как работает кондиционер на обогревС наступлением легких холодов осенью и относительного потепления весной обитатели квартир часто задумываются о дополнительном