Se poate utiliza aerul condiționat pentru încălzire pe timp de îngheț și cum să-l pregătiți pentru această misiune?

Curând se face frig, iar dumneavoastră încă nu v-ați hotărât cu ce să vă încălziți locuința? Utilizarea aerului condiționat în acest scop este foarte economică și tentantă, dar nu doriți să riscați funcționarea lui, nu-i așa? Vă vom ajuta să înțelegeți dacă se poate folosi aerul condiționat pentru încălzire la îngheț, de ce și în ce cazuri poate fi periculos pentru echipament.

De asemenea, vom spune ce trebuie făcut pentru a putea folosi aerul condiționat mai mult timp, la temperaturi mai scăzute. Vom analiza cât de oportună și eficientă este o astfel de utilizare. Pentru claritate totală, toate punctele importante le vom arăta în fotografii și scheme, iar la sfârșitul articolului vă așteaptă videoclipuri informative pe această temă.

De ce încălzește sistemul split?

Pentru a înțelege ce poate merge prost atunci când porniți aerul condiționat la îngheț, mai întâi trebuie să înțelegeți ce se întâmplă în timpul funcționării normale a sistemului la încălzire.

Spre deosebire de încălzitoarele portabile de orice tip, sistemul split nu produce căldură din energia consumată, ci doar o transportă din exterior în casă sau invers, în funcție de mod. Să preia căldura din exterior când temperatura este sub zero – pare nerealist? Doar la prima vedere.

Componentele principale ale oricărui sistem split sunt compresorul, câte un radiator cu ventilator în fiecare unitate și o conductă de agent frigorific care le conectează. Agentul frigorific este principalul magician din acest ansamblu: datorită proprietăților sale fizice devine posibil să obținem căldură la îngheț și răcoare la caniculă.

La funcționarea pe încălzire, unitățile interioară și exterioară ale aparatului de aer condiționat își schimbă rolurile. De obicei, fluxul de agent frigorific este redirecționat printr-o supapă cu patru căi

Traseul agentului frigorific în aparatele de aer condiționat utilizate iarna pentru încălzire la temperaturi scăzute arată astfel:

• Din radiatorul unității interioare se furnizează agent frigorific lichid răcit.
• Ajungând în unitatea exterioară, acesta se încălzește și se evaporă, deoarece temperatura de fierbere a agentului frigorific este de -40 sau -51⁰C, iar afară, chiar și iarna, este mai cald. După trecerea prin radiatorul exterior, temperatura agentului frigorific crește, adică acesta primește energie termică.
• Energia obținută are un potențial scăzut, deci nu poate fi transmisă imediat aerului din încăpere. Compresorul comprimă agentul frigorific gazos, iar temperatura acestuia crește până la 70–90⁰C. În această stare, freonul este trimis în unitatea interioară.
• Trecând prin radiatorul unității interioare, suflat de ventilator, agentul frigorific cedează căldură aerului din cameră, iar el însuși se răcește și se condensează în lichid. Cercul s-a închis, totul se repetă de la început.

Datorită acestui principiu de funcționare, sistemele split sunt încă considerate parte a grupului de pompe de căldură, deoarece ele transportă și pompează căldura din exterior în încăpere sau invers.

La evaporarea freonului, pe tuburi se depune condens – umezeală din aer, care îngheață instantaneu. Pentru ca astfel de depuneri de gheață să se topească și să nu interfereze cu funcționarea, majoritatea aparatelor de aer condiționat trec periodic, timp de 5–15 minute, în modul de dezghețare.

Pentru funcționare, electricitatea este necesară pompei în sine – compresorului, precum și celor două ventilatoare. Împreună, ele consumă de 3–7 ori mai puțină energie decât produce sistemul – prin urmare, încălzirea cu aer condiționat este de 3–7 ori mai economică decât cea cu convector electric sau pe gaz, cuptor cu infraroșu sau alt încălzitor.

Ce pericol reprezintă înghețul pentru aerul condiționat?

Principiul de funcționare al aparatului de aer condiționat este destul de simplu, dar modificarea condițiilor în oricare dintre etape poate duce la o defecțiune gravă.

În primul rând, pornirea compresorului rece este periculoasă. Uleiul din acesta se îngroașă la temperaturi scăzute, iar astfel agregatul funcționează cu o sarcină crescută.

