Как работает кондиционер на обогрев зимой. Можно ли пользоваться кондиционером зимой в квартире. Особенности запуска на обогрев зимой

Можно ли включать кондиционер зимой, а если нет, то почему? Таким вопросом время от времени задаются большинство пользователей этого современного климатического прибора.

Почему нельзя использовать кондиционер зимой

Вопрос не совсем корректный. На самом деле существуют прогрессивные модели кондиционеров, которые рассчитаны на работу в зимних условиях при морозах до -10…-15 °C. Это так называемые инверторные кондиционеры. А японский агрегат Mitsubishi Electric Zubadan MUZ-FDVABH работает даже при -25 °C. Конечно, стоят такие приборы недёшево, и мы сегодня поговорим об обычных бытовых кондиционерах массового пользования.

А вот они действительно при температурах ниже -5 °C работать не могут. Причин этому всего две:

• При работе кондиционера образуется конденсат, который в обычных условия отводится за пределы помещения посредством дренажной трубки. Понятно, что на морозе конденсат замёрзнет и образует ледяную пробку в отводящей системе. Эта пробка перекроет выход конденсата наружу, после чего у него остаётся два выхода:
  • Конденсат через трещины и неплотности соединений просачивается в помещение через внутренний корпус, создавая повышенную влажность. А это, в свою очередь, может вызвать появление плесневых грибков, представляющих угрозу здоровью жильцов.
  • Создавшееся чрезмерное давление конденсата выводит кондиционер из строя.
• Хладагент содержит в себе смазку, которая смазывает трущиеся детали испарителя при его работе. На морозе эта смазка загустевает, что затрудняет работу агрегата, сокращает срок его службы и в конечном итоге приводит к выходу кондиционера из строя.

Холодильный агент (хладагент) - рабочее вещество холодильной машины, которое при кипении (испарении, плавлении или даже сублимации) отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде за счёт конденсации или иного фазового перехода.

Большинство моделей бытовых кондиционеров могут работать либо только на охлаждение, либо и на обогрев помещений. Если у потребителя второй тип прибора, ему нужно знать о том, что на обогрев кондиционер можно применять при температурах воздуха на улице не ниже 0 °C, а на охлаждение - до -5 °C.

Для отопления квартиры зимой лучше использовать предназначенные для этого отопительные приборы

Видео: можно ли отапливать помещение кондиционером

Не стоит использовать обычный кондиционер при минусовых температурах за окном. Даже если он и не выйдет сразу из строя, срок его службы всё равно сократится. Гораздо удобнее и экономичнее для обогрева помещений применять предназначенные для этих целей отопительные приборы, ассортимент которых в настоящее время просто огромен.

Современные сплит-системы могут работать не только на охлаждение, но и обогревать помещения в холодный период. А также при отоплении кондиционером затраты на электричество будут меньше, чем при использовании обогревателей.

Принцип работы кондиционера в режиме обогрева

Все сплит-системы для обогрева зимой имеют одинаковый принцип работы. Агрегат перекачивает тепло внутрь помещения по принципу работы теплового насоса. В устройстве происходит процесс конденсирования жидкости, которая переносит тепло из одной среды в другую.

В теплообменнике внутреннего блока под большим давлением конденсируется фреон, отчего он нагревается до 80 °C. После этого уже жидкий фреон переходит в наружный блок, где он кипит и испаряется. Благодаря такому принципу существует возможность использовать кондиционер для отопления помещений.

Включение кондиционера на обогрев

Как включить сплит-систему на обогрев:

1. На пульте необходимо нажать на кнопку включения.
2. Потом следует нажать на кнопку HEAT (тепло). В случае отсутствия такой кнопки, нужно нажать на MODE (режим работы) или кнопку, на которой нарисовано солнышко, снежинка или вентилятор.
3. Требуется выбрать режим отопления.
4. После выбора включится вентилятор и через 5–10 минут воздух начнёт нагреваться.

При каждом выборе режима система должна мигать или издавать звуковой сигнал.

Ограничения по минимальной температуре наружного воздуха

Не все модели кондиционеров имеют функцию обогрева. В инструкции по эксплуатации должно быть указано, можно ли включать кондиционер зимой на обогрев в квартире. А также, при какой температуре можно включать сплит-систему.

