С тех пор, как в 1958 году компания «Daikin» научила бытовые кондиционеры работать на обогрев помещений, они получили самое широкое распространение. Большим толчком для их развития стало появление в 1961 году сплит-систем.
Подлинный расцвет кондиционеров, способных работать в режиме «тепло-холод», наступил с появлением в 1981 году инверторной системы управления компрессором. Ведущие производители климатической техники «Daikin», «Toshiba», «Mitsubishi» и другие создали множество моделей кондиционеров способных работать при отрицательных температурах и открыли путь для других в изготовлении подобной техники.
Кондиционеры, работающие зимой, сегодня не редкость, поэтому попробуем рассказать об их возможностях и правилах эксплуатации при низких температурах.
Возможности зимних кондиционеров
Обычные кондиционеры без инверторного управления при обогреве помещений работают в температурном диапазоне +5-15 градусов. При этом только хорошую сплит-систему можно включать при температуре ниже +10 градусов, у которой современный компрессор, качественный фреон и смазочное масло, надежная автоматика защиты.
Такие сплит-системы можно без опаски использовать во время межсезонья, когда лето давно закончилось, а отопительный сезон не собирается начинаться. Это еще не «зимние» кондиционеры, поскольку у них не хватает специального оборудования, позволяющего работать при более низких и отрицательных температурах.
С помощью сплит-систем «тепло-холод» можно нагревать помещение до температуры +26-28 градусов. При этом расход электроэнергии будет в 2-4-6 раз меньше, чем при использовании электрических калориферов, масляных нагревателей и другой подобной техники.
Возможности теплового насоса, которым, по сути, является кондиционер, позволяют использовать даровую энергию окружающей среды, забирая и отдавая ее с помощью хладагента через теплообменники (испарители и конденсаторы) сплит-системы.
Фреоны, использующиеся в кондиционерах, являются газообразными модифицированными углеводородами, каждому из которых присущи свои температуры испарения, кипения и конденсации при определенном давлении. Когда температура окружающего воздуха падает, происходит изменение этих главных характеристик фреонов и обычный кондиционер не может с ними справиться.
Если это хорошая сплит-система, она автоматически отключится, и ее невозможно будет включить до тех пор, пока температура воздуха не войдет в рабочий диапазон для данной модели. Оставляя включенным бюджетный кондиционер, пользователь рискует его компрессором, который почти наверняка выйдет из строя во время очередного пуска.
Поэтому были разработаны специальные зимние комплекты, которые обеспечивают безопасный пуск компрессора, предотвращают обмерзание наружного блока и дренажа сплит-системы. Их эффективность значительно повышается в сочетании с инверторным управлением работой наружного блока и применением современных фреонов.
На что обратить внимание
Если Вы планируете включать кондиционер зимой на тепло, то следует обратить внимание на следующие моменты:
- Не включайте обычный бытовой кондиционер, если температура в месте установки внешнего блока находится за пределами допустимого диапазона рабочих температур. Например, на улице -10°С, а Ваша модель сплит-системы может работать при температуре от -5°С. При отсутствии автоматической защиты компрессор может заклинить.
- Конденсат выделяется из внешнего блока. Чтобы внутри постепенно не образовывалась ледяная шуба, нужно предусмотреть обогрев поддона, где скапливается вода.
- Зимний комплект позволит работать Вашему кондиционеру ТОЛЬКО на холод практически при любой температуре за окном, но на режим обогрева он НИКАК не влияет. Если Вас введут в заблуждение, то при такой эксплуатации можно опять-таки получить клин компрессора.
Некоторые примеры зимних кондиционеров
Сейчас на рынке представлены модели, которые могут эффективно работать на тепло, даже если на улице -30 градусов. При этом они способны поддерживать в помещении температуру +8 +10 градусов, а энергоэффективность достигает 8,5. Таким образом, использование таких кондиционеров будет выгоднее, чем тем те же конвекторы или другие бытовые обогреватели.
Вот модели, которые могут работать на тепло до -25 -30 градусов.
При какой температуре можно включать кондиционер? Этот вопрос часто задают себе владельцы климатической техники разных фирм и видов. Включится ли он, если запустить аппарат в зимний период для отопления или охлаждения?
Попробуем разобраться с этими вопросами. Итак, можно ли включать кондиционер зимой на обогрев или охлаждение при минусовой температуре?
Обогрев сплит-системой в холодные период
Для начала скажем пару слов о принципах работы сплит-системы. При работе устройства в режиме обогрева или охлаждения электрическая энергия используется для транспортировки тепла между улицей и помещением. Летом оно удаляется в атмосферу, а зимой наоборот, перекачивается с улицы в помещение.
