Je možné použít klimatizaci pro vytápění v mrazivých podmínkách a jak ji na tuto práci připravit?

Blíží se chladné počasí, ale vy jste se ještě nerozhodli, jak vytopit svůj domov? Používání klimatizace pro tyto účely je velmi ekonomické a lákavé, ale nechcete riskovat její výkon, že? Pomůžeme vám zjistit, zda je možné použít klimatizaci pro vytápění v mrazivých podmínkách, proč a v jakých případech to může být pro zařízení nebezpečné.

Také vám řekneme, co dělat, abyste klimatizaci mohli používat déle, při nižších teplotách. Podívejme se, jak praktická a efektivní tato aplikace je. Pro úplnou názornost si všechny důležité body ukážeme na fotografiích a schématech a na konci článku najdete naučná videa k tématu.

Proč se split systém zahřívá?

Abyste pochopili, co se může pokazit, když zapnete klimatizaci v chladném počasí, musíte nejprve pochopit, co se děje během normálního provozu topného systému.

Na rozdíl od přenosných ohřívačů jakéhokoli typu, split systém nevyrábí teplo ze spotřebované energie, ale pouze jej dopravuje z ulice do domu nebo naopak v závislosti na režimu. Zní to nereálně odebírat teplo ven, když je teplota pod nulou? To je jen na první pohled.

Hlavní součásti každého split systému jsou kompresor, radiátor s ventilátorem v každé jednotce a freonové potrubí, které je spojuje.Chladivo je hlavním kouzelníkem této sady: díky svým fyzikálním vlastnostem je možné získat teplo v chladu a chlad v teple.

Při provozu pro vytápění si vnitřní a venkovní jednotky klimatizačního zařízení mění role. Typicky je tok freonu přesměrován přes čtyřcestný ventil

Cesta freonu v klimatizačních zařízeních používaných v zimě pro vytápění při nízkých teplotách vypadá takto:

• Chlazené kapalné chladivo je přiváděno z radiátoru vnitřní jednotky.
• Když se dostane do venkovní jednotky, ohřeje se a odpaří, protože bod varu chladiva je -40 nebo -51⁰C a venku je tepleji i v zimě. Po průchodu pouličním radiátorem teplota freonu stoupá, to znamená, že přijímá tepelnou energii.
• Výsledná energie je nízkopotenciální a nelze ji proto okamžitě přenést do vzduchu v místnosti. Kompresor stlačuje plynné chladivo a jeho teplota stoupne na 70 - 90⁰C. V tomto stavu je freon přiváděn do vnitřní jednotky.
• Chladivo, které prochází chladičem vnitřní jednotky, foukané ventilátorem, odevzdává teplo vzduchu v místnosti a samo se ochlazuje a kondenzuje na kapalinu. Kruh se uzavírá, vše se opakuje od začátku.

Díky tomuto principu fungování jsou split systémy také řazeny mezi tepelná čerpadla, protože stejným způsobem dopravují a čerpají teplo z ulice do místnosti nebo naopak.

Když se freon odpaří, na trubkách se usazuje kondenzace - vlhkost ze vzduchu, která okamžitě zmrzne. Aby se zajistilo, že takové nánosy ledu roztajou a nebudou překážet provozu, většina klimatizací pravidelně přepíná na 5–15 minut do režimu odmrazování.

K provozu je potřeba elektřina pro samotné čerpadlo – kompresor a také dva ventilátory.Dohromady spotřebují 3–7krát méně energie, než systém vyrobí, což znamená, že vytápění klimatizací je 3–7krát ekonomičtější než s elektrickým a plynovým konvektorem, infra kamny nebo jiným topným tělesem.

Proč je mráz pro klimatizaci nebezpečný?

Princip fungování klimatizace je poměrně jednoduchý, ale změna podmínek v jakékoli fázi může vést k vážnému poškození.

Za prvé, spuštění studeného kompresoru je nebezpečné. Olej v něm houstne při nízkých teplotách, a proto jednotka pracuje při zvýšené zátěži.