Mai mult, fără lubrifiere, din frecarea pieselor metalice se formează așchii, care înfundă și scot din funcțiune sistemul. Prin urmare, chiar și un compresor nou, instalat în locul celui defect, se poate defecta rapid chiar și în condiții de funcționare corectă.

În al doilea rând, freonul din radiatorul exterior poate să nu aibă timp să se evapore. Activitatea schimbului de căldură depinde de diferența de temperatură. Prin urmare, la o temperatură ușor pozitivă afară, freonul, încălzindu-se de la -40⁰C, va absorbi multă energie termică.

Dacă afară sunt -30⁰C, atunci agentul frigorific poate să nu aibă timp să se încălzească nici măcar până la temperatura de fierbere. Rezultatul – intrarea freonului lichid în compresor și defectarea inevitabilă a acestuia din cauza șocului hidraulic.

Al treilea pericol – înghețarea condensului și formarea de gheață.

Amintiți-vă, în timpul funcționării la încălzire, blocurile sistemului split își schimbă rolurile, de aceea condensul se formează pe radiatorul care se află afară.

Stratul de gheață pe blocul exterior împiedică schimbul de căldură și poate interfera cu ventilatorul, ceea ce crește sarcina asupra tuturor părților sistemului. Decongelarea automată este menită să rezolve această problemă, dar apa care se scurge de pe radiatorul încălzit adesea îngheață imediat în tava de scurgere. Când stratul de gheață atinge o anumită grosime, paletele ventilatorului îngheață în el, iar aparatul de aer condiționat își pierde funcționalitatea.

Condensul din tubul de drenaj poate îngheța și la punctul de evacuare în exterior – dacă aerul condiționat funcționează în regim de răcire. Iarna, acest lucru poate fi necesar în sălile de servere sau în modul de dezghețare menționat mai sus. Un astfel de dop de gheață împiedică evacuarea ulterioară a condensului, iar acesta începe să se scurgă pe perete, provocând dezvoltarea mucegaiului în unitatea interioară și putând-o deteriora.

Chiar și funcționarea în regim de răcire iarna poate duce la probleme. Aerul condiționat, în acest caz, preia prea mult frig din exterior, iar condensul de pe unitatea interioară se transformă în chiciură și gheață. Desigur, acest lucru este, de asemenea, dăunător pentru echipament. În plus, rămâne actuală problema pornirii la rece a compresorului.

Ce aparate de aer condiționat pot fi folosite pentru încălzire?

La achiziționarea unui sistem split, merită să căutați în descriere cuvântul „reversibil”: acesta indică capacitatea dispozitivului de a schimba direcția fluxului de freon și de a funcționa în regim de încălzire.

Funcția de încălzire este prezentă în majoritatea sistemelor moderne, diferența constând doar în temperatura la care este permisă utilizarea acesteia. Se indică prin simbolul soarelui sau cuvântul Heat.

După problemele descrise, s-ar putea avea impresia că funcția de încălzire a aerului condiționat este inutilă și periculoasă pentru dispozitiv, dar nu este așa. Sistemul split, deși nu va salva în înghețuri cumplite, va ajuta la crearea unui microclimat confortabil în sezonul de tranziție, când încălzirea centrală este oprită și afară s-a răcit, sau într-un climat temperat.

Limita inferioară a temperaturii la care se poate porni sistemul split pentru încălzire depinde de model – aceasta este indicată în instrucțiuni.

Există anumite regularități în distribuția acestor temperaturi:

1. Aerul condiționat cu tip de comandă liniară poate fi pornit, de obicei, doar până la -5⁰C, deoarece compresorul se oprește constant și reușește să se răcească înainte de repornire.
2. Modelele invertor funcționează de obicei până la -15⁰C, dar unele dispozitive specializate sunt eficiente până la -20 și chiar -30⁰C.
3. Extinderea intervalului de temperaturi de funcționare, declarat de producător, se poate realiza uneori prin instalarea unui kit de iarnă – vom discuta mai detaliat mai târziu.
4. Aerul condiționat monobloc cu funcție de încălzire nu depinde de temperatura exterioară, dar nici nu se remarcă prin eficiență. Iarna, acestea funcționează ca un convector obișnuit, cu un randament puțin sub 1.
5. Sistemele cu agent frigorific R22 sunt mai puțin eficiente și rezistente la temperaturi scăzute decât cele umplute cu freon R410A sau R32.

