Обогрев кондиционером зимой: эффективность и кпд системы

Принцип работы на обогрев

Главный принцип работы кондиционера, будь это режим обогрева или же охлаждения, остается неизменным и основан на изменении агрегатного состояния хладагента, который, как и все вещества, поглощает тепло при испарении и выделяет его при конденсации. Используемый хладагент циркулирует между внутренним и внешним блоками и переносит тепло либо на улицу, либо в помещение.

В качестве хладагента используется фреон, который может одинаково легко нагреваться и охлаждаться за счет испарения, конденсации, расширения и сжатия. Поэтому понижение температуры достигается в результате перевода фреона в газообразное состояние, а повышение, наоборот — в жидкую форму. За сжатие фреона отвечает компрессор, а его расширение происходит в капиллярной трубке. Смена режимов с охлаждения на обогрев становится возможной за счет изменения движения фреона, что достигается благодаря установке 4-ходового клапана, который меняет направление потока.

Когда в кондиционере включается режим обогрева, происходит следующее:

• во внешнем блоке компрессор сжимает фреон, который от этого нагревается и далее поступает по трубкам во внутренний блок.
• находясь во внутренней части, нагретый хладагент через теплообменник отдает тепло воздуху в помещении и остывает;
• отдавший тепло фреон попадает снова в уличный блок и, испаряясь, отдает через теплообменник остаточный холод уличному воздуху — это происходит даже в том, случае, если за окном стоят морозы;
• далее процесс повторяется: фреон попадает в компрессор, где происходит его сжатие и нагрев.

Как работает кондиционер на холод и тепло

Для начала вспомним как работает обычный аппарат. Вот его принципиальная технологическая схема.

Любой кондиционер представляет из себя подобие теплового насоса. То есть, он перекачивает тепловую энергию между двумя теплообменниками.

Принцип работы при охлаждении следующий. Вся система заполняется специальной жидкостью – фреоном.

Встроенный компрессор во внешнем блоке сжимает его, что заставляет фреон разогреваться. Далее, проходя через конденсатор, он обдувается потоками воздуха и охлаждается, переходя в жидкое состояние.

Так как компрессор все еще продолжает нагнетать в системе избыточное давление, фреон двигается дальше и достигает расширительного клапана или регулятора потока.

В этом холодном состоянии он попадает во второй теплообменник или испаритель. При этом его температура здесь значительно ниже температуры окружающей среды.

Вследствие чего, фреон забирает из нее избыточное тепло и продолжает свое шествие, возвращаясь обратно в компрессор. Цикл завершается и все повторяется по второму кругу.

Принцип работы кондиционера на обогрев обратный охлаждению. При этом в современных устройствах монтировать что-либо дополнительно не нужно.

При работе на обогрев кондиционер понижает хладагент до температуры ниже, чем “за бортом.” Например, если фреон после прохождения расширительного клапана охладить до -30С, то он вполне себе легко отберет тепло у окружающего воздуха, даже если там -15С или -25С.

Вся разница как раз-таки и пойдет на теплоотдачу.

Главное преимущество этой схемы заключается в том, что на работу компрессора затрачивается гораздо меньше эл.энергии, чем на выработку соответствующего количества тепла, которое кондиционер способен перекачать между двумя теплообменниками.

Однако все обычные кондиционеры при работе на тепло имеют предельную температуру эксплуатации. Как правило, она не превышает -5С.

Если вы будете его эксплуатировать при -10С и ниже, кондишен перейдет в так называемый режим нулевой эффективности.

Компрессор вообще перестанет выключаться, будет работать на максимуме своих возможностей и в конце концов сгорит.

Чтобы можно было греться при более низких температурах, придумали инверторные модели.

Преимущества инверторных кондиционеров

При отоплении помещения классический кондиционер работает линейно. Его компрессор стартует, выходит на нормированный режим, при достижении настроенной в системе климат контроля температуры прибор отключается.

Инверторный кондиционер работает несколько сложнее. Здесь применяется система управления оборотами двигателя, а, следовательно, производительностью компрессора. В инверторных приборах применяется так называемая система двойного преобразования. Это означает, что в электронной схеме питания работают два контура.

Первый понижает переменное напряжение 220В до низкого значения постоянного тока. При этом кардинально уменьшаются биения, изменения уровня питания при соответствующих бросках в электросети, куда включен прибор. Вторая схема делает обратное преобразование. Снова в высокое напряжение. Задача данного контура — управление выходной частотой.