В зимний период разница температуры воздуха и фреона небольшая. Ввиду того, что теплообменник наружного блока холоднее, чем температура наружного воздуха, на нем образуется иней, затрудняющий теплообмен. Если фреон не успеет испариться и попадёт в компрессор, агрегат выйдет из строя.

Ограничения по минимальной температуре наружного воздуха для реверсивных кондиционеров составляет -5 °C. Для инверторных - не более -15 °C. Есть возможность дополнительно оборудовать сплит-систему комплектом для работы при более низких значениях термометра.

Модели с функцией обогрева

Производители кондиционеров предлагают модели с функцией обогрева:

При выборе кондиционера следует обращать внимание на уровень шума, наличие воздушных фильтров, класс энергоэффективности.

Принцип работы кондиционера заключается в переносе тепловой энергии из одного пространства в другое. Работа теплового насоса ограничена в возможностях. Если в паспорте заявлено, что кондиционер работает на охлаждение и обогрев, то его действия ограничены наружной температурой -5 0 С. Однако есть аппараты, работающие при -15 и -25 0 . Так можно ли включать кондиционеры на обогрев, какие из них могут работать зимой?

В инструкциях по эксплуатации написано, при реверсивной схеме кондиционер может работать до -5 0 , а в режиме обогрева только до 0 0 С. Специалисты считают, что лучший способ сохранить работоспособность аппарата на долгие годы, его консервация при наступлении отрицательных наружных температур зимой.

Можно ли включать кондиционер зимой только на охлаждение? Испарение хладагента в наружном блоке и так понижает температуру на 5-14 градусов. Даже при положительных уличных градусах, температура в испарителе отрицательная. Корпус зарастает ледяной шубой, теплообмен с внешней средой нарушается, внутри температура испарения уменьшается, и не весь хладагент становится газом. Газожидкостная среда, попадая в компрессор, создает условия для гидроудара. Жидкая пробка приведет к разрыву трубок или поломке компрессора.

Использование зимой кондиционера и без аварии создаст несколько проблем:

• производительность по холоду станет значительно меньше;
• если теплообменник обледенел, вода попадает на лопасти вентилятора и доставляется с воздушным потоком в помещение;
• температура нагнетания повышается, что приводит к выходу из строя четырехходового вентиля
• дренажная труба забьется льдом.

Кондиционер зимой можно включать до скольки градусов?

Причин, по которым кондиционер на охлаждение должен работать при минусовых температурах множество. Поэтому есть способы, как избежать аварии и заставить аппарат работать зимой. Специалисты советуют использовать несколько приемов, уменьшающих нагрузку на компрессор и предупреждающих перемерзание.

Необходимо снизить скорость вращения вентилятора, установив регулятор давления конденсации. За счет этого снизится производительность. Сократив теплосъем с потока воздуха, уменьшим обмерзание испарителя. Задача электронного модуля:

• регулировать скорость вращения вентилятора;
• поддерживание нормального давления фреона;
• предотвращение обмерзания внутреннего блока.

Необходимо выполнить подогрев кратера компрессора, чтобы скопившаяся в моменты простоя жидкость при запуске не вскипела и не создала гидроудар. Небольшой подъем температуры сделает менее вязким масло в фрикционных узлах, облегчит запуск. Сразу отметим, инверторные компрессоры, работающие непрерывно, лишены этой проблемы. Поэтому производитель разрешает их эксплуатацию на охлаждение до – 15 0 .

Трубки, отводящие конденсат могут перемерзнуть при незначительном минусе. При этом жидкость начнет выходить в помещении. Предотвратить проблему можно установкой обогревателя малой мощности внутри дренажной системы.

Все эти дополнения представляют зимний комплект и продаются для эксплуатации кондиционера зимой в режиме охлаждения. В современных моделях зачастую сезонная оснастка уже предусмотрена. До какой температуры можно включать аппарат? Лучшие климат-системы, оборудованные инверторным компрессором, могут работать до -30 0 С.