Merită menționat că chiar și acele modele care funcționează neîntrerupt la temperaturi scăzute reduc semnificativ eficiența și economiile de încălzire atunci când afară se răcește.

Nu se poate înlocui pur și simplu freonul R22 din aerul condiționat cu unul mai eficient și modern – presiunea sa de lucru este de două ori mai mică, iar componentele sistemului nu sunt proiectate pentru mai mult.

Având în vedere limitările temperaturii de funcționare și variabilitatea performanței, aerul condiționat nu poate fi principalul dispozitiv de încălzire pentru locuințe în regiunile nordice.

Diferențe în construcția aparatelor de aer condiționat rezistente la îngheț

De ce un aparat de aer condiționat poate fi pornit la un îngheț de 30 de grade, iar altele nu este recomandat a fi pornite deja la -5⁰C? Răspunsul este simplu: particularitățile construcției și echipării. Costul unui sistem split nu este întotdeauna direct proporțional cu capacitățile sale, așadar este util să știți ce soluții constructive eficiente există.

Pentru a înțelege dacă puteți porni un anumit aparat de aer condiționat iarna pentru încălzire sau dacă este periculos pentru dispozitiv, acordați atenție următoarelor detalii.

În primul rând, kitul de temperatură scăzută trebuie să fie integrat din fabrică, pentru a preveni pornirea la rece a compresorului și înghețarea condensului.

După cum am menționat deja, modelele cu invertor sunt preferabile iarna, deoarece compresorul lor nu se oprește la atingerea temperaturii setate în cameră, ci doar reduce turația. Aceasta înseamnă că nu se va răci și porni din nou de fiecare dată cu suprasarcină, în plus, acest lucru este mai avantajos din punct de vedere al consumului de energie.

Schimbătorul de căldură al unității exterioare poate fi mărit, astfel încât freonul din interior să se evapore complet și să absoarbă maximum de căldură din aer înainte de a ajunge în compresor.

Suprafața mare a schimbătorului de căldură permite sistemului split să funcționeze eficient chiar și cu o diferență mică între temperaturile de fierbere ale agentului frigorific și aerul exterior

Se întâlnesc și schimbătoare de căldură cu două circuite, în care performanța este reglată prin conectarea unui circuit suplimentar de circulație a freonului. Unitatea exterioară și schimbătorul de căldură pot include carcase suplimentare și acumulatoare de căldură, pentru a utiliza energia degajată de echipamentul în funcțiune.

Compresorul de putere mărită comprimă gazul mai puternic, încălzindu-l la temperaturi mai ridicate. În modelele industriale se întâlnesc și compresoare spirale, care nu se tem de pătrunderea freonului lichid.

Agentul frigorific în sine poate avea proprietăți diferite. R-22 ieftin și răspândit se evaporă la -40⁰C, putând absorbi 233 kJ/kg de căldură. Pentru comparație, cel mai nou R-32 se evaporă la -51,7⁰C și poate reține până la 390 kJ/kg de căldură.

Aceasta înseamnă că, în aceleași condiții, al doilea se va încălzi mai repede și mai eficient în schimbătorul de căldură, iar aparatul de aer condiționat sau sistemul split va funcționa cu un consum mai mic de energie și un randament mai ridicat.

De tipul agentului frigorific depinde și tipul de ulei care lubrifiază compresorul. R-22 funcționează cu ulei mineral, care își menține vâscozitatea admisibilă până la -5⁰C, iar R410A și R32 – cu ulei sintetic, rezistent până la -7⁰C. Aparent, diferența este mică, dar în combinație cu alți factori, este semnificativă.

Mitsubishi Zubadan – cea mai cunoscută serie de pompe de căldură care funcționează iarna la temeraturi de până la -25⁰C. Ele costă de 3 – 5 ori mai mult decât sistemele slit care ot încălzi doar la înghețuri ușoare.

Cu cât sunt mai multe dintre modernizările enumerate în aparatul de aer condiționat, cu atât oate funcționa la o temeratură mai scăzută. Totuși, entru multe modele cu invertor nici nu este necesar să aflați temeratura maximă admisibilă: sistemul electronic ur și simlu nu va orni sistemul dacă afară este rea frig.

Kitul de iarnă pentru aparatul de aer condiționat

În ultimul tim, întâlnim tot mai des oferte de echiare a aaratului de aer condiționat cu un kit de iarnă. Vânzătorii acestui eciament susțin că instalarea lui va face aaratul de aer condiționat un încălzitor eficient entru toată iarna, chiar și în ger. Este așa – să analizăm.

