Кондиционер: от моноблока до сплит-системы
Первые кондиционеры представляли собой массивные агрегаты, которые довольно проблематично было втиснуть в оконный проём. Они могли работать исключительно на охлаждение помещения. Те, кто постарше, наверное, помнят громоздкий и шумный кондиционер БК, единственный прибор такого плана, выпускавшийся в советское время. По мере эволюции сегмента системы кондиционирования помещений, размеры их уменьшались, функции росли, а дизайн становился всё приятнее глазу.
Со временем прогресс нашёл замену оконному моноблоку, не особо эстетично выглядящему на фоне проёма и в быт прочно вошли системы, состоящие из двух частей: внутренней и внешней, и обладающие не только возможностью охлаждения, но и обогрева помещения. По привычке сплит-система по-прежнему так и называется в быту: кондиционером.
Проектирование отопления в холодный период
Кондиционер качественно вырабатывает теплый воздух при температурах -10˚С — +10˚С. Электроэнергия расходуется исключительно на перенос тепла в помещение из внутренних блоков. Микроклимат в комнатах лучше, чем при традиционном обогреве. Однако существует ряд ограничений от производителей:
- в связи с заменой хладагента R22 безопасной для озонового слоя модификацией R410 необходима установка более совершенных компрессоров (имеются не во всех фирмах);
- кондиционер изнашивается в 3-5 раз быстрее из-за загустевшего масла, потери им свойств (необходим подогрев наружного блока);
- производительность снижается вдвое, по сравнению с номиналом прибора.
Обогревать кондиционером в холода чревато замерзшим дренажным шлангом. Тогда конденсат стекает в помещение. Ведущие производители устанавливают 20 Вт обогреватель, решая данную проблему. Система блокировки отключает кондиционеры в отсутствие хозяев при однократном резком снижении температуры.
Тепловой комплекс, использующийся во втором варианте, — это сплит-система, обеспечивающая пользователю одновременный обогрев с горячей водой. Тепловой насос экологически безопасен (нет выброса в атмосферу СО2), он выдает втрое больше тепла, чем расходует электричества. Встроенный инвертор увеличивает экономический эффект, извлекая тепло из воздуха -25˚С. Гидроблок не нуждается в расширительных/накопительных баках, отсутствует техническая инфраструктура помещений (котельные, подсобки, дымоходы). Гидромодуль состоит из двух блоков:
- наружный — тепловой насос типа фреон/воздух для отопления/охлаждения;
- внутренний — подключается к «теплому полу» либо традиционным радиаторам.
Первая схема отопления/кондиционирования зимой пригодна в качестве дополнительного обогрева либо используется при сезонном проживании. В холода требуется консервация систем, трубопроводов, весной сплит-систему ежегодно требуется расконсервировать.
Вторая схема отопления зимой не зависит от центрального горячего водоснабжения, однако требует значительных начальных затрат. Эти кондиционеры имеют высокий ресурс, полностью ремонтопригодны, на территории РФ существуют специализированные обслуживающие сервисы всех ведущих брендов.
Требования, которые необходимо выполнять в ходе эксплуатации кондиционеров зимой:
1. Соблюдение рабочего диапазона температур, указанных компанией-производителем.
Изначально кондиционеры были рассчитаны на охлаждение и очистку воздуха в помещении при плюсовых значениях температуры воздуха извне. Любая климатическая техника может успешно функционировать только в пределах строго обозначенного диапазона температур наружного воздуха. Нарушение данного ограничения приводит к тому, что техника выходит из строя, и снижается срок службы кондиционера, что негативно отражается на имидже и репутации производителя. Кроме того, все рабочие функции кондиционера и технические параметры, гарантированные выпускающей компанией, активны только в пределах крайних значений температурного диапазона.
Значительная часть продаваемых в настоящее время моделей стабильно и эффективно работает в интервале от – 5 градусов С до + 25 С. Если взять сплит-систему MDV, то данное устройство может обеспечить обогрев помещения, если снаружи не холоднее -8 градусов Цельсия. VRF-системы MDV мини-формата поддерживают данную функцию до -15 градусов ниже нуля. Многие современные модели могут стабильно функционировать даже до -10 С … — 20 С за счет устройства систем подогрева дренажа, масла в компрессоре.
При более низких температурах зимой возникают технические проблемы: конденсат снаружи застывает, в момент пуска кондиционера компрессора происходит вскипание масла, понижается давление конденсации. Наружный блок устройства и дренажная трубка покрываются ледяным панцирем. Таким образом, нарушаются теплообменные процессы, эффективность нагревания помещения снижается.