Принцип работы кондиционера зимой на обогрев

Кондиционер представляет собой тепловой насос. Поэтому с уменьшением наружного воздуха его производительность падает, несмотря на перестройку режима. Нижний предел работы кондиционера на тепло – 5 0 С. Зимой обледенение теплообменника вызывает заклинивание лопастей вентилятора, поломку электродвигателя.

Однако кондиционеры постоянно совершенствуются. Так, компания Mitsubishi создала специальную серию установок Zubadan, которые можно включать зимой на обогрев даже при – 25 0 . В агрегатах используются специальные компрессоры с двумя штуцерами, повышение давления двухступенчатое. Применяются кондиционеры для отопления и горячего водоснабжения зимой в Японии и северных европейских странах.

Но все это относится к сплит системам, имеющим наружный блок. А что мешает включить на отопление одноблочный кондиционер, находящийся в комнате? При этом в установке активируется ТЭН, а тепловой насос останавливается. Работа одноблочного комнатного кондиционера на обогрев зимой заложена в конструкции.

Какие кондиционеры можно включать зимой

Если кондиционер имеет функцию обогрева, он имеет двухконтурную схему циркуляции фреона, обязательно используется четырехходовой клапан. Такие аппараты стоят дороже, чем те, которые имеют один режим охлаждения. В инструкции по эксплуатации кондиционера записаны предельные температуры наружного воздуха зимой для работающего аппарата. Разница заключается в использовании инверторных или обычных компрессоров, разновидности хладагента и консистенции смазки.

При необходимости включения на охлаждение можно пользоваться кондиционерами со специальным комплектом. Так зимой они выдерживают до – 25 0 С, работая на охлаждение. Но это касается инверторных аппаратов.

К эксплуатации кондиционеров в машине требования особые. Считается, длительное бездействие этого узла способствует преждевременному выходу его из строя. Включение кондиционера зимой, хотя бы раз в неделю – необходимая процедура. Этим обеспечивается смазка внутренних деталей. При простое, тонкая пленка стекает вниз, оставляя трущиеся поверхности беззащитными при запуске.

Внутри салона воздух конденсируется, создавая иней на окнах и обшивке. При включении кондиционера в замкнутом пространстве, он сушит воздух, убирает наледь с окон. Можно включить его на обогрев в машине зимой. Это происходит одновременно, как только нажимаешь кнопку обогрева боковых зеркал. Температура воздуха на выходе из кондиционера +(10-12) 0 достаточна, чтобы зимой в холодном салоне стало тепло и сухо.

В зимнее время автомобильный кондиционер запускается труднее. За год 10 % фреона из системы улетучивается. Летом недостаток теплоносителя не замечается, зимой не хватает давления для запуска. Как им пользоваться зимой? Нужно нагреть салон или включать кондиционер в теплом гараже.

Можно ли использовать на обогрев зимой обычный кондиционер

Для зимнего обогрева можно использовать напольный одноблочный кондиционер. Несмотря на то, что при включении режима нагревания работает встроенный ТЭН, горячий воздух равномерно нагревает всю площадь. Эффективнее ли он в нагревании? Обычный масляный радиатор более прожорлив, создает небольшой очаг комфорта, температура не регулируется.

Так ли необходим кондиционер зимой? Есть такие рабочие места, особенно в работе с электронными схемами, где излишняя влага может сконденсироваться на изоляции, вызвав замыкание. Излишняя влажность вредна, как и сухость в квартире. Зимой это не менее актуально, чем летом.

Можно ли включать зимой двухблочный кондиционер в квартире или офисе? В режиме охлаждения при наружной температуре -5 0 можно включать неподготовленный прибор, работающий в летнем режиме. При более низких температурах до -15 0 выдерживает инверторный кондиционер, если это написано в инструкции. Зимой можно включать только кондиционер в зимнем комплекте.

Постепенно, сплит-системы усложняются, кондиционеры совершенствуются и недалеко время, когда надоевшие громоздкие радиаторы зимой заменит настенный или потолочный кондиционер на обогрев квартиры.

Видео

Предлагаем посмотреть, что представляет схема перехода с охлаждения на обогрев в кондиционере.