Navíc, bez mazání, tření kovových částí produkuje třísky, které ucpávají a poškozují systém. Proto i nový kompresor instalovaný jako náhrada za poškozený může rychle selhat i při správném provozu.

Za druhé, freon ve vnějším radiátoru nemusí mít čas se odpařit. Činnost výměny tepla závisí na rozdílu teplot. Proto s mírným plusem na ulici, freon, zahřívání od -40⁰C, pohltí velké množství tepelné energie.

Pokud je venku -30⁰C, pak se chladivo nemusí stihnout zahřát ani k bodu varu. Výsledkem je kapalný freon vstupující do kompresoru a jeho nevyhnutelná porucha v důsledku vodního rázu.

Třetím nebezpečím je zamrzání kondenzátu a námraza..

Pamatujte, že když pracujete na vytápění, dělené bloky systému mění role, takže se na radiátoru, který je venku, tvoří kondenzace

Ledová skořápka na venkovní jednotce narušuje přenos tepla a může překážet ventilátoru, což zvyšuje zatížení všech částí systému. K vyřešení tohoto problému je navrženo automatické odmrazování, ale voda vytékající z vyhřátého radiátoru často okamžitě zamrzne v pánvi.Když vrstva ledu dosáhne určité tloušťky, lopatky ventilátoru do ní zamrznou a klimatizace přestane fungovat.

Kondenzace v odpadním potrubí může také zamrznout v místě výstupu na ulici - pokud klimatizace pracuje na chlazení. To může být nutné v zimě v serverovnách nebo ve výše uvedeném režimu odmrazování. Taková ledová zátka zabrání dalšímu odtékání kondenzátu a ten začne stékat po stěně, vyvolává tvorbu plísní ve vnitřní jednotce a může ji poškodit.

I chladící práce v zimě mohou způsobit problémy. V tomto případě klimatizace odebírá příliš mnoho chladu z ulice a kondenzace na vnitřní jednotce se změní na námrazu a led. To samozřejmě škodí i zařízení. Kromě toho zůstává aktuální problém studeného startu kompresoru.

Jaké typy klimatizací lze použít k vytápění?

Při nákupu děleného systému byste měli v popisu hledat slovo „reverzibilní“: označuje schopnost zařízení měnit směr toku freonu a pracovat pro vytápění.

Funkce vytápění je přítomna ve většině moderních systémů, liší se pouze teplota, při které je povoleno jej používat. Označuje se symbolem slunce nebo slovem Heat

Po popsaných problémech můžete nabýt dojmu, že funkce topení v klimatizacích je pro zařízení zbytečná a nebezpečná, ale není tomu tak. Split systém V silných mrazech vás sice nezachrání, ale pomůže vytvořit příjemné mikroklima mimo sezónu, kdy je vypnuté ústřední topení a venku je chladno nebo v mírném klimatu.

Spodní teplotní limit, při kterém lze split systém zapnout pro vytápění, závisí na modelu - je uveden v návodu.

V distribuci těchto teplot existují určité vzorce:

1. Klimatizace s lineárním typem ovládání lze obvykle zapnout pouze do -5⁰C, protože kompresor je neustále vypnutý a před opětovným spuštěním má čas vychladnout.
2. Invertorové modely obvykle fungují do -15⁰C, ale některá specializovaná zařízení jsou účinná až do -20 a dokonce -30⁰S.
3. Někdy je možné rozšířit rozsah provozních teplot deklarovaných výrobcem instalací zimní sady - o tom budeme hovořit podrobněji později.
4. Monoblokové klimatizace s funkcí vytápění nejsou závislé na venkovní teplotě, ale účinností se neliší. V zimě fungují jako běžný konvektors účinností mírně menší než 1.
5. Systémy s chladivem R22 jsou méně účinné a odolné vůči nízkým teplotám než systémy plněné freonem R410A nebo R32.

Stojí za zmínku, že i ty modely, které fungují bez problémů při nízkých teplotách, výrazně snižují účinnost a hospodárnost vytápění, když se venku ochladí.

