Основная функция кондиционера заключается в создании оптимального температурного режима в летний период путем охлаждения воздуха в помещении. Но помимо этого многие модели имеют функцию нагрева. Можно ли включать кондиционер зимой на обогрев вашей квартиры и какие последствия будут при несоблюдении норм эксплуатации?
Современные кондиционеры состоят из двух блоков – наружного и внутреннего. Первый выполняет функции теплового насоса. С помощью компрессора происходит повышение давления хладагента, в результате чего он передает большую часть тепла, полученного из комнаты, конденсатору. При понижении давления температура фреона уменьшается, в результате чего он охлаждает помещение.
Этот же принцип можно использовать для нагрева комнаты. Для этого достаточно изменить направление движения хладагента. Но на практике, если кондиционер не адаптирован для работы в условиях низких температур на улице, появятся такие проблемы:
Стандартные модели кондиционеров рассчитаны для работы при минимальной температуре воздуха -5°С. В противном случае в системе возникнут вышеописанные проблемы. Альтернатива – сделать модернизацию.
Оптимальный вариант – приобрести кондиционер, рассчитанный для работы зимой. Но стоимость подобных моделей высока, тем более – если система уже установлена. Для решения этой проблемы были разработаны специальные наборы, монтаж которых снижает риск поломки и нормализует работу наружного блока в зимний период.
В состав зимнего комплекта входят такие элементы:
Средняя стоимость комплекта для включения кондиционера зимой составляет 6 500 рублей. Но кроме этого нужно будет правильно установить элементы, за что придется доплатить примерно такую же сумму. В летний период демонтаж делать не потребуется – система просто не будет включаться. Она имеет отдельный блок управления, который может синхронизироваться с основным.
Однако монтаж подобного комплекта не всегда гарантирует нормальную работу системы. Она зависит от корректного выбора набора исходя из параметров кондиционера и корректности установки. Поэтому предпочтительно приобрести модель, функции которой позволяют работать при отрицательных температурах.
Оптимальный вариант для обогрева комнаты, площадь которой не превышает 25 м². Номинальная мощность при работе в режиме нагрева помещения – 2,8 кВт. Минимально допустимое значение температуры на улице – до -25°С. В конструкцию добавлена интеллектуальная система, проверяющая параметры кондиционера перед стартом.
Средняя стоимость подобной модели составляет 33 800 рублей.
Работа этой модели на обогрев помещения возможна при минимальной температуре на улице до -18°С. Максимальная площадь комнаты – до 35 м². В комплектацию входит электростатический фильтр, имеется функция плавного старта. Специальная защита от обмерзания наружного блока состоит из элемента нагрева картера и дренажной системы.
Завод-производитель расположен в Китае. Но это не сказалось на качестве сборки и комплектующих. Цена на кондиционер, который можно включать зимой на обогрев в квартире, стартует от 32 000 рублей.
Если же нет возможности купить модель, адаптированную для работы зимой или установить зимний комплект – необходимо подготовить систему. Даже непродолжительный случайный запуск может стать причиной появления поломки.
Для этого потребуется выполнить следующее:
Давайте разберемся, как работает кондиционер на обогрев воздуха. Со школьных лет каждому известно, что при испарении жидкость аккумулирует в себе тепловую энергию тела при взаимодействии и охлаждает его. Так, налив на руку воды, в скором времени вы почувствуете ощущение холода. Разработчики задались вопросом, может ли кондиционер также работать обогревателем и изобрели систему, берущую в свою основу обратный эффект и позволили использовать кондиционер для обогрева зимой.
Для того чтобы понять принцип работы устройства зимой на обогрев, необходимо разобраться, как проходит работа в режиме охлаждения. Эти два процесса очень похожи с технической точки зрения, с точностью до наоборот, поэтому поняв один, можно с легкостью понять и другой.
Стационарные кондиционеры в профессиональных кругах называют также сплит-системами . Это объясняется тем, что такое устройство состоит из двух основных блоков. Внешний блок включает в себя вентилятор забора наружного воздуха, компрессор и наружный змеевик, а также картер с маслом. Внутренний блок представляет собой совокупность электроники и змеевик с радиатором.
Между этими двумя составляющими происходит постоянная циркуляция газообразного вещества, называемого фреоном . Оно обладает свойствами, которые позволяют ему одинаково легко греться и охлаждаться за счет возможности нахождения в четырех состояниях: конденсация, испарение, сжатие, расширение. Сжатие осуществляется устройством, называемым компрессор, когда как расширение происходит в капиллярной трубке. Конденсация осуществляется конденсором .
Компрессор напоминает обыкновенный электрический насос. Только перегоняет он не воздух, а газообразный фреон. По сути, именно от скорости работы компрессора зависит, насколько интенсивно будет проходить охлаждение. Главная задача - нагнетать давление фреона и отправлять его прямиком на радиатор, осуществляющий отвод тепла - конденсор.
За счет повышения давления, сам газ становится нагретым. Затем он стекает уже в жидком состоянии под сильным давлением по металлической трубке, называемой капиллярной. Ее внутренний канал специально сужен, чтобы фреон мог проходить только малыми порциями. В итоге, на другом конце трубки происходит разряжение, благодаря постоянной работе компрессора.
Ключевой момент процесса охлаждения настает на следующем этапе циркуляции фреона. Сразу после того, как вещество в жидком состоянии попадает на уже нагретый змеевик, находящийся во внутреннем блоке, происходит мгновенное испарение. При этом газ забирает львиную долю тепловой энергии из окружающей среды, и начинается охлаждение.
Принцип работы кондиционера на обогрев аналогичен работе на охлаждение. Тут все происходит с точностью до наоборот, за исключением пары деталей. Кондиционер работать на обогрев заставляет фреон, двигающийся в обратном направлении. В таком случае, змеевики, которые расположены в наружном и внутреннем блоке, меняются ролями. Наружный забирает тепло из уличного воздуха, а внутренний отдает его в помещение, за счет чего и происходит нагрев.
Внимательный читатель может заметить, что для реверса фреона, достаточно заставить работать сам компрессор в обратном направлении. Однако, на практике все оказывается несколько сложнее. Внутренний блок оборудуется электронным клапаном, который имеет возможность работать в два направления и обладает четырьмя ходами. Сам клапан оборудован специальным блоком микросхем, который отвечает в ручном или автоматическом режиме за переключение охлаждения на нагрев и обратно. Такое решение позволяет освободить компрессор от постоянного переключения режимов работы и, таким образом, продлевает его ресурс.
Давайте рассмотрим, что происходит, когда работает кондиционер зимой. Сам змеевик и картер с маслом вынесены в наружный блок. Если температура за окном слишком мала, смазка начинает густеть. За счет этого работа механизмов становится затруднительной, и их износ возрастает в разы.
Вторым камнем преткновения работы кондиционера зимой для обогрева становится потеря эффективности фреона и сильное снижение КПД кондиционера. Если температура экстремально низкая, никакого нагрева уже не происходит, и с улицы в помещение поступает ледяной воздух. Выходом из такого положения является использование фреона особой марки, который позволяет пользоваться кондиционером зимой при температуре до -25 градусов.
Решением проблемы с густеющим маслом будет использование специальных зимних комплектов. Они включают в себя подогреватель масляного картера, греющий кабель для наружного патрубка с отводимой жидкостью и специальную плату, которая искусственно понижает напряжение на двигателе вентилятора и понижает скорость его работы. Без этого комплекта, который, к слову, поставляется как дополнительная опция, пользоваться кондиционером зимой при температуре ниже нуля категорически не рекомендуется.
Работа кондиционера на обогрев зимой требует от техники особых свойств, не присущих обычным, «летним» моделям. К примеру, использование высокого давления воздуха для выделения тепловой энергии подвергает используемые для патрубков материалы немалым нагрузкам и требует использовать лишь особо прочные, редкие и дорогостоящие материалы. Количество используемой электроники также серьезно возрастает. Следом возрастает и сложность устройства, подвергающая серьезным испытаниям надежность всей системы в целом.
Обогревающие модели обладают следующими преимуществами:
И все же, чтобы оставаться до конца объективными, отметим некоторые недостатки таких систем, которые не позволят им полностью заменить обычные электрообогреватели на рынке:
Помимо стационарных устройств, на рынке широко представлены так называемые мобильные установки, представляющие собой монолитный корпус, и не предусматривающие выносного блока забора наружного воздуха. Рассмотрим вопрос возможности использования таких устройств в холодное время года.
Сама система находится в помещении, что снимает вопрос о необходимости подогрева масла и фреона. Конструкцией предусмотрен выводящий патрубок , который отводит лишнюю воду из воздуха, за счет чего и происходит охлаждение. Если патрубок планируется вывести на улицу, необходимо внедрить систему, которая не позволит воде замерзнуть и закупорить выводящий канал.
Выходом из сложившейся ситуации может стать использование специального греющего кабеля, который способен автоматически включаться при достижении водой критической температуры и, таким образом, не допускать ее частичного или полного замерзания. Недостаток такого решения в энергозатратах на обогрев - при отключении электроэнергии вода замерзнет и неизбежно приведет к выходу устройства из строя. Еще в морозы кабель будет работать постоянно и потребит большое количество киловатт.
Дополнить приведенную статью может видео, в котором подробно рассказывается о том, как работают обогревающие кондиционеры:
Вконтакте
После покупки сплит-системы, хозяева задаются вопросом – можно ли включать кондиционер зимой на обогрев? Вопрос закономерный, ведь при детальном изучении технической документации и пользовательской инструкции к климатическому прибору можно найти информацию, что реверсивные кондиционеры полноценно функционируют в температурном диапазоне от -5 до +25 °C. Следовательно, если за окном -5 °C, то прибор может обогревать комнату? А как обстоят дела, если включить его при -20-30 °C?
Остановимся подробнее на том, насколько целесообразна работа кондиционера зимой.
Специалистам по климатической технике часто задают вопрос, — а можно ли использовать кондиционер зимой для обогрева. Всё зависит от типа и особенностей установки. Некоторые хозяева предпочитают пользоваться , у которых наружный блок отсутствует в принципе, а сам агрегат находится в комнате.
Эти кондиционеры используют при любой температуре, вне зависимости от поры года за окном.
В приборе воздух, забор которого осуществляется из помещения, используется для обдува разогретого конденсатора. При включении кондиционера зимой активируется ТЭН, он функционирует на обогрев. Фактически климатический агрегат превращается в большой вентилятор. Тепловой насос никакого участия в этом процессе не принимает, поскольку он деактивируется.
По другому принципу функционируют сплит-системы. И в режиме охлаждения, и в режиме обогрева такие аппараты работают за счёт теплообмена с внешним пространством. Если быть точнее, то используется наружный блок, устанавливаемый на улице. Очевидно, что при планировании работы сплит-системы, в обязательном порядке придется учитывать температуру снаружи.
Говоря о том, можно ли пользоваться кондиционером зимой, стоит рассмотреть 2 аспекта данного вопроса – технический и экономический.
Главным функциональным компонентом климатического прибора является компрессор, расположенный в наружном блоке. Ему требуется периодическая смазка, причём её консистенция должна быть не жидкой и не слишком вязкой. Состояние консистенции напрямую зависит от температуры воздуха за окном.
Использование кондиционера при температуре -5 °C за окном ведёт к тому, что смазка загустевает. Масло не в состоянии выполнять свою функцию, трение деталей усиливается, они активно изнашиваются, перегреваются и преждевременно выходят из строя.
Рассмотрим подробнее особенности работы климатических приборов в режиме охлаждения и обогрева зимой.
Можно ли включать кондиционер зимой в режиме обогрева, и каким образом работает этот прибор при минусовой температуре за окном? В таком случае наружному радиатору делегируются функции испарителя. Хладагент направляется в корпус наружного блока, где быстро остывает. В соответствии с технической задумкой здесь фреон должен нагреваться от уличного воздуха. И до той поры, пока температура не слишком низкая, всё функционирует исправно.
Но если значения на температурном столбике устремляются ниже предусмотренных производителем -5 °C, фреон просто не сможет нагреваться от внешней среды, что чревато снижением производительности. Кондиционер для отопления применять просто нецелесообразно, ввиду минимально эффективности.
Если включать кондиционер в режиме охлаждения при минусовой температуре за окном, то радиатор начнет работать как конденсатор. Температура фреона или другого хладагента в наружном блоке стремительно повышается. Эффективность теплообмена будет зависеть от того, насколько холодно на улице. С точки зрения целесообразности работа климатического устройства в зимний период допустима и эффективна.
Как показывает практика, надобности в таком режиме работы при минусовой температуры нет. Это вполне логично, ведь зимой хозяева стремятся обогревать жильё, а для охлаждения просто приоткрывают окошко или форточку. Монтаж зимой и работа в режиме охлаждения оправдана для серверных, подвалов с оборудованием, активно выделяющим тепло. Этим комнатам требуется воздухообмен, охлаждение.
Итак, почему нельзя включать кондиционер на тепло зимой? Падение эффективности далеко не основная проблема, с которой столкнуться хозяева агрегата. Основное условие работы компрессора – фреон в испарительном узле должен полноценно испарятся, а затем в состоянии газа направляться внутрь всасывающего патрубка. А вот на что рассчитывать, если включить отопление кондиционером при низких температурах?
Хладагент не переходит в газообразное состояние из-за слабого нагрева. Как следствие, он остается в жидком виде. Затем жидкость направляется внутрь компрессора. Происходит гидравлический удар, выводящий из строя нагнетатель.
Безопасно ли пользоваться кондиционером зимой в режиме охлаждения? Специалисты в области обращают внимание на скрытую угрозу, подстерегающую всех пользователей. Основная проблема исходит от конденсата, сбегающего по дренажному отводу. При низких температурах жидкость просто замерзает, что чревато образованием ледяной пробки.
Работающие устройства в режиме кондиционирования активно вырабатывают влагу, которая при минусовой температуре будет не отводиться, а выливаться из внутренней части внутреннего блока. Если прибавить к этому неприятному фактору пыль, присутствующую во всех помещениях, получим идеальные условия для развития грибков.
Итак, почему нельзя пользоваться климатической техникой в таких условиях? Во внутреннем блоке возникнет неприятный запах, протечки. Исправить эту досадность поможет санитарная обработка радиатора, внутренних узлов. Особое внимание придется уделять дренажной системе.
Установка кондиционера зимой чревата эффектом бульканья. Он наблюдается в тех случаях, когда в дренажной трубке отсутствует уклон: внутри трубки накапливается конденсат, а при прохождении через него воздуха, возникает эффект бульканья. Постоянные звуки свидетельствуют о некачественном монтаже: вакуумирование проведено с ошибками, во внутренней части осталась нежелательная влага.
Задавшись вопросом, можно ли включать кондиционер зимой для обогрева, внимательно изучите пользовательскую инструкцию. Если соответствующий функционал предусмотрен производителем (реверсивные модели), то никаких проблем не возникнет. Единственное условие – придерживаться рекомендуемого температурного режима. Многое зависит от схемы управления компрессором.
Для приборов, в которых установлен инвертор, аппарат самостоятельно определяет оптимальный режим работы. Эти приборы полноценно функционируют без отключений, благодаря чему срок их службы увеличивается. Они способны работать в широких температурных диапазонах.
Некоторые хозяева предпочитают проводить демонтаж кондиционера зимой, что вполне аргументированно, учитывая те негативные последствия, к которым может привести его эксплуатация при отрицательных значениях температуры. Но можно ли пользоваться без столь радикальных шагов? Конечно! Всё что нужно – оснастить климатический агрегат несколькими устройствами (зимним комплектом).
Перед зимой стандартные кондиционеры оснащаются специальным «зимним пакетом»
Он состоит из нескольких компонентов:
Наличие инверторного механизма и перечисленных выше компонентов позволит эффективно эксплуатировать климатический аппарат при температурах гораздо более низких, чем указано в пользовательской инструкции, но лишь при условии работы «на охлаждение».
Почему нельзя включать режим обогрева? Во-первых – это неэффективно, во-вторых – стоит помнить об опасности гидроударов.
Многие покупатели климатической техники интересуются – как проверить качество установки кондиционера и его функциональность? Профессионалы пользуются определенными способами, но они актуальны только весной, когда температура повышается до значений, указанных производителем в инструкции.
Специалисты советуют заправить кондиционер фреоном в преддверии весенне-летнего периода. В противном случае придется демонтировать внутренний блок тогда, когда он требуется больше всего.
Можно включать агрегат и зимой, проверить механические узлы, но при условии наличия зимнего комплекта. Главное условия – баки заправлены хладагентом, смазкой, а сам аппарат оснащен зимним комплектом. При соблюдении всех предписаний и рекомендаций можно с высокой вероятностью утверждать, что кондиционер включится и будет эффективно функционировать.
С наступлением зимы пользователи систем кондиционирования часто задают нам вопрос: "Можно ли пользоваться кондиционером зимой?"
Мы рассмотрим два варианта использования кондиционера зимой, первый — для охлаждения воздуха, второй — для подогрева воздуха.
Для ответа на вопрос о возможности использования кондиционера зимой в первую очередь следует проверить в инструкции или технической документации информацию о допустимых условиях эксплуатации установленного оборудования.
Наиболее массовое распространение получили в настоящее время многоблочные системы кондиционирования, к которым относятся и сплит-системы. В таких системах возможность использования кондиционера зимой определяется типом наружного блока, в котором расположен компрессор. Некоторые системы имеют во внешнем блоке систему подогрева, обеспечивающую работоспособность кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. Имеет значение и тип системы, в реверсивной системе компрессор периодически включается и выключается, а в инверторной системе компрессор работает постоянно, но с переменной скоростью.
Большинство систем реверсивного типа могут работать при температуре наружного воздуха не ниже минус 5 градусов по Цельсию, тогда как инверторные могут работать при температуре до минус 15 градусов. Существуют модели, специально разработанные для работы при температуре наружного воздуха до минус 28 градусов по Цельсию.
Теперь рассмотрим возможность использования кондиционера в зимнее время для нагрева воздуха в помещении.
Кондиционер представляет собой тепловой насос, переносящий тепло из одной среды в другую. В теплообменнике, расположенном в наружном блоке, фреон должен иметь температуру ниже температуры наружного воздуха для того, чтобы отобрать тепловую энергию у воздуха и перейти в газообразное состояние.
Затем газообразный хладагент закачивается компрессором в теплообменник внутреннего блока, под высоким давлением конденсируется в нем и отдает тепло во внутреннее помещение.
При низких температурах наружного воздуха разница температур воздуха и фреона невелика и фреон медленно меняет свою температуру. Вследствие того, что температура теплообменника наружного блока ниже температуры атмосферного воздуха, он интенсивно обмерзает и теплообмен значительно затрудняется. Это главная причина невозможности использования кондиционера зимой для обогрева.
Если фреон не успеет испариться и в жидком виде попадет в компрессор, то это вызовет гидродинамический удар, что может повредить компрессор.
Таким образом можно сказать, что включение кондиционера зимой с целью подогрева возможно, но малоэффективно. Нагрев будет эффективным только при положительной температуре наружного воздуха.
При этом следует учесть, что реверсивный кондиционер можно включать при температуре наружного воздуха не ниже минус 5 градусов по Цельсию. Для инверторного кондиционера это ограничение составляет минус 15 градусов по Цельсию. Эти ограничения вызваны возможностью поломки компрессора из-за замерзания или увеличения вязкости масла и сжижения фреона.
При использовании кондиционера в зимнее время для охлаждения воздуха в помещении перенос тепла происходит из помещения на улицу.
Хладагент закипает в теплообменнике внутреннего блока, отбирая тепло у внутреннего воздуха. Компрессор перекачивает газообразный фреон в теплообменник наружного блока, где хладагент под давлением конденсируется и отдает тепло наружному воздуху. В этом случае нет ограничений на передачу тепла, так как разница температур внутреннего воздуха и теплообменника велика.
Работоспособность кондиционера ограничивается в этом случае возможностью работы компрессора при низкой температуре из-за утраты смазочных свойств масла. Кроме того возможно промерзание дренажной трубки и, как следствие, попадание влаги внутрь кондиционера, что может привести к выходу его из строя. Интенсивный обдув холодным воздухом горячего корпуса компрессора приводит к образованию водяных паров и покрытию наружного блока слоем наледи.
Если оснастить кондиционер специальным комплектом для работы в зимних условиях, то эти ограничения снимаются и кондиционер можно использовать зимой, но только для охлаждения.
Таким образом использование кондиционера зимой при определенных условиях возможно для охлаждения воздуха в помещении, но проблематично для обогрева.
Кроме обеспечения комфортной температуры в салоне летом кондиционер также подсушивает воздух. Это помогает эффективно бороться с запотеванием стекол круглый год, поэтому он востребован даже зимой. Однако в зависимости от температуры за бортом система управления может запретить включение компрессора кондиционера. В этом вопросе бал правят законы физики и защитные функции электроники.
Работа любого кондиционера (в том числе и обычного холодильника) основана на переходе хладагента (фреона), циркулирующего по системе, из газообразного состояния в жидкое, и наоборот. Именно эти изменения агрегатного состояния и обеспечивают поглощение и выделение большого количества тепла (тепловой энергии).
Фреон поступает в салонный радиатор (испаритель) в жидком состоянии и при низкой температуре. Через соты теплообменника он активно поглощает тепло из воздуха, попутно подсушивая его, и закипает, полностью превращаясь в газ. Во внешнем радиаторе системы (конденсоре) он отдает эту энергию в окружающую среду, снова превращаясь в жидкость.
Полное испарение фреона критически важно для здоровья компрессора, который обеспечивает его циркуляцию по системе. Попадание в него даже малого объема жидкого хладагента будет фатальным. Поэтому в систему управления включены различные контролирующие датчики, чтобы исключить такой риск. На основании их показаний электроника может принудительно отключить компрессор при работе или вообще запретить его активацию.
Сейчас в подавляющем большинстве автомобильных кондиционеров используют фреон R134a. При атмосферном давлении он начинает кипеть уже при -26°C. Но в системе кондиционирования он находится под избыточным давлением. Соответственно, температура его кипения будет уже выше. Переход в газообразное состояние в испарителе возможно примерно при 0°C. В зимний период часто бывает так, что фреону попросту недостаточно тепла от воздуха в салоне, чтобы превратиться в газ. За этим пристально следит датчик температуры окружающей среды и дополнительный сенсор климат-контроля в салоне. Поэтому при определенных условиях за бортом система управления запретит включение компрессора кондиционера.
За давлением в системе кондиционирования следит комбинированный датчик. При слишком низком или высоком давлении включение компрессора будет запрещено, дабы исключить риск повреждений. Это сделано для того, чтобы система не активировалась, к примеру, когда в ней будет недостаточно фреона. Важный момент: когда кондиционер работает, давление фреона перед компрессором обычно составляет около 3 бар, а после компрессора - примерно 14 бар. Спустя небольшое время после его остановки показатели сравниваются. При 20°C это давление составляет около 5–6 бар, а вот при 0°C оно падает до 2 бар. И на некоторых моделях машин этого достаточно, чтобы система управления заблокировала включение компрессора.
В зависимости от конкретной модели автомобиля датчики давления и температуры обладают разным приоритетом. К примеру, на многих машинах блок управления ориентируется на показания наружного температурного сенсора. Если машина заехала в отапливаемый гараж с мороза, то даже когда давление в системе физически поднимется до рабочего диапазона, электронным «мозгам» потребуется еще немного времени на то, чтобы осознать реальное, а не сиюминутное изменение условий окружающей среды и дать добро на включение компрессора.
Главный вывод: зимой можно смело пользоваться кондиционером. Это никоим образом не сказывается на ресурсе его элементов. Вопрос лишь в том, одобрит ли это система управления конкретного автомобиля, которую обучили перестраховываться. На каких-то автомобилях компрессор кондиционера включится и при отрицательной температуре за бортом (немногим ниже нуля). А, к примеру, на некоторых Фордах он откажется работать, когда на приборном щитке загорится «снежинка» (падение температуры ниже 3°C). Тут уж все зависит от программного обеспечения и конструкции системы кондиционирования конкретного автомобиля, то есть ее рабочих характеристик. К слову, сервисмены рекомендуют регулярно включать кондиционер в зимний период, чтобы снизить риск закисания прижимной металлической пластины муфты включения компрессора.
Система защиты кондиционера очень надежна. Она опирается на показания нескольких датчиков и имеет различные страховочные алгоритмы. В целом, мало известно о реальных фактах включения компрессора при неблагоприятных условиях. Но если по какой-то причине это все же произойдет и в него попадет жидкий фреон, то смерть его будет скоропостижной, остальные элементы системы это не затронет.