Кондиционер зимой

Напомню некоторые детали проекта. За 2 года я самостоятельно, без привлечения наемной рабочей силы построил энергоэффективный загородный дом общей площадью 72 квадратных метра. При строительстве использовались современные технические решения: монолитная фундаментная плита с композитной арматурой, газобетонные стены толщиной 40 см без дополнительного утепления, плоская кровля по сборно-монолитному перекрытию. Концепция всего строительства - квартира на природе. Задача была успешно решена за 2 года.

В качестве источника тепла был выбран полупромышленный кондиционер Mitsubishi Heavy, который представляет собой воздушный тепловой насос класса «воздух - воздух». Номинальное энергопотребление 2 кВт ч, коэффициент трансформации энергии от 2 (при -20 °C) до 4 (при +7 °C). Общий бюджет на отопительную систему с коммуникациями, включая систему вентиляции - около 150 тысяч рублей.

Выбор системы отопления был обусловлен несколькими факторами. В первую очередь в концепцию «квартира на природе» не вписываются источники отопления на дровах, т.к. они не могут работать в автоматическом режиме и требуют постоянного контроля (хотя бы раз в сутки), а также добавляют грязь и необходимость создания склада для хранения, не говоря уж об отдельной котельной. То же самое касается привозного топлива (газ, дизель) - эти решения потребуют дорогостоящей инфраструктуры при минимальной рентабельности. Магистральный газ в районе застройки отсутствует, поэтому даже не рассматривается.

Остаётся отопление электричеством. Но прямая конвертация электрической энергии в тепловую не выгодна из-за слишком высоких тарифов на электроэнергию, обусловленных расположением загородного дома в садовом товариществе в Московской области, плюс имеющиеся лимиты мощностей (5 кВт, 1 фаза). Стоимость 1 кВт ч в нашем случае составляет 5 рублей. Сократить энергопотребление можно одним единственным способом - использованием теплового насоса. Система класса «воздух - воздух» это по сути обычный кондиционер, который работает на «реверсе»: он охлаждает улицу и нагревает дом. Эффективный рабочий диапазон температур (с подогревом поддона): до -25 °С.

2. Внешний блок теплового насоса устроен очень просто. Справа за теплозащитным кожухом находится инверторный компрессор имеющий подогрев картера (для возможности безопасного пуска при отрицательных температурах). Рядом с ним находится сложная система фреонопроводов, включая четырехходовой клапан (переключает кондиционер между режимами «обогрев» и «охлаждение»). Сверху расположена вся электроника. Слева расположен теплообменник, который в режиме работы на нагрев выполняет роль испарителя - в нем жидкий фреон испаряется и «забирает» тепло из уличного воздуха. Воздухообмен автоматически регулируется с помощью осевого вентилятора.

3. Сложная система фреонопроводов испарителя. В рабочем режиме испаритель интенсивно обмерзает вследствие сильного понижения температуры. Электроника кондиционера отслеживает производительность системы и периодически включает режим разморозки - переключает четырехходовой клапан в режим «охлаждение». Частота циклов разморозки зависит от влажности и температуры на улице. При отрицательных температурах разморозка происходит примерно 1 раз в час и длится около 5-7 минут. Для безопасной эксплуатации при температурах ниже -15 °C в поддоне установлен подогрев гибким кабелем, т.к. вода с оттаявшего испарителя может успеть замерзнуть на поддоне. Обращаю внимание, что внизу на земле под кондиционером образуются ледяные сталагмиты в очень солидных объемах (за эту зиму получилась глыба льда 1х1,5 метра высотой 50 см).

4. Внутренняя часть системы состоит из блока с высокопроизводительным центробежным вентилятором и теплообменником, к которому подведена фреоновая магистраль от внешнего блока. Теплообменник в режиме обогрева является конденсатором: газообразный фреон отдает свое тепло и конденсируется в жидкое состояние. Система воздуховодов одновременно решает вопросы вентиляции всего дома. Сверху вы видите 3 главных раздающих воздуховода по всем комнатам. Ниже к полу уходит всасывающий воздуховод, решетка которого опущена к полу в холле. Это полностью решает вопросы перемешивания теплого и холодного воздуха в доме таким образом, что разница температур между полом и потолком не превышает 1-1,5 градусов.