При подобной регулировке осуществляется контроль двигателя компрессора. Чем меньше частота, тем обороты и производительность ниже. И наоборот. Такая схема двойного преобразования с переходом на принцип частотного регулирования двигателя дает набор значительных преимуществ:

• исчезают почти до нуля резкие броски напряжения сети при включении кондиционера, происходит плавный пуск с отсутствием значительных пусковых токов;
• благодаря плавному пуску увеличивается моторесурс компрессора и механических частей прибора;
• достижение более высоких степеней компрессии, следовательно, снижение допустимых температур окружающего воздуха для эффективной работы кондиционера.

Среднестатистические инверторные модели в режиме отопления могут работать в морозы до -15 градусов. Кондиционеры высокого класса результативны при падении температуры до -25…-30 Цельсия. Не в последнюю очередь это достигается благодаря частотному регулированию компрессора. Он может работать на низких оборотах, масло в системе не замерзает, циркулируя постоянно.

Советы по выбору модели

Сплит-система является прекрасным вариантом избавиться от летней жары и образовать в доме комфортный микроклимат во всякое время года. На рынке климатической техники налажена продажа инверторных кондиционеров от разных производителей.

Для того чтобы не сделать ошибку при выборе этого дорогостоящего кондиционера, необходимо знать параметры этих устройств

В первую очередь нужно обращать внимание, конечно же, на мощность и бесшумность агрегата

Бесшумность. В паспорте к прибору, как правило, этот параметр обозначен для внутреннего и наружного модуля. Разумеется, показатель шума первого блока значимее, поскольку он располагается в помещении. При этом бесшумность выражается в децибелах и должна быть показана на табличке кондиционера на уровне 22-24 дБ.

Это шум почти незаметен в дневное время суток. Сплит-система по определению издает шума меньше, чем всякая другая, состоящая из двух блоков. В ночное время посторонних звуков меньше и шум от работающего кондиционера более заметен.

Поэтому рекомендуется при выборе модели в спальню делать ее выбор с «ночным режимом». Эта функция дает возможность снизить шум на некоторых сплит-системах до 18-21 дБ.

Мощность. При выборе производительности есть своя особенность у этих приборов. Допустим, на устройстве стоит мощность 2 кВт, но не стоит принимать этот показатель действительным. Нужная производительность и расходуемая мощность – это различные характеристики.

Обычно мощность для создания прохлады больше потребляемой примерно в три раза. Это значит, что если при расчетах мощность получилась в 2 кВт, то потребляемая мощность при этом будет порядка 700 Вт. Излишняя производительность тоже нежелательна, так как это приведет к неоправданным расходам энергии и финансовым затратам.

Месторасположение. При выборе, какую инверторную сплит-систему или моноблок выбрать, большое значение имеют особенности помещения. Наружный блок можно смонтировать на стене, крыше или фундаменте. А внутренний модуль размещается на полу, стене и даже за подвесными потолками. Там, где невозможно установить настенный прибор, свой выбор можно сделать на мобильном (напольном) инверторном кондиционере.

Монтаж

Устанавливая такие дорогие инверторные модели кондиционеров, следует уделить должное внимание выбору монтажников. Рекомендуется обратиться к той же компании (при возможности) у которой приобрели данный агрегат, так как они несут полную ответственность за монтаж и работу этого кондиционера

Дополнительные функции.

На эффективность работы большое влияние оказывают многие дополнительные режимы, которыми оснащаются нынешние инверторные устройства:

• Обогрев квартиры в межсезонный период.
• Очищение воздуха.
• Ионизация воздуха.
• Вентиляция помещения.

Выбирая по режимам сплит-систему, нужно понимать, что вам дает та или иная функция. Помните, что чем больше прибор имеет всяких дополнительных режимов, тем он дороже будет стоить.

Эффективный обогрев жилья кондиционером зимой: плюсы и минусы

Прежде всего стоит рассмотреть неоспоримые достоинства технологии

1. Многофункциональность. Предполагает возможность охлаждать помещение в жаркое время года и отапливать в холодное с применением единственного агрегата.
2. Отсутствие процесса выжигания кислорода, что позволяет сохранить комфортный микроклимат в комнате.
3. Несложный монтаж и обслуживание. Дополнительно он упрощается благодаря широкому разнообразию предложений на рынке от сервисных организаций. При наличии минимальных технических навыков выполнить установку и почистить внутренние каналы можно самостоятельно.
4. Безопасность. В ходе работы сплит система для не использует для обогрева дома зимой процесс горения. Её поверхности не раскаляются до высоких температур, что исключает риск ожога или отравления угарным газом. Кроме того, оборудование не требует для своей работы электролинии высокой мощности, что сводит к минимуму вероятность замыкания проводки, возникновения аварийной ситуации.
5. Низкая инерционность. Благодаря наличию вентилятора теплые воздушные потоки быстро распространяются по помещению, поэтому температура достигает нужной отметки в считанные минуты.