Freon R22 v klimatizaci jednoduše nevyměníte za účinnější a modernější - jeho provozní tlak je o polovinu nižší a části systému nejsou dimenzovány na více

Vzhledem k omezením provozní teploty a nekonzistentnímu výkonu nemůže být klimatizace primárním topným zařízením pro domácnosti v severních oblastech.

Rozdíly v konstrukci mrazuvzdorných klimatizací

Proč může být jedna klimatizace zapnutá při 30 stupních pod nulou, zatímco ostatní je nežádoucí spouštět při -5?⁰S? Odpověď je jednoduchá: konstrukční vlastnosti a konfigurace. Cena děleného systému není vždy přímo úměrná jeho možnostem, a proto je užitečné vědět, jaká efektivní konstrukční řešení existují.

Chcete-li pochopit, zda je možné zapnout konkrétní klimatizaci pro vytápění v zimě, nebo zda je to pro zařízení nebezpečné, věnujte pozornost těmto detailům.

Nejprve by měla být z výroby zabudována nízkoteplotní souprava, aby se zabránilo studeným startům kompresoru a zamrzání kondenzátu.

Jak jsme již uvedli, v zimě jsou vhodnější invertorové modely, protože jejich kompresor se při dosažení nastavené teploty v místnosti nezastaví, ale pouze zpomalí. To znamená, že nebude pokaždé vychladnout a naběhnout s přetížením a je také výhodnější z hlediska spotřeby energie.

Tepelný výměník venkovní jednotky lze zvětšit tak, aby se freon uvnitř měl čas zcela odpařit a absorbovat maximum tepla ze vzduchu před vstupem do kompresoru.

Velká plocha tepelného výměníku umožňuje, aby split systém fungoval efektivně i při malém rozdílu mezi teplotami varu chladiva a venkovního vzduchu

Existují také dvouokruhové výměníky, u kterých je výkon regulován připojením přídavného cirkulačního okruhu freonů. Externí jednotka a výměník tepla mohou obsahovat přídavná pouzdra a tepelné akumulátory pro využití energie generované provozním zařízením.

Vysoce výkonný kompresor stlačuje plyn silněji a zahřívá jej na vyšší teploty. V průmyslových modelech jsou také spirálové kompresory, které se nebojí vniknutí kapalného freonu.

Samotné chladivo může mít různé vlastnosti. Levné a hojné R-22 se vypařuje při -40⁰C, přičemž je schopen absorbovat teplo 233 kJ/kg. Pro srovnání, nejnovější R-32 se vypařuje při -51,7⁰C a dokáže udržet teplo až 390 kJ/kg.

To znamená, že za stejných podmínek se bude druhý ve výměníku rychleji a efektivněji ohřívat a klimatizace nebo split systém bude pracovat s nižší spotřebou energie a vyšší účinností.

Typ oleje, který maže kompresor, závisí také na typu chladiva. R-22 pracuje s minerálním olejem a udržuje si přijatelnou viskozitu až do -5⁰C, a R410A a R32 – se syntetickým, odolné do -7⁰S. Zdálo by se, že rozdíl je malý, ale v kombinaci s dalšími faktory významný.

Mitsubishi Zubadan je nejznámější řada tepelných čerpadel pracujících v zimě při teplotách až -25⁰C. Stojí 3–5krát více než split systémy, které dokážou topit jen v mírných mrazech

Čím více z uvedených vylepšení má klimatizace, tím nižší teplotu může pracovat. Nicméně pro mnohé invertorové modely Možná ani neznáte maximální přípustnou teplotu: elektronická regulace jednoduše nespustí systém, pokud je venku příliš chladno.

Sada zimní klimatizace

V poslední době se stále častěji můžete setkat s návrhy na vybavení klimatizace zimní sadou. Prodejci tohoto zařízení ujišťují, že jeho montáží udělá z klimatizace účinné topení po celou zimu, a to i v mrazivém počasí. Ať už je to tak - zjistíme to.