Если все же необходимо срочно нагреть помещение, то специализированные приборы, например, инфракрасный обогреватель или тепловая пушка, справятся с этим гораздо эффективнее.
2. Использование специально адаптированного оборудования.
Зачастую бывает так, что требуется постоянное бесперебойное охлаждение помещения даже при минусовых значениях температуры воздуха снаружи. Это актуально для таких предприятий, как станции мобильных операторов связи, роботизированные комплексы и телекоммуникационные компании. В этом случае наилучшим выходом станет установка на кондиционер или сплит-систему специально адаптированного оборудования. Сервисное обслуживание таких сложных систем следует проводить не менее четырех раз в год.
Туда входит:
- дренажный обогреватель, который предназначен для отвода сконденсированной жидкости из кондиционера, предотвращая ее замерзание;
- нагреватель картера компрессора, который поддерживает заданную температуру масла, тем самым исключая возможность возникновения гидроудара вследствие вскипания хладагента;
- замедлитель скорости вентилятора, который предотвращает обмерзание внутреннего блока кондиционера посредством контролирования требуемой температуры конденсации.
Зимний комплект доработки обеспечивает функционирование сплит-системы в режиме охлаждения до -15С, а в безветренную погоду и до -20 градусов. При необходимости диапазон можно расширить, однако данное решение является достаточно дорогостоящим и в большинстве случаев неоправданным экономически.
Особенности и принцип работы сплит-системы на тепло
Чтобы разобраться, как работает кондиционер на тепло, надо понять, как он работает на охлаждение. Ведь основная функция кондиционера заключается именно в этом. И она точно такая же, как у холодильника. Только все происходит более интенсивно, потому что в кондиционере производится обдув конденсатора с помощью вентилятора. В холодильнике этого нет.
В состав кондиционера входят:
- испаритель,
- компрессор,
- конденсатор,
- терморегулирующий вентиль, он же капиллярная трубка.
Именно эти четыре прибора, которые соединены между собой в кольцо, являются основной сплит-системы.
- Из испарителя хладагент (фреон) в виде газа выкачивается компрессор.
- В нем газ сжимается до определенного давления, при этом температура последнего резко повышается.
- Дальше фреон движется в конденсатор, который обдувается вентилятором. Здесь происходит отдача тепловой энергии окружающему воздуху, то есть, температура хладагента падает, и он превращается в жидкость в виде капелек, которые оседают на стенках трубки конденсатора. То есть, происходит процесс конденсации газа, поэтому этот прибор и называют конденсатором. Хотя собой он представляет трубчатый змеевик, как и испаритель.
- Компрессор кондиционера работает постоянно, поэтому в системе всегда присутствует определенное давление. А значит, жидкий хладагент начинает перемещаться в сторону капиллярной трубки.
- Здесь он под давлением начинает испаряться, превращаясь в газ с низкой температурой, который поступает в испаритель.
- В последнем происходит передача тепла. То есть, газ забирает из воздуха в комнате тепло, тем самым, понижая его температуру.
- Затем газ снова откачивается компрессором, и процесс охлаждения повторяется.
Надо обозначить, что испаритель находится во внутреннем блоке сплит-системы, конденсатор в наружном. Добавим, что фреон, как хладагент, является материалом, который легко переходит из одного агрегатного состояния в другое, при этом, выделяя или забирая огромное количество тепловой энергии.
При работе кондиционера на обогрев испаритель и конденсатор меняются местами в плане своего назначения. То есть, расположенный во внешнем блоке змеевик будет из воздуха забирать тепловую энергию, а внутренний ее отдавать, потому что хладагент в нем будет протекать с большой температурой.
Но чтобы это происходило, надо поменять работу компрессора кондиционера, который будет из испарителя не вытягивать газ, а закачивать в него жидкий фреон. Технология этого процесса реализуется путем установки четырехходового клапана. Он просто переключает направление движения хладагента, а сам компрессор в этом не принимает никакого участия. Он продолжает работать в штатном режиме.
Типы устройств
Можно включать кондиционер зимой или нет, напрямую зависит от его типа. Существует два подвида.
- Мобильные. Они обладают видом моноблока и полностью находятся в квартире. Такие приспособления можно использовать, не ссылаясь на погодные условия. Объясняется это тем, что их работоспособность не зависит от температуры вне дома.
- Сплит-системы. В большинстве случаев встречаются такие установки, работа которых находится в прямой зависимости от температурного режима за окном. При работе происходит теплообмен с окружающей средой, для этого их наружный блок размещается на улице.
Рассуждая на тему того, можно ли включать кондиционер при минусовой температуре, нужно уяснить несколько моментов.
Техническая сторона
Для начала необходимо понять, может ли такая система работать при низких температурах
Важной составляющей любого кондиционера является компрессор, который располагается в наружном блоке. Компрессору необходима специальная смазка, вязкость которой непосредственно зависит от внешней температуры. Во время эксплуатации при температуре ниже -5 градусов Цельсия происходит сгущение смазочного материала, что приводит к быстрому изнашиванию и перегреву деталей, лишенных смазки.
Во время эксплуатации при температуре ниже -5 градусов Цельсия происходит сгущение смазочного материала, что приводит к быстрому изнашиванию и перегреву деталей, лишенных смазки.
Целесообразность использования
При эксплуатации кондиционера зимой с целью обогрева радиатор выполняет функции испарителя. Хладагент, попадая в него, должен нагреваться, но из-за отрицательных температур происходит его замерзание. Производительность снижается, а с наступлением сильных холодов аннулируется.
Используя такие приборы в холодные времена года, стоит понимать, при какой температуре можно включать кондиционер.
Последствия некорректной эксплуатации
Важно понимать, почему нельзя включать кондиционер зимой. Падение эффективности этого прибора будет далеко не единственной проблемой. Для правильной работы компрессора необходимо испарение хладагента и его последующее поступление во всасывающие патрубки в газообразном состоянии
Для правильной работы компрессора необходимо испарение хладагента и его последующее поступление во всасывающие патрубки в газообразном состоянии.
- Если использовать кондиционер в режиме обогрева в сильные морозы, хладагент поступает в испаритель, но из-за низкой температуры он не сможет нагреться и не приобретет газообразного состояния. В жидком виде он попадает в компрессор, где возникает гидравлический удар, в результате чего перестает функционировать нагнетатель, а затем — сам аппарат.
- Не забывайте о такой опасности, как чрезмерное сгущение смазки.
- А также и о том, что внешний блок при использовании может покрыться ледяной коркой.
Стоит отметить, что использование кондиционера в режиме охлаждения может привести к различного рода проблемам:
- возрастает риск поломки компрессора при последующем включении;
- снижение продуктивности;
- промерзание внешнего блока и дренажной трубки.
Рассмотрев возможные негативные последствия такого использования, можно категорически ответить, можно ли включать кондиционер зимой. Намного целесообразнее будет приобрети калорифер, цена которого значительно ниже, нежели средства, необходимые для ремонта компрессора.
Обмерзание кондиционера — одно из последствий неправильной эксплуатации
Принцип работы бытовых кондиционеров
Режимы работы кондиционера, которые обеспечивают охлаждение и обогрев помещения, возможны благодаря хладагенту, служащему проводником между двумя средами: наружной и внутренней. Сплит-система не производит тепло самостоятельно, а подобно насосу перекачивает его в комнату с улицы и наоборот. Перенос тепла происходит благодаря физическим свойствам хладагента, а теплообмен между помещением и окружающей средой осуществляют воздушные теплообменники.
Процесс кондиционирования воздуха включает в себя несколько этапов:
- Хладагент, находящийся под низким давлением в газообразном состоянии и при температуре от +10 до +20 °C, подается в компрессор.
- В компрессоре происходит сжатие, при котором давление фреона нагнетается до 15-25 бар, что приводит к увеличению температуры хладагента до +70-90 °C.
- Фреон охлаждается в конденсаторе при помощи воздуха, подаваемого вентилятором на радиатор, в результате чего переходит в жидкое состояние.
- После этого находящийся под высоким давлением хладагент проходит через медную трубку, выполненную в виде спирали. После терморегулирующего вентиля фреон имеет низкое давление и температуру.
- Фреон с низким давлением и температурой поступает в испаритель-теплообменник. В нем, забирая тепло из помещения, хладагент переходит из жидкой формы в газообразную, попутно охлаждая воздух, направляемый вентилятором в комнату.
Весь цикл завершается тем, что фреон в форме газа, имеющего низкое давление, подается к входному патрубку компрессора и процесс повторяется.
При работе на обогрев, благодаря специальному клапану, процесс происходит в обратной последовательности — от испарителя к конденсатору с переходом газа в жидкое состояние.
Обогрев кондиционером зимой
Современные бытовые кондиционеры способны работать на обогрев в зимнее время года при условии, что температура за окном не ниже -7° C для кондиционеров постоянной производительности и -15° C для инверторных моделей. Более точную информацию по температурным режимам можно найти в инструкции по эксплуатации. Если использовать настенную сплит-систему при более низких температурах, мощность обогрева снизится. Кроме этого, дренажная система и конденсатор могут подвергнуться обледенению, что может привести к выходу из строя всей сплит-системы.
К сожалению, КПД работы кондиционера при температурах от -5°С и ниже уменьшается довольно резко. Так, работа сплит-системы при -20 °С на улице в три раза менее эффективна, чем при эксплуатации в стандартных условиях.
Охлаждение кондиционером зимой
Зачем нужно охлаждение в зимнее время года? Оказывается, в некоторых случаях оно необходимо круглый год. В первую очередь — для помещений, где образуется избыточное тепло и высоки требования к стабильной влажности воздуха: серверные комнаты, специальные хранилища, лаборатории и др.
Минимальный температурный порог, при котором можно эксплуатировать бытовой кондиционер в режиме охлаждения, лежит в диапазоне от 0° С до -5° С. Более точно можно узнать в инструкции по эксплуатации конкретной модели. Включение кондиционера зимой при температуре наружного воздуха ниже указанной несет большую вероятность выхода из строя компрессора и, как минимум, гарантирует его повышенный износ.
Отметим, что некоторые современные инверторные сплит-системы способны работать в режиме охлаждения при минимальной температуре от -15°С.
Зимний комплект для кондиционера
Диапазон рабочих температур кондиционера является стандартным, однако можно его расширить для режима охлаждения, установив специальный низкотемпературный (зимний) комплект. В ходе этой модификации кондиционер оснащают подогревом дренажа и картера компрессора, а также контроллером вентилятора наружного блока. Эта несложная доработка помогает кондиционеру справиться с холодами, и его можно включать при уличных температурах вплоть до -43° С.
Советы по эксплуатации
Важно знать и такие нюансы: первые несколько минут прибор должен работать в качестве кондиционера, а не обогревателя. Это нужно для того, чтобы согрелся наружный блок и оттаял возможно образовавшийся в дренаже лед
Следующие разы этот момент будут регулировать вентиляционные обороты. Также во многих моделях предусмотрена специальная функция DeIce, которая позволит не перепутать режим правильного включения.
А вот еще несколько советов, которые помогут улучшить работу техники.
- Подогрев дренажа позволит воде не замерзнуть и уберет конденсат.
- При остановленном компрессоре можно включить подогреватель, который подогреет масло и предотвратит его загустение. В этом случае хладагент не сможет вытечь в картер.
- Если в устройстве наружного блока есть контролер вентилятора, то он нагонит актуальную температуру и предотвратит обмерзание внутреннего блока.
Зимний комплект
Существуют два мифа об эффективном обогреве кондиционером в зимние холода.
Первый миф: при установке зимнего комплекта на кондиционер с функцией обогрева им можно будет пользоваться при низких температурах. В этом есть доля истины – включать прибор в таком случае разрешается, но не на тепло, а на холод.
Стандартный зимний комплект состоит из трех элементов:
- устройство замедления вращения вентилятора;
- обогрев картера компрессора;
- обогрев дренажа — саморегулирующийся нагревательный элемент.
При работе кондиционера на обогрев зимой нет необходимости замедлять работу вентилятора, наоборот, он должен вращаться еще сильнее. Поэтому такая укомплектовка сплита поможет только при охлаждении помещения, когда необходимо замедлить вращение вентилятора для поддержания температуры конденсации.
Второй миф: приобретение современного кондиционера со встроенным зимним комплектом и программой антиобледенения позволит функционировать на обогрев до указанных температурных параметров, которые очень часто достигают серьезных значений. Это не совсем верно. Греть помещение смогут только единицы моделей, относящиеся к полупромышленным сериям. Помимо встроенного нагревателя поддона дренажа у них увеличен теплообменник. Такие модели обеспечивают достойную эффективность обогрева зимой кондиционером даже при -25°C. Остальные смогут качественно работать при таких наружных параметрах только на охлаждение.
Основные производители и серии приборов с запрограммированной возможностью обогрева помещения в морозы:
| Производитель | Серия | Допустимая температура |
| DAIKIN | CTXG-J/MXS-E | -15°C |
| TOSHIBA | DAISEKAI SKVR | -15°C |
| HITACHI | PREMIUM, ECO | -20°C |
| PANASONIC | HE-MKD | -15°C |
| MITSUBISHI ELECTRIC | DELUXE, PKA-PR (не все модели) | -15°C |
В современных условиях производства климатической техники возможность использовать кондиционер для обогрева имеется, но приобретение всесезонного сплита обойдется гораздо дороже.
Особенности и принцип работы сплит-системы на тепло
Любая сплит-система – это не нагревательное устройство, в нем отсутствует нагревательный элемент, поэтому для качественного поддержания комфортной температуры системы климат-контроля будет мало. Связано это с особенностями принципов его функционирования. Кондиционер работает в режиме обогрева только при определенных значениях термометра на улице.
Большинство сплитов могут выдавать теплый воздух. В общих чертах этот процесс можно назвать реверсом фреона, при котором компрессор отвечает за его нагнетание в сторону помещения: тепло забирается снаружи и проводится внутрь. Для изменения хода хладагента требуется четырехходовой клапан, который меняет испаритель и конденсатор местами. Во внутреннем блоке происходит конденсация фреона с выделением тепла, а во внешнем – испарение, при котором кондиционер поглощает тепло. Тепло перекачивается из одного места в другое, но не вырабатывается. Из-за этого в режиме обогрева сильно снижается КПД кондиционера, что делает его работу малоэффективной при уличной температуре ближе к нулевым отметкам.
Ограничения диапазона наружных температур
Основная часть кондиционеров с функцией обогрева имеют определенные ограничения: производители выпускают климатическую технику с запрограммированной возможностью работать на тепло при минимальной температуре снаружи до -5°C. На практике доказано: при минусовых показателях сплит-систему не следует запускать. Можно сделать вывод о невозможности использования кондиционера для обогрева зимой. В лучшем случае греться таким образом получится до ноября.
Несоблюдение рекомендаций, данных в инструкции и при монтаже, ведет к работе на износ в режиме постоянного старт-стопа. У современных двухкомпонентных устройств существует специальная программа, при которой дается сигнал с термодатчика на плату о недопустимых температурных значениях теплообменника, и происходит блокировка включения прибора. В крайнем случае заработает только вентилятор, или высветится один из кодов ошибок – у каждой торговой марки имеются свои шифры.
Как включить и настроить кондиционер на теплый воздух
Если температурный режим на улице соблюден, включите кондиционер при помощи кнопки ON на пульте дистанционного управления или на внешней панели.
Найдите кнопку HEAT, либо MODE и далее значок с изображением солнца, капли, снега или вентилятора. Если ничего подобного нет, значит, данная модель кондиционера не предназначена для обогрева помещения.
После переключения системы на тепловой режим при помощи кнопок “+” и “-” настройте нужную температуру. Она должна быть выше, чем температура в помещении.
После установки нужного температурного показателя включится вентилятор, а затем начнет поступать теплый воздух. Заданный климат установится в течение 10 минут.
Есть модели, в которых сначала нужно поставить режим и температуру, а потом нажимать кнопку ON. Подробная инструкция прилагается к устройству при покупке.
Проблемы и риски эксплуатации
Если включить кондиционер на обогрев при температуре на улице ниже допустимой, могут возникнуть следующие проблемы:
- эффективность системы существенно снизится;
- обмерзнет конденсатор внешнего блока;
- сломается вентилятор внешнего блока;
- масло загустеет, в результате чего во время запуска системы сломается компрессор.
Почему сплит-система не включается на обогрев
Если кондиционер не включается на обогрев, проблема может быть не в поломке, а в том, что температура на улице просто не соответствует допустимому диапазону – компрессору неоткуда брать такое количество тепла. В этом случае повысить температуру в комнате устройство сможет только на 1-3 градуса.
Если же сплит-система рассчитана на обогрев, снабжена зимним комплектом, из внутреннего блока идет воздух, но он не теплый, причина может быть в поломке клапана. Он регулирует режимы работы кондиционера на «зиму» и «лето». Для исправления данной ситуации следует обращаться в сервисный центр.
Причиной отсутствия теплого воздуха из кондиционера также может быть неисправность компрессора. Заподозрить такую поломку можно, если оборудование не запускается, но из блока идет воздух. В этом случае также необходим вызов мастера.
Иногда бывает и так, что аппарату просто нужно поработать 15 минут, чтобы обогреть воздух. Этот процесс называют режимом оттаивания, когда устройство настраивается при включении электричества. При этом нужно знать, как включать кондиционер на обогрев.