Главный минус оборудования – снижение производительности по мере усиления мороза на улице. Это приводит к повышению расхода энергии и увеличению эксплуатационных расходов. Также стоит отметить неравномерность распределения тепла в комнате. Чаще всего корпус агрегата размещается под потолком, где в итоге скапливаются нагретые воздушные массы. Температура воздуха у пола оказывается ниже на несколько градусов. Выходом в этом случае может стать установка датчиков климат-контроля, которые будут перераспределять потоки.

Плюсы и минусы

Инверторная система – это современная модель, созданная по особой технологии. Производители предлагают менять обычные кондиционеры на инверторы из-за низкого энергопотребления и равномерного распределения воздуха внутри помещений. Инверторы имеют свои достоинства и недостатки.

Преимущества инверторных кондиционеров:

1. Экономичность. Расход при установке инверторов снижен в разы, если сравнивать с обычными кондиционерами, которые должны работать только при максимальном показателе напряжения в сети.
2. Низкий уровень шума. Этот показатель имеет большое значение при выборе сплит-систем в частную квартиру.
3. Оптимальное поддержание температурных режимов. Точность измерения температуры, благодаря наличию сверхчувствительных датчиков в инверторных блоках, помогает снизить перепады температур до 0,5 градуса. Кроме того, способность инверторного компрессора снижать нагрузку до 5-10 % и постоянно находиться в состоянии готовности обеспечивает температурный уровень без скачков или колебаний.
4. Долговечность и надежность работы. Что касается инверторного компрессора, то он работает гораздо дольше, чем компрессор линейной сплит-системы. Это связано с его устойчивостью к перепадам напряжения
5. Возможность работы при низких температурах. Инверторам не страшен холод, они работают при -15 или -30 градусах, не обнаруживая недостатков.

Стабильный выход на установленный режим с постоянным поддержанием температуры – это основное преимущество системы. Оптимальная температура достигается через несколько минут после включения в сеть и поддерживается до тех пор, пока пользователь сам не изменит режим или не отключит устройство.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

В качестве недостатков инверторных систем называют высокую стоимость устройств, что соответствует его характеристикам, а также сложный и требующий затрат ремонт. Если компрессор сломается по не зависящей от производителя причине, то наладчикам придется полностью разбирать систему, менять дорогостоящие детали, которые чаще всего приобретают на заказ.

Линейная сплит-система классического типа тоже имеет слабые места и достоинства. Плюсы:

• хорошо охлаждают или нагревают помещение;
• работают по требованию, что подходит для офисных и складских помещений;
• бесшумная работа с учетом грамотной установки;
• возможность регулировки температурных показателей и контроль над работой.

Недостатками считают заметные колебания воздуха, а также шумную работу во время нагнетания воздуха. На пике работы кондиционер включается на полную мощность – это становится слышно на всей площади помещения.

В отдельных случаях преимущества систем инверторного или линейного типа могут быть как достоинствами, так и недостатками. Например, в больших помещениях с отдельными особенностями система кондиционирования, которая работает с кнопками «он-офф», будет предпочтительнее, чем постоянно действующий дорогостоящий инвертор.

Переключение без пульта

Некоторые модели поддерживают переключение режимов и без пульта.

Чтобы осуществить это, необходимо:

Включить сплит-систему в питание. Убедиться, что оборудование запустилось.
На фронтальной части кондиционера нужно найти скрывающую элементы управления пластиковую крышку

Как правило, она небольшого размера и выполнена в форме прямоугольника.
Переключение на тепло без пульта

Крышку нужно осторожно приподнять, надавив на неё и придержав с обеих сторон.
Далее пользователю необходимо найти специальную кнопку включения/выключения. Заметить её легко, чаще всего она подсвечена

Если нажать и задержать палец на этой кнопке, то можно включить или выключить оборудование. Чтобы выбрать обогрев, пользователю нужно просто нажать на неё один раз, при этом не удерживая кнопку.