Součásti zimní pracovní soupravy

Nízkoteplotní sada zpravidla obsahuje 3 komponenty: topnou nádobu, klikovou skříň kompresoru a regulátor otáček ventilátoru. Někdy je k dispozici také teplotní čidlo a řídicí deska – samostatná pro každou součást nebo společná pro všechny.

Ohřátí pánve je nutné, aby se zabránilo zamrznutí kondenzátu vypouštěného z chladiče při zapnutém režimu odmrazování.

Ohřívač klikové skříně je drát nebo deska, která obklopuje kompresor v místě, kde se hromadí olej.

Před spuštěním klimatizace je vhodné zapnout topení kompresoru, aby se olej stihl zahřát. V praxi často dochází k ohřevu buď pouze za provozu, nebo pouze v době nečinnosti. Pouze druhá možnost zajistí bezpečnost kompresoru, ale je méně rentabilní kvůli zvýšené spotřebě energie.

Díky vyhřívání klikové skříně se můžete vyhnout studeným startům a provozu kompresoru, když mazivo za studena zhoustlo, což znamená zvýšené zatížení při spouštění a opotřebení pohyblivých částí

Nastavení rychlosti ventilátoru určuje aktivitu výměny tepla mezi freonem a vnějším prostředím: čím silnější je proudění vzduchu, tím více tepla se přenáší. Při práci na vytápění to není kriticky důležité, protože je potřeba maximální přenos tepla a z výroby jsou nastaveny vysoké otáčky ventilátoru.

Jiná věc je, pokud klimatizace pracuje pro chlazení při teplotách pod +14 - +18⁰povoleno výrobcem. Potom může freon vydávat příliš mnoho tepla a vnitřní jednotka začne zamrzat: pokryje se námrazou a ledem a kondenzát zamrzne. Aby se tomu zabránilo, je ventilátor zpomalen.

Je vhodné instalovat zimní sadu?

Po instalaci nízkoteplotní sady může mít majitel otázku: je nyní možné vytápět místnost klimatizací při nízkých venkovních teplotách? Odpověď je ano, můžete, nyní je to pro klimatizaci bezpečné. Výjimkou je nekvalifikovaná instalace nebo podomácku vyrobené zařízení.

Pokud kape ze střechy na klimatizaci a tvoří se tedy obrovské rampouchy, zimní sada nepomůže - potřebujete ochranný štít

Je to účinné? Topení klimatizací je ceněno pro svou účinnost: jeho účinnost může dosahovat 3 – 5 a dokonce 7 v závislosti na modelu. Toho je dosaženo tím, že split systém je jediným ohřívačem, který neprodukuje teplo. Kompresor a ventilátory vyžadují k provozu mnohem méně energie, než je systém schopen přesunout do domácnosti.

Deklarovaná účinnost nebo, jak píší výrobci, COP, je relevantní při provozu na vytápění na +7⁰ na ulici. Jak se ochlazuje, teplotní rozdíl mezi vzduchem a freonem se zmenšuje, což znamená, že se zhoršuje výměna tepla a snižuje se účinnost klimatizace.

Při teplotách pod -15⁰S účinností klimatizace sníženou na přibližně 1 %, to znamená, že na každý spotřebovaný kilowatt elektřiny lze získat pouze 1 kW tepla. Takové ukazatele mají i běžné konvektory nebo infrazářiče, které jsou levnější a nejsou závislé na venkovní teplotě.

Tyto výpočty jsou samozřejmě přibližné, výsledek velmi závisí na modelu klimatizace, nízkoteplotní sestavě a dokonce i schématu zapojení druhé. Faktem ale je, že čím nižší je venkovní teplota, tím méně efektivní a ekonomické vytápění split systémem je.

Vzhledem k tomu, že náklady na dobrou zimní sadu pro zapnutí topení klimatizace s instalací může činit 40 - 150 % nákladů na klimatizaci a pomůže efektivně pracovat pouze do -15⁰C, proveditelnost nákupu je vysoce kontroverzní.