5. Воздуховоды в помещениях проведены либо в гипсокартонных коробах (как на фото), либо через соседние помещения. Таким образом во всех жилых помещениях сохранилась высота потолков равная 3 метрам. Теплый воздух поступает из решетки в левом верхнем углу кадра и благодаря постоянному воздухобмену разномерно прогревает весь дом. Пол теплый, даже там, где плитка.

Обо всех технических нюансах лучше смотреть соответствующие статьи, ссылки на которые есть в конце материала.

Также стоит отметить, что во всасывающий воздуховод подключена магистраль забора уличного воздуха с электрическим канальным подогревателем, а в санузле установлен вентилятор на вытяжке. Это обеспечивает постоянный приток свежего воздуха в дом в объеме от 60 кубических метров в час. Про вентиляцию и ее роль в жилых домах я расскажу в отдельной статье.

6. Для мониторинга температуры и энергопотребления я использую беспроводные датчики - они также могут выполнять охранные функции.

7. Данные по энергопотреблению снимаются со счетчика технического учета АВВ С11 с помощью легкой доработки датчика открытия двери. В итоге мы имеем полный поминутый протокол энергопотребления в доме. Стоит отметить, что в данный момент, кроме потребления кондиционера, мы фиксируем суммарное энергопотребление всех электрических устройств в доме. В том числе скважинный насос, водонагреватель, холодильник, электрическая плита, канальный подогреватель, освещение и т.д.

8. Система WirelessTags позволяет скачать весь протокол измерений в формате CSV и самостоятельно построить таблицы и графики в Excel. Решить эту задачу мне помог Алексей svintuss . Итак, какие данные мы визуализировали. Всего у меня установлено более 10 датчиков в различных местах и я отобрал наиболее интересные. Температура и влажность на улице (установлен на восточной стене дома), температура в колодце (установлен на уровне земли НАД утепляющей плитой), температура и влажность в доме (датчик в холле, радом с всасывающим каналом) и общее энергопотребление по дням. Внизу приведены усредненные значения по температурам (в названиях последних строк небольшая опечатка - Grand Total это максимумы и минимумы за весь период, а Grand по месяцам это СРЕДНИЕ минимумы и максимумы). Здесь показаны данные с 5 декабря (обусловлено тем фактом, что именно с этого момента я наладил мониторинг электроэнергии) по 28 февраля.

Какие выводы можно сделать? Минимальная температура за эту зиму -21,4 °C, максимальная +11 °C. При этом средняя температура за зимний период была не ниже -5 °C. Сильное понижение температуры происходит ночью, но днем все равно достаточно тепло. Это идеальные климатические условия для эксплуатации теплового насоса класса «воздух - воздух». Также обратите внимание на температуру в колодце - это даст понимание реальной глубины промерзания земли (на следующий год закопаю для наблюдений один из датчиков в землю).

Что касается энергопотребления. Мы видим, что суммарное потребление за 3 месяца не превышает 3000 кВт ч. А месячный расход энергии составляет примерно 950 кВт ч. В этот период в доме поддерживалась положительная температура не менее +16 °C. Сразу хочу обратить внимание, что в эти цифры входит потребление энергии канальным подогревателем на приточной вентиляции, на который уходит примерно 30% энергии. Ставить рекуператор на столь малых объемах не рентабельно, т.к. его срок окупаемости будет более 10 лет. Но подогревать приточный воздух нужно обязательно. Также как и нельзя перекрывать приточную вентиляцию.

Еще обратите внимание, что кондиционеру абсолютно всё равно 0, -10 или -20 градусов на улице. Мой рекорд эксплуатации (прошлой зимой): -27 градусов! Он работает и его производительности достаточно для компенсации теплопотерь здания!

Однако, если вычесть расходы на приточную вентиляцию, то можно сделать выводы, что ежемесячное потребление теплового насоса на компенсацию теплопотерь здания в самые холодные зимние месяцы составляет менее 600 кВт ч или же 700 ватт в час.

9. Ниже детальные графики по температуре и энергопотреблению. Воздушный тепловой насос в среднем обеспечивает 2,5-кратную экономию электроэнергии. А учитывая наши высокие тарифы - уже окупил половину своей стоимости за два отопительных сезона.