Electrolux EACS/I-11HEV/N3

Модель шведского бренда Electrolux стоимостью около 50 тысяч рублей может эффективно работать в помещениях площадью до 36 кв. м. Мощность устройства при охлаждении составляет 3,59 кВт, а при нагреве – 5 кВт. Причем температура воздуха для наружного блока может достигать даже –15°C, а уровень шума, в зависимости от нагрузки, находится в пределах 19–49 дБ. Таким образом, кондиционер не будет мешать ни днем, ни даже ночью во время сна.

Техника использует специальную технологию очистки от Panasonic под названием Nanoe. Она обеспечивает удаление из воздуха плесени, гибка, бактерий и пыли. Считается, что всего двух часов работы достаточно для полного (>99%) обеззараживания. Кроме того, кондиционер может увлажнять воздух. Многие ругают сплит-системы именно за чрезмерное осушение воздуха, но с моделью Electrolux EACS/I-11HEV/N3 эту проблему получится избежать.

Среди особенностей модели можно отметить надежность и высокую производительность DC-инверторного компрессора и семилетнюю гарантию от производителя. Кондиционер умеет выключаться по таймеру: его можно настроить на 24 часа, задав уровень температуры до 0,5 градусов. Электронный расширительный вентиль обеспечивает стабильные показатели охлаждения, а резиновые накладки на креплении внешнего блока – дополнительное снижение уровня шума. К минусам модели стоит отнести разве что не самый удобный пульт управления.

Особенности конструкции и принцип работы

Кондиционерами называют все виды устройств, которые предназначены для поддержания оптимальных климатических условий. Они необходимы в любых строительных сооружениях. Технику устанавливают в жилых помещениях, а также используют для кондиционирования объемных транспортных средств и другой техники.

Обыкновенные кондиционеры регулируют и поддерживают температуру воздуха, которую задают владельцы. В кондиционировании нуждаются в жаркое время года, когда внутри помещения необходимо снизить температуру. Летом внутри помещений образуется избыточное тепло, которое охлаждают.

Некоторые типы устройств, обладающих функцией теплового насоса, помимо охлаждения повышают температуру воздуха в холодное время и поддерживают на определенном уровне.

Обычный кондиционер

Обыкновенный кондиционер состоит из двух блоков: наружного и внутреннего. Базовое вещество дозаправки – это газообразный фреон. Сначала фреон попадает к регулятору потока воздуха, где происходит снижение давления. За счет этого вещество охлаждается, холодный разжиженный фреон направляется в испаритель, затем вновь нагревается.

Подобный цикл повторяется много раз – это суть работы обыкновенного кондиционера. Для регулировки температуры в кондиционере используют температурный датчик, он встроен во внутренний блок устройства. На всех этапах работы датчик измеряет температуру в помещении. При обнаружении температуры с повышенными показателями кондиционер работает на полную мощность до того момента, пока показатель не будет снижен до заданного параметра.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

Когда нужная температура воздуха будет достигнута, компрессор отключается автоматически. Через некоторое время температура вновь повышается, датчик фиксирует это повышение, компрессор загружается снова. Кондиционер линейного типа работает на протяжении периода включения и выключения, поэтому специалисты часто называют его устройством «он-офф».

Инверторный кондиционер

Инверторный кондиционер или устройство инверторного типа – это особая техника, которая была разработана компанией «Тошиба» и запущена осенью 1981 года. В основу разработки легла схема инверторной платы. Электронный чип отвечает за измерение температуры и контроль работы по оптимизации.

Инверторный кондиционер работает по тому же принципу, что и обыкновенная сплит-система, но имеет некоторые отличия. По статистике, доля инверторной техники на рынках Европы превышает 80 %, в Японии продажа обыкновенных сплит-систем полностью прекращена. Все производство переведено на инверторные устройства.

Инверторы работают по следующему принципу:

1. Сначала компрессор запускается с мощностью, равной нулю.
2. Затем мощность достигает 100 %.
3. После достижения заданных параметров температуры компрессор не выключается, как в случае с линейным кондиционером, а снижает скорость оборотов.

Последующая нагрузка составляет всего 5-10 %, в таком режиме устройство работает до изменения заданной температуры. Это значит, что, если техника не будет выключена пользователем, то будет работать постоянно.

При этом инверторный компрессор обеспечивает минимальную нагрузку на электрическую сеть из-за особенностей технологического процесса. Благодаря внедрению электронной платы, инверторы поддерживают заданную температуру в помещении без скачков или колебаний. При использовании инверторного кондиционирования внутри помещения устанавливается комфортный микроклимат и снижается риск переохлаждения.