Když klimatizace funguje pro chlazení v zimě bez nastavení nízké teploty, tvoří se na vnitřní jednotce námraza a ledová krusta

Jiná věc je, pokud potřebujete chladit místnost v zimě. Například na pokoj s vybavením.Pak klesne spodní hranice přípustných teplot z výrobcem deklarovaných +16 až do silných mrazů a účinnost klimatizace se nesníží.

Instalace a připojení zimní sady

Jak jsme již zmínili, odborná montáž nízkoteplotní stavebnice není levná. Ne každý majitel rozděleného systému je připraven zaplatit 5 000 rublů nebo více za příležitost zapnout klimatizace pro vytápění při teplotě o 10 - 15 stupňů nižší, než je uvedeno. Pokud nejste na takové výdaje připraveni, možná vás bude zajímat instalace zimní sady sami.

Připomeňme, že pro provoz v zimě klimatizace vyžaduje ohřev jímky, klikové skříně kompresoru a jednotky RDK - regulátoru kondenzačního tlaku, který řídí otáčky ventilátoru. Můžete si koupit hotovou sadu a nainstalovat ji sami.

Pak se zbavíte potíží s výběrem a hledáním komponent a také ušetříte peníze za instalaci, ale pravděpodobně přijdete o záruku na dělený systém. Samoinstalace samozřejmě znamená další potíže.

Nejekonomičtější variantou je nákup 2 kusů topný kabel, lepší než samoregulační, a připojte je sami. Regulaci otáček ventilátoru při práci na topení lze zanedbat, proč jsme si vysvětlili výše.

Při výběru nízkoteplotní soupravy věnujte pozornost tomu, pro jaké výkonové klimatizace je určena. Existují 2 typy sad, do 12 BTU a pro výkonnější systémy

K ohřevu vaničky budete potřebovat kus topného kabelu o délce cca 3 m. Pokládají ho kolem radiátoru jak zvenku, tak zevnitř, stejně jako podél celého tácu do hada.Napájení venkovní jednotky můžete připojit, stejně jako tovární vytápění, k hlavní fázi – pak bude kabel vždy topit, dokud je klimatizace zapojena, i když je nečinná.

Alternativní možností je přivést samostatný kabel se zástrčkou do zásuvky a zapnout jej ručně, připojit jej k síti přes termostat na ulici nebo přes časovač.

Chcete-li zahřát olej v kompresoru, obtočte jej zespodu kusem topného kabelu. Elektrické připojení se provádí společně s ohřevem pánve.

Pokud jste si zakoupili RDK, musíte pro něj najít volné místo v ovládacím prostoru výše kompresora zajistěte jej samořeznými šrouby. Elektrické zapojení se u různých modelů liší a je vždy podrobně popsáno v návodu. Pro správnou funkci je čidlo obsažené v sadě připevněno ke střední smyčce radiátoru, potaženo teplovodivou pastou a obaleno tepelně izolačním materiálem.

Závěry a užitečné video k tématu

Některé praktické aspekty je obtížné si z textového popisu plně představit, proto doporučujeme vše vidět a zhodnotit na vlastní oči.

Na instalaci zimní sady se můžete podívat v tomto videu:

Co se může stát s klimatizací při provozu bez zimní sady, je uvedeno zde:

Zkušenosti s vytápěním domu pouze klimatizací jsou podrobně popsány zde:

Abychom to shrnuli, říkáme, že většina klimatizací je navržena tak, aby vyhřívala místnost pouze mimo sezónu, před zapnutím hlavního topení. I ty modely, které jsou schopné provozu při -30⁰Je nepravděpodobné, že by v takovém mrazu dokázaly zajistit dostatek tepla. Pokud však ve vaší oblasti teplota zřídka klesne pod -15⁰Od té doby je vytápění split systémem velmi výnosným a úspěšným řešením.

Máte již nainstalovaný split systém? Používáte ho v chladném počasí? Potřebovali jste nainstalovat nízkoteplotní sadu? Podělte se o své zkušenosti, doplnění a pozměňovací návrhy k článku v komentářích.