Можно ли включать кондиционер при минусовой температуре на обогрев? Да, можно. Но нужно учитывать несколько факторов и особенностей конкретного устройства. Во время работы в режиме обогрева фреон в жидком виде поступает в наружный блок, там испаряется, забирая часть теплоты. После чего компрессором газообразный хладагент перекачивается во внутренний блок, где в испарителе он конденсируется, высвобождая накопленное тепло. Так происходит работа кондиционера на обогрев зимой.
Во время этого процесса теплообменник в наружном блоке охлаждается до очень низкого уровня, вследствие чего на нем намерзает влага из прокачиваемого вентилятором наружного воздуха. Это одна из основных проблем при эксплуатации кондиционера на обогрев зимой.
Вторая проблема – это повышенная вязкость масла в компрессоре. Так как в нем используется движущийся механизм, он нуждается в смазке. Для этого в компрессор заливают масло на заводе, которое на холоде может загустевать. Во время пуска компрессора со слишком густым маслом может произойти его поломка.
Для того чтобы избежать негативных моментов перед тем, как включить кондиционер на обогрев зимой в минусовую погоду необходимо провести следующие действия:
- В инструкции к сплит-системе найти пункт о граничных допустимых температурах. Если она на улице ниже, то прибор нельзя включать.
- Убедиться в том, что показатели термометра на улице выше минимально допустимого уровня.
- На пульте кондиционера найти кнопку, отвечающую за режим обогрева и нажать на нее. Обычно, для обозначения используется пиктограмма в виде стилизованного солнца.
- Выбрать желаемую температуру. Не нужно стараться сильно нагреть помещение. Агрегат может не обладать достаточной мощностью. Рекомендуется нагревать помещение зимой до 18–24 градусов.
После завершения всех вышеописанных действий включается режим отопления. Обратите внимание на то, что после того, как сплит-система была включена, обогрев начнется через некоторое время. Несколько минут, а иногда и более 10, устройство будет подготавливаться к работе без включения внутреннего блока. Не бойтесь, кондиционер не сломался, нужно лишь подождать.
Охлаждение кондиционером зимой
Может показаться странным, но в некоторых помещениях необходимо удалять тепло даже при низкой и отрицательной температуре на улице. Это относится к комнатам, в которых находится мощное электрическое или тепловое оборудование. Например, серверные помещения и кабинеты МРТ. Но можно ли включать кондиционер зимой на охлаждение?
Большая часть сплит-систем в заводской комплектации не предназначена для работы на охлаждение при низких температурах. Обычно, нижняя граница находится в пределах 5–10 градусов тепла. Для такого применения производится специальное прецизионное оборудование. Но его стоимость достаточно высока. Можно ли применять обычный кондиционер для этих целей?
Большую часть агрегатов можно доработать с таким расчетом, чтобы он охлаждал и зимой. Это в первую очередь относится к неинверторным блокам. Основная проблема при этом заключается в том, что из-за низкой температуры на улице понижается давление фреона в наружном блоке и его конденсация затрудняется.
Чтобы решить эту проблему в наружном блоке монтируются дополнительный зимний комплект, который регулирует давление конденсации путем уменьшения и увеличения скорости вентилятора. Некоторые производители даже официально устанавливают зимние комплекты в своих представительствах.
В зимний комплект обычно ходит:
- Нагреватель дренажа. При работе на охлаждение во внутреннем блоке конденсируется влага, которая при удалении на улицу может замерзнуть.
- Нагреватель картера. В картере компрессора находится масло, от загустевания которого и защищает обогреватель.
- Регулятор оборотов вентилятора. Он может работать как по показателям давления в системе, так может использоваться датчик температуры кондиционера, установленный на конденсаторе.
Обратите внимание на то, что зимний комплект никаким образом не помогает при работе кондиционера на обогрев зимой. Из всего указанного оборудования в режиме отопления может использоваться только нагреватель картера. Для инверторных кондиционеров установка зимних комплектов не предусмотрена.
Особенности зимней эксплуатации
До скольких градусов можно включать кондиционер зимой? Как уже говорилось, минимальная температура работы сплит-системы указана в инструкции к конкретному оборудованию:
- большинство неинверторных сплит-систем рассчитаны на работу до -5 градусов, некоторые модели до +5;
- большинство инверторных агрегатов рассчитаны на эксплуатацию при -10 – -15 градусов;
- некоторые модели тепловых насосов от ведущих производителей предназначены для обогрева при наружной температуре до -28 и холоднее.