Какие выводы можно сделать? Воздушное отопление с помощью теплового насоса выгодно! А учитывая, что система является частью приточной вентиляции - это вдвойне выгодно, т.к. в любом доме обязательно должна быть вентиляция.

Что касается комфорта эксплуатации. Во-первых, хочу разочаровать всех, кто больше всего кричал о невыносимом шуме. Увы, внутри дома тихо и комфортно даже на третьей скорости вентилятора (900 кубометров в час). Центробежные вентиляторы практически бесшумны, а скорости потока воздуха минимальны. Для сравнения можно уверенно сказать, что шум в холле рядом с забором воздуса на третьей скорости тише, чем шум от среднестатической кухонной вытяжки на минимальной скорости! А в жилых комнатах отопление не слышно от слова совсем. То есть в среднем по дому воздушное отопление фактически бесшумно.

Единственное, что слышно - компрессор на внешнем блоке слышно в режиме максимальной производительности в помещении находящемся непосредственно рядом с внешним блоком.

10. На этот год запланированы глобальные работы по озеленению прилегающей территории, завершение отделочных работ на летней кухне и наконец-то - покраска дома (сейчас он только зашпаклеван). Кроме этого есть планы на создание типового проекта загородного дома со строительством под ключ на основе моего дома по цене 2,5-3 млн. рублей.

Продолжение следует!

ДОПОЛНЕНИЕ: Более развернутый опыт трехлетней эксплуатации можно прочитать в статье

Большая часть выпускаемых кондиционеров сегодня — это модели, которые работают, кроме охлаждения также и в режиме обогрева. В так называемое «межсезонье» - весной и осенью, когда не работает полноценное отопление - функция для российского потребителя достаточно удобная.

Но можно ли включать кондиционер на обогрев зимой, при отрицательной температуре ?

Большинство марок кондиционеров использовать зимой в режиме ОБОГРЕВ, при минусовой температуре — НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ.

В инструкции производители климатического оборудования всегда указывают диапазон температур наружного воздуха, который допустим для нормальной работы техники.

Так, например, для - не ниже минус 5 С °. Но мы все же не рекомендуем включать кондиционер при температуре ниже 0 С °.

В случае проблем с отоплением лучше приобрести конвектор, инфракрасный обогреватель, тепловоую пушку, тепловую завесу или другие специализированные приборы.

При эксплуатации кондиционера на ОБОГРЕВ при температуре ниже 0 С ° возникают следующие проблемы:

• На наружном теплообменнике начинает выделяться конденсат , поэтому при уличной температур 0 С ° и ниже, конденасат начинает замерзать. В результате чего наружный блок покрывается льдом.
• В результате ухудшается теплообмен и производительность обогрева кондиционера сильно снижается. Поступление в компрессор жидкого хладагента приводит к поломке компрессора.

При работе кондиционера на ОХЛАЖДЕНИЕ когда температура ниже +5 С ° :

Решение этой проблемы — приобретение и установка «зимнего комплекта».

Работа сплит-системы зимой важна в таких помещениях как серверные, базовые станции мобильных операторов связи, мини-пекарни или другие помещения с большими теплопритоками, для которых необходимо постоянное круглогодичное бесперебойное охлаждение.

В состав комплекта входит:

• Замедлитель скорости вентилятора: поддерживает заданную температуру конденсации, предотвращает обмерзание внутреннего блока кондиционера.
• Нагреватель картера компрессора: при остановке компрессора включается подогреватель, исключающий вытекание хладагента в картер. Он подогревает масло, не давая ему загустеть. Вскипание хладагента и гидравлического удара при пуске компрессора не происходит.
• Дренажный нагреватель: отводит конденсат из кондиционера, не позволет воде замерзнуть.

И самое важное — эти комплекты предназначены для работы кондиционера в зимний период на охлаждение, а не на обогрев.

Гарантия при поломке кондиционера

Включение (сплит-системы) при температуре наружного воздуха ниже указанного в инструкции является нарушением условий эксплуатации и не относится к гарантийному случаю.

Подготовка кондиционера к зиме

Немаловажный вопрос - как подготовить кондиционер (в данном случае мы говорим о сплит-системе) к зиме. Минимум что нужно сделать: