Как адаптировать кондиционер для работы зимой

Для чего это требуется?

Большинство сплит-систем рассчитано на работу до температуры воздуха на улице -5º С. И это в лучшем случае, притом в режиме обогрева.

Как показывает опыт, в настоящее время очень часто используют бытовые кондиционеры для охлаждения зимой в серверных, а также технических помещениях где находится работающее оборудование. Как правило, оно должно работать бесперебойно, при любой погоде. Очень часто охлаждаются кондиционером в офисах — после запуска центрального отопления в комнатах становится душно, терморегуляторы на батареях отопления стоят не везде, или их не используют, просто включая кондиционер.

Почему бытовой кондиционер не может работать зимой?

Существует несколько проблем, которые встают на пути использования кондиционера в холода:

Пуск холодного компрессора.

При запуске компрессора температура которого ниже температуры внутреннего блока возможен гидроудар, так как в нём будет находится сжиженный фреон, а компрессор предназначен для сжатия газообразного хладагента.

Также при низкой температуре увеличивается вязкость смазочного масла, что увеличивает пусковой ток компрессора и ухудшает смазочные свойства.

Обмерзание внутреннего блока кондиционера.

Нормальная температура испарителя кондиционера +5..+10º С, а при температуре 0ºС и ниже, конденсат, образующийся на его рёбрах, будет замерзать, превращаясь вначале в иней, а потом и в лёд.

Температура теплообменника внутреннего блока зависит от давления хладагента при его испарении внутри. В свою очередь давление зависит от количества самого фреона в системе и от теплосъёма с конденсатора — теплообменника внешнего блока. Теплосъём определяется температурой воздуха и скоростью вентилятора.

Замерзание слива конденсата.

Если конденсат из кондиционера выведен на улицу, то ниже 0º С он замёрзнет и закупорит слив воды.

Адаптация кондиционера к зиме.

Подогрев компрессора

Если компрессор нагреть на несколько градусов выше чем другие части холодильного контура, то фреон переместится из компрессора в них. Для этой цели используют ленточные нагреватели — одной петли вокруг компрессора вполне хватает для его подогрева.

Подключить его можно от терморегулятора, который будет подавать на него напряжение при снижении температуры до, например +50º С.

Можно использовать любой терморегулятор, выдерживающий нагрузку около 10 Вт и замыкающий контакты при температуре ниже 0ºС.

Недостаток данного способа — необходимость покупки терморегулятора.

Использовать схему подключения нагревателя компрессора через саму обмотку компрессора. При этом нагревательный элемент будет отключён когда компрессор работает и включён, когда компрессор выключен.

Недостаток этого способа — перерасход электроэнергии, так как нагрев будет осуществляться всегда, когда подано напряжение на сплит-систему. Но с этими потерями иногда можно смириться, так как мощность потребления всего 2-3 Вт.

Третий способ подключения появился относительно недавно — напрямую к сети питания. Использовать при этом необходимо саморегулирующуюся нагревательную ленту. Сопротивление такого нагревателя зависит от температуры. При нормальных значениях температуры сопротивление увеличивается и ток потребления уменьшается практически до нуля, и наоборот — с уменьшением температуры сопротивление увеличивается и мощность обогрева увеличивается.

Для предотвращения закупорки выхода дренажной системы на улицу в канал вставляют нагревательный элемент. Подключают его аналогично подогреву компрессора. А сама лента должна быть герметична, так как контактирует с водой.

И последнее, что надо сделать — стабилизировать давление. Для этого ставят регулятор давления конденсации, а по сути — регулятор оборотов вентилятора.

Представляет он из себя обычный терморегулятор, который измеряет температуру на конденсаторе, а его нагрузкой является вентилятор.

Рассмотрим схему подключения самого популярного регулятора РДК 8.4, который не имеет настроек вообще, и изначально запрограммирован для для поддержания температуры конденсации.

F – двигатель вентилятора

4W – четырёхходовой вентиль

1, 2N, 3, 4 — колодка межблочной связи кондиционера.

Подключаем сам прибор к питанию, так как он должен работать постоянно.

Далее по схеме подключаем все элементы кондиционера.

При работе кондиционера в режиме обогрева надо подключить к блоку управления четырёхходовой клапан, в этом случае вентилятор будет вращаться с максимальной скоростью.

Пунктиром показано подключение в случае, если кондиционер работает только на холод и четырёхходовой клапан отсутствует — то есть надо серый провод подключить к нейтрали. После крепим в среднюю точку конденсатора термодатчик, используя термопасту.

Недостаток данного прибора в том, что значение давления предустановлено и зависит от точки в которую установлен датчик, а его для правильной регулировки необходимо разместить ровно в середине теплообменника, что не всегда получается.

Но в продаже имеются и более совершенные приборы с регулировкой температуры конденсации и более простой установкой датчика — на выходе конденсатора, например, SB004A производства компании «Спинбрэйн».

Сам прибор крепим в любом удобном месте корпуса винтами.

Данные доработки позволяют сдвинуть диапазон работы сплит-системы до — 30º С.

Зимняя адаптация для работы кондиционера на тепло.

В этом случае необходимы:

подогрев поддона внешнего блока

Подогрев дренажа не нужен, так как конденсат будет выделяться не на внутреннем блоке, а на внешнем, именно поэтому устанавливают подогрев поддона. Скапливающаяся жидкость будет намерзать и в конечном итоге повредятся лопасти вентилятора.

Стоит отметить, что эффективность обогрева кондиционером падает с падением температуры на улице.

Всё вышесказанное относится к неинверторным кондиционерам, в инверторных кондиционерах диапазон рабочих температур «зашит» в памяти, и при выходе из диапазона электронная плата управления просто не включит кондиционер.

Источник

Отопление кондиционером загородного дома в -15 градусов

Все привыкли к тому, что кондиционер приносит долгожданную прохладу в жару. Однако это полезное устройство может служить и в качестве источника тепла. Эффективность такого отопления, к сожалению, падает с понижением температуры окружающего воздуха.

Не все модели кондиционеров подходят для отопления. Требуется соблюдать строгие требования по монтажу компонентов системы. Кондиционер на обогрев можно использовать в качестве основной системы в теплых регионах и в межсезонье.

Обогрев кондиционером или тепловой насос: возможно ли

С точки зрения физики, в отоплении кондиционером нет ничего невозможного. В качестве источника тепла не используется ни сгорающее топливо, ни электронагревательный элемент.

Как работает кондиционер на обогрев? Прибор просто запускается «наоборот», в режиме теплового насоса: он отбирает тепло у воздуха на улице и отдаёт его через теплообменник внутри дома.

При температуре 15-20оС эффективность такого теплообмена поражает: для получения 4 квт*ч тепловой энергии достаточно затратить на перекачку теплоносителя всего 1 квт*ч электроэнергии. Поэтому производители гордо сообщают о 400% КПД своих устройств.

Однако на практике существует маленькое «но»: чем ниже температура на улице, тем больше теплоносителя нужно прокачать через контур, чтобы отобрать то же количество тепла и надежно обогреть дом. При температуре -15-20оС КПД такой системы падает до нуля, и отопление становится невозможным.

Все ли кондиционеры подойдут для обогрева

Как включить кондиционер на режим обогрева? Можно ли это сделать с любым устройством? Бытовые модели, предназначенные для охлаждения и осушения воздуха летом, однозначно не подойдут. В их теплоноситель добавляют масло, служащее для смазки деталей компрессора. Это масло начинает загустевать при -5оС. Соответственно только до этой температуры и можно использовать устройство.

Кроме того, на внешнем теплообменнике начнет скапливаться наледь, снижающая эффективность работы. Технически бытовой кондиционер можно переоборудовать для работы зимой. Для этого потребуется заменить хладагент и поставить устройство осушения и обогрева внешнего блока сплит-системы. Сделать это может только квалифицированный техник в сервисном центре. Выгоднее будет сразу приобрести специально предназначенный для обогрева кондиционер.

Требования к кондиционеру для обогрева

Чтобы кондиционер с дополнительной функцией обогрева эффективно работать в качестве обогревателя зимой, он должен удовлетворять следующим требованиям:

Инверторный блок управления оборотами компрессора

Можно ли включать кондиционер зимой? Для этого он должен быть оборудован инверторным блоком управления. Позволяет плавно увеличивать или снижать обороты компрессора, меняя таких образом его напор и интенсивность работы всего устройства. Такое решение повышает точность поддержания заданной температуры и общую эффективность прибора. Кроме того, существенно снижается шумность системы.

Система трубопроводов

Трубы, образующие фреоновый контур и соединяющие внешний и внутренний блоки сплит-системы, должны иметь увеличенное сечение для компенсации повышения вязкости теплоносителя кондиционера зимой.

Теплоизоляционные материалы, использованные для утепления трубопроводов, должны быть сертифицированы для продолжительной работы при отрицательных температурах. Крепление трубопроводов хомутами следует осуществлять не поверх изоляции, а непосредственно за трубку.

Компенсационные вставки должны сглаживать деформации труб вследствие температурного расширения.

Электронные дроссели

Электронные пускорегулирующие устройства позволяют избегать скачков напряжения и тока при пуске мотора компрессора. В отличие от устаревших электромагнитных, они обладают более плавной нагрузочной характеристикой и в несколько раз меньшими габаритами и весом.

Такие блоки исключают негативное влияние работы кондиционера на параметры сети электроснабжения и помогают экономить электроэнергию.

Как правильно выбрать тепловой насос для обогрева

Мощность

При выборе модели сплит системы на обогрев важно правильно оценить его мощность. Она должна с некоторым запасом компенсировать суммарные теплопотери и зависит от следующих параметров:

• площадь дома;
• высота потолков;
• материал стен и качество утепления;
• перепад температур между домом и улицей в наиболее холодный период.

Температурный режим для эксплуатации

Для отопления подойдут только те модели, в которых производитель предусмотрел режим нагрева воздуха. Чтобы безопасно включать кондиционер на обогрев зимой, в технических характеристиках должна быть указана соответствующая температура эксплуатации наружного блока, в зависимости от класса устройства: от -5 до -30оС.

Использование кондиционера при температуре ниже, чем указанная производителем предельная означает выбрасывание денег на ветер и сокращение срока службы прибора.

Разбор в деталях конструкции

Конструкция и принцип функционирования кондиционера-отопителя имеет ряд особенностей.

Принцип работы внешнего блока

Внешний блок начитает работать в обратном режиме: он не отдает тепло окружающему воздуху, а, наоборот, отбирает. Теплоноситель не конденсируется в нем, а испаряется. Для современных составов это возможно до -50оС. Внешний блок в зимнем исполнении должен обладать средствами борьбы с наледью и отведения избыточной влаги.

Как правильно подключать приток воздуха в вентиляцию помещения

Теплый воздух имеет меньшую плотность, чем холодный. Из-за этого он поднимается вверх. Для того, чтобы отопление работало эффективно, нагреты воздух нужно подавать в помещения через отверстия воздуховодов, расположенные как можно ближе к полу.

Если же подавать воздух через приточные решетки, находящиеся под потолком, теплый воздух будет скапливаться в верхней части помещения и прогреваться комнаты будут в несколько раз дольше.

Нужно ли устанавливать дополнительные датчики

Без таких датчиков работа системы будет неэффективной. Потребуются следующие датчики:

• терморегуляции;
• текущего потребления энергии;
• смены температуры.

На основании показаний этих датчиков центральный процессор оптимизирует параметры работы устройства, и прежде всего – обороты компрессора. При превышении заданного порога энергопотребления система предупреждает о том, что затрачивает больше энергии, чем отдает в виде тепла.

При соответствующей настройке работа теплового насоса останавливается автоматически, поскольку выгоднее будет обогревать дом обычными электрическими отопителями.

На что обратить внимание при монтаже и эксплуатации

При установке кондиционера, рассчитанного на обогрев здания зимой, необходимо обратить внимание на следующие моменты:

• установка козырька, защищающего от снега и падения кусков наледи с кровли;
• обогрев наружного блока для снижения вязкости масла в теплоносителе;
• обогрев дренажного шланга, обеспечивающий постоянный сток конденсата;
• отвод дренажного шланга в канализацию во избежание образования наледи под ним.

Монтаж лучше доверить квалифицированным специалистам. В ходе эксплуатации следует следить за тем, чтобы решетку внешнего блока на заносило снегом. Периодически нужно проверять отсутствие наледи на корпусе внешнего блока и под ним.

Можно ли использовать тепловой насос, как основной источник тепла

Безусловно, однако существует ряд ограничений:

• максимальные морозы до -15оС;
• средняя температура за сезон до -5оС;
• дом хорошо утеплен, перекрыты все пути утечки тепла.

В средней полосе России и в северных регионах тепловой насос можно рассматривать лишь как вспомогательное средство отопления в межсезонье. Для серьезной погоды придется поставить газовый или твердотопливный котел.

Сравнение расходов с электрическими котлами и системами теплого пола

В самом начале и в конце отопительного сезона, когда температура колеблется меду +5+15оС. Обогрев здания с помощью теплового насоса в 3 раза выгоднее работы электрического котла с системой теплого пола и в 4 раза — системы электроконвекторов.

Даже по сравнению с газовым котлом экономия может достигать 20-30%. Однако по мере понижения температуры на улице экономия постепенно снижается и при -10-15оС сходит на нет.

Итог: выгода от использования теплового насоса

Выгоден ли обогрев кондиционером зимой? Основная выгода от использования теплового насоса наблюдается в относительно теплых регионах и при температуре до -10оС. В это время можно экономить топливо или электричество для водяного контура или конвекторных радиаторов.

При стоимости зимнего комплекта в 10-15% от основного оборудования кондиционера это позволяет повысить комфорт в доме ценой небольших вложений средств.

Источник