Componentele setului pentru funcționarea pe timp de iarnă

Kitul de temeratură joasă include de obicei 3 comonente: încălzirea tăvii, a carterului comresorului și regulatorul de viteză al ventilatorului. Uneori sunt rezente și senzorul de temeratură și laca de control – searată entru fiecare comonentă sau comună entru toate.

Încălzirea tăvii este necesară entru a reveni înghețarea condensului care se scurge de e radiator la activarea modului de dezghețare.

Încălzirea carterului este un fir sau o lacă care înconjoară comresorul în locul unde se acumulează uleiul.

Este recomandabil ca încălzirea comresorului să fie activată înainte de ornirea aerului condiționat, entru ca uleiul să aibă tim să se încălzească. În racică, însă, de multe ori încălzirea are loc fie doar în timul funcționării, fie doar în timul reausului. Siguranța entru comresor o asigură doar a doua variantă, dar este mai uțin avantajoasă din cauza creșterii consumului de energie.

Datorită încălzirii carterului se oate evita ornirea la rece și funcționarea comresorului cu lubrifiant îngroșat la ger, ceea ce înseamnă – sarcină marită la ornire, uzura ieselor în mișcare.

Reglarea vitezei de rotație a ventilatorului determină activitatea schimbului de căldură între freon și mediul exterior: cu cât fluxul de aer este mai uternic, cu atât se transferă mai multă căldură. La funcționarea e încălzire, acest lucru nu este esențial, deoarece schimbul de căldură trebuie să fie maxim, iar viteza mare a ventilatorului este setată din fabrică.

Alceva este dacă aaratul de aer condiționat funcționează e răcire la o temeratură sub +14 – +18⁰, ermisă de roducător. Atunci freonul oate elibera rea multă căldură, iar unitatea interioară va încee să congeleze: se va acoeri cu brumă și gheață, condensul va îngheța. Pentru a evita acest lucru, ventilatorul este încetinit.

Este oportună instalarea kitului de iarnă?

După instalarea setului de temperatură joasă, proprietarul se poate întreba: se mai poate încălzi încăperea cu aerul condiționat la temperaturi exterioare scăzute? Răspunsul – da, se poate, pentru aparatul de aer condiționat este acum sigur. Excepție – instalarea necalificată sau echipamentul improvizat.

Dacă apa picură pe aparatul de aer condiționat de pe acoperiș și astfel se formează țurțuri uriașe, setul de iarnă nu va salva – este nevoie de o copertină de protecție

Este eficient? Încălzirea cu aer condiționat este apreciată pentru eficiența sa: randamentul său poate atinge 3–5 și chiar 7, în funcție de model. Acest lucru se realizează prin faptul că sistemul split este singurul încălzitor care nu produce căldură. Pentru funcționarea compresorului și a ventilatoarelor este necesară mult mai puțină energie decât poate transfera sistemul în casă.

Randamentul declarat, sau, după cum scriu producătorii, COP, este valabil la funcționarea în modul încălzire la +7⁰ afară. Odată cu răcirea, diferența de temperatură dintre aer și freon scade, ceea ce înseamnă că transferul de căldură se înrăutățește și eficiența aparatului de aer condiționat scade.

La temperaturi sub -15⁰C, randamentul aparatului de aer condiționat scade la aproximativ 1%, adică pentru fiecare kilowatt de energie electrică consumată, se poate obține doar 1 kW de căldură. Astfel de performanțe au și convectorii obișnuiți sau încălzitoarele infraroșii, care sunt mai ieftine și nu depind de temperatura exterioară.

Desigur, aceste calcule sunt aproximative, rezultatul depinde mult de modelul aparatului de aer condiționat, de setul de temperatură joasă și chiar de schema de conectare a celui de-al doilea. Dar faptul este că, cu cât temperatura exterioară este mai scăzută, cu atât încălzirea cu sistem split este mai puțin eficientă și economică.

Având în vedere că costul unui set bun de iarnă pentru activarea încălzirii cu aer condiționat cu instalare poate reprezenta 40–150% din costul aparatului de aer condiționat, iar acesta va funcționa eficient doar până la -15⁰C, oportunitatea achiziției este foarte discutabilă.

La funcționarea aparatului de aer condiționat în regim de răcire iarna, fără set de temperatură joasă, pe unitatea internă se formează chiciură și o crustă de gheață

Altceva este dacă este necesară răcirea încăperii iarna. De exemplu, pentru o cameră cu echipamente. Atunci limita inferioară a temperaturilor admisibile scade de la +16 declarat de producător până la înghețuri cumplite, iar randamentul aparatului de aer condiționat nu va scădea.

Instalarea și conectarea kitului de iarnă

După cum am menționat deja, instalarea profesională a setului de temperatură joasă nu este o plăcere ieftină. Nu orice proprietar de sistem split este dispus să plătească 250 lei și mai mult pentru posibilitatea de a porni aerul condiționat pentru încălzire la o temperatură cu 10–15 grade mai mică decât cea declarată. Dacă nu sunteți pregătit pentru astfel de cheltuieli, poate vă interesează instalarea independentă a setului de iarnă.

Reamintim că, pentru funcționarea pe timp de iarnă, aerul condiționat are nevoie de încălzirea tăvii, a carterului compresorului și a blocului RDC – regulatorul presiunii de condensare, care controlează viteza ventilatorului. Puteți cumpăra un kit gata făcut și îl puteți instala singur.

Atunci vă scutiți de dificultățile alegerii și căutării componentelor și, de asemenea, economisiți bani la montaj, dar cu siguranță veți pierde garanția pentru sistemul split. Bineînțeles, instalarea independentă înseamnă bătăi de cap suplimentare.

Cea mai economică variantă este să cumpărați 2 segmente de cablu de încălzire, de preferință autoreglabil, și să le conectați singur. Controlul turației ventilatorului în timpul funcționării pe încălzire poate fi neglijat, motiv pentru care am explicat mai sus.

Atunci când alegeți un kit de temperatură scăzută, acordați atenție pentru ce putere a aerului condiționat este destinat. Există 2 tipuri de seturi: până la 12 BTU și pentru sisteme mai puternice.

Pentru încălzirea tăvii va fi necesar un segment de cablu de încălzire de aproximativ 3 m lungime. Se așează în jurul radiatorului, atât pe partea exterioară, cât și pe cea interioară, precum și pe întreaga tavă în formă de șarpe. Poate fi conectat ca încălzirea din fabrică, la faza principală care alimentează unitatea exterioară – atunci cablul va încălzi întotdeauna, cât timp aerul condiționat este conectat la priză, chiar și în repaus.

Variante alternative – scoateți un cablu separat cu ștecher la priză și porniți manual, conectați la rețea printr-un termostat exterior sau printr-un temporizator.

Pentru încălzirea uleiului din compresor, înfășurați-l cu un segment de cablu de încălzire în partea inferioară. Conectarea la instalația electrică se face împreună cu încălzirea tăvii.

Dacă a fost achiziționat RDC, pentru acesta trebuie găsit un loc liber în compartimentul de comandă, deasupra compresorului, și fixat cu șuruburi autofiletante. Conectarea electrică diferă în funcție de model și este întotdeauna descrisă în detaliu în instrucțiuni. Pentru o funcționare corectă, senzorul din kit se fixează pe bucla mediană a radiatorului, după aplicarea pastei termice, și se înfășoară cu material termoizolant.

Concluzii și material video util pe această temă

Unele aspecte practice sunt greu de imaginat complet pe baza descrierii textuale, de aceea vă propunem să vedeți și să evaluați totul cu propriii ochi.

Cum se instalează kitul de iarnă puteți vedea în acest video:

Ce se poate întâmpla cu aerul condiționat în timpul funcționării fără kitul de iarnă este prezentat aici:

Experiența încălzirii casei doar cu aer condiționat este descrisă în detaliu aici:

În concluzie, spunem că majoritatea aerelor condiționate sunt concepute pentru încălzirea încăperii doar în sezonul intermediar, înainte de pornirea încălzirii principale. Chiar și acele modele care pot funcționa la -30⁰C cu greu vor putea asigura o cantitate suficientă de căldură într-un astfel de ger. Cu toate acestea, dacă în regiunea dumneavoastră temperatura scade rar sub -15⁰C, atunci încălzirea cu un sistem split este o soluție destul de avantajoasă și reușită.

Aveți deja instalat un sistem split? Îl folosiți pe ger? A fost necesară instalarea kitului de temperatură joasă? Împărtășiți-vă experiența, completările și corecturile la articol în comentarii.