Преимущества отопления кондиционером:

Экономия электроэнергии

Отопление электрообогревателем

Классический электрообогреватель для того, чтобы обогреть помещение в 15 кв.м потребляет примерно от 1.5 кВт до 2 кВт. Обогрев будет не равномерным и температура воздуха рядом с отопителем будет значительно выше той, что в остальных частях помещения и потому режим работы обогревателя будет выставлен на большую температуру, чем требуется. Время, за которое электрообогреватель способен довести температуру помещения до комфортной для человека может превысить 1 час.

Обогрев кондиционером

Потребление электроэнергии кондиционером в режиме обогрева для помещения в 15 кв.м. не выше 0.7 кВт. Ч., то есть более чем в 2 раза ниже. Такое низкое энергопотребление кажется невозможным, если не знать принципа работы кондиционера на обогрев. Сам кондиционер не производит тепло, он его только доставляет в помещение путем теплообмена. Тот же принцип, что и на охлаждение, только наоборот. Тепло забирается в помещения с улицы, а холод выводится наружу. Расход электроэнергии происходит только на работу компрессора и вентиляторов.

Отопление квартиры в межсезонье.

В межсезонье, когда центральное отопление еще включили, а температура за бортом уже ниже 10 градусов приходится включать обогреватели. Хотя это время не превышает один месяц осенью и возможно при ранних заморозках весной, но в совокупности с летним охлаждением это дополнительный немаловажный аргумент в пользу необходимости установки кондиционера в вашей квартире. Кроме высокой энерго эффективности очень приятна такая функциональная способность кондиционера как автоматическая работа поддержания заданной температуры в режиме Auto. Вам только нужно включить кондиционер на тепло или холод, задать комфортную для вас температуру и поддержание температуры больше не буде требовать вашего участия.

Сложности отопление на даче

Дачный домик это то место, где проживание сезонное и редко требуется дорогостоящее капитальное отопление. Кроме того отсутствие газификации в садовых товариществах делает отопление не дешевым удовольствием. На высокую цену отопления накладывается лимит в потреблении электричества из-за нехватки мощностей, что делает отопление электрообогревателями невозможным. На загруженные сети накладываются так же перепады напряжения.

Дачное отопление кондиционером

В дачных домах, где чаще всего стены состоят из легких конструкций утепленных внутри и отделанный декоративной отделкой внутри и снаружи. Такие стены хорошо работают на сдерживание температуры, но никак температуру не аккумулируют. По этой причине требуется постоянный источник тепла. Это делает межсезонное отопление одновременно всего дома затратным, да и ненужным по причине непостоянного проживания. Установка кондиционеров в разных помещениях дает возможность задавать разную температуру, что дает дополнительную возможность для экономии электроэнергии. Вместе с низкой стоимостью отопления кондиционером важна также быстрота доведения температуры до комфортной. За счет способности прогона большого объема воздуха через теплообменник воздух в помещении быстро нагревается

В некоторых кондиционерах есть функция защиты от перепадов напряжения, что так же немаловажно в дачных поселках при нестабильном энергоснабжении

Минусы обогрева помещения кондиционером

Существенным недостатком обогрева помещения кондиционером является то, что продолжительная работа кондиционера в этом режиме при уличной температуре ниже 0 градусов не желательна. Даже если Вы прочитали в инструкции что кондиционер работает например до — 10, то это не совсем так. Работа при отрицательных температурах предполагает подогрев отвода конденсата. Связанно это по большей части с тем, что конденсат при режиме «обогрев» образуется в наружном блоке и стекая замерзает в отводе дренажа, образуя пробку. После чего лед намерзает внутри наружного блока. Лед намерзая может повредить вентилятор. Кроме того при низких температурах энергоэффективность кондиционера падает. Если Ваш кондиционер специально не рассчитан производителем для низких температур, то продолжительная работа в режиме обогрева, при уличной температуре ниже -7ºC неминуемо приведет к его поломке.

Тепловой насос — кондиционер для отопления

Тепловые насосы, это по сути те же сплит-системы, но специально адаптированы для работы при очень низкие температуры. На рынке представлены тепловые насосы для работы при -25°C, -30°C, и даже до -40°C. Подробнее о тепловых насосах.

Если Вам помогла моя статья, оцените её пожалуйста в соц.сетях.