Эффективность сплит-системы сильно зависит от наружной температуры. При температуре около нуля практически любой кондиционер может выдавать в несколько раз большее количество тепла, чем использовано электроэнергии.
Выводы
Кондиционер с обогревом зимой может эффективно работать в режиме отопления при минусовых температурах, но при этом нужно иметь в виду, что необходимо контролировать ограничения температуры, указанные производителем. А также обратите внимание: при понижении температуры активность сплит-системы снижается.
Работа кондиционера зимой в режиме охлаждения
Существует несколько проблем для работы кондиционера при низких температурах наружного воздуха в режиме охлаждения:
- Переразмереный конденсатор
- Перетекание жидкого хладагента в компрессор
- Увеличение вязкости масла в системе
- Замерзание конденсата в дренаже (если он отводится на улицу)
Для чего нужен регулятор давления конденсации
Первая проблема приводит к уменьшению давления в системе, уменьшению количества подаваемого фреона и, соответственно, производительности кондиционера. Следствием уменьшения давления в испарителе, будет его обмерзание.
Самый доступный способ избежать этого-уменьшить теплосъём с конденсатора путём уменьшения потока воздуха через него.
Сделать это можно установкой регулятора вращения вентилятора, который представляет из себя электронный блок регулирующий напряжение идущее на двигатель вентилятора по датчику, который устанавливают на теплообменнике внешнего блока.
Для чего нужен подогрев картера компрессора?
Во время длительных остановок кондиционера, при низкой температуре воздуха весь хладагент скапливается в наименее нагретых участках холодильной системы, то есть в наружном блоке, и в том числе и в картере компрессора.
При последующем старте жидкий хладагент вскипает (из-за снижения давления) и может попасть в полость всасывания, что вызовет гидравлический удар и поломку компрессора. Также жидкий хладагент смывает масло с поверхности трущихся деталей, что вызывает перегрев и заклинивание компрессора.
Справится с этим можно подогревая компрессор во время его остановки, причём большой мощности не требуется, так как нужен небольшой перепад температуры между компрессором и другими деталями наружного блока.Также подогрев решает и следующую проблему-увеличение вязкости, так как при нагревании вязкость масла уменьшается и не мешает нормальному старту компрессора.
Очень часто конденсат из кондиционера стекает на улицу, и естественно зимой дренаж замёрзнет и вся жидкость польётся из кондиционера в комнату. Чтобы избежать этого в трубку стока конденсата устанавливают нагреватель, который не даст замёрзнуть дренажу. Его целесообразно подключать таким образом, чтобы он работал при работающем компрессоре.
В современных инверторных ( и не только) кондиционерах адаптация к низким температурам уже предусмотрена и они способны работать вплоть до -30ºC.
Работа кондиционера зимой в режиме обогрева
При работе кондиционера на тепло, возникают те же самые проблемы, только конденсатор наружного блока оказывается недоразмеренным.
Практически это довольно сложно преодолеть, поэтому нижний предел работы на тепло зимой около -5ºC.
Так как кондиционер это всего-лишь тепловой насос, который перекачивает тепло, то при понижении температуры на улице его КПД заметно падает и отдача тепла соответственно тоже.
Обмерзание наружного блока приводит к задеванию вентилятором наледи, что вызывает треск, заклинивание, и поломке электродвигателя или лопастей вентилятора.
На фото изображён кондиционер работающий на тепло при температуре на улице всего -2 0 С . При этом на нём образовался довольно приличный слой льда.
Как адаптировать кондиционер для зимней работы
Но производители климатической техники постоянно работают над усовершенствованием своей продукции. Например, компания Mitsubishi разработала специальную серию Zubadan. В ней используется технология двухфазного впрыска хладагента и специальные компрессоры со штуцером инжекции.Производители обещают при -25ºC падение мощности всего на 20%. Эти тепловые насосы используются в Японии и скандинавских странах для отопления и горячего водоснабжения. Цена на такие системы, естественно, соответствующая.
Если же требуется работа кондиционера зимой только на охлаждение, например для использования в серверных, наиболее оптимальным вариантом будет оборудование обычного кондиционера системой зимней адаптации, так называемым "зимним комплектом", в который входят:
- ТЭН для подогрева картера компрессора кондиционера
- Регулятор давления конденсации
- Обогреватель дренажной системы (если конденсат выводится на улицу)
С помощью данной системы удаётся понизить рабочий диапазон температур кондиционера до -30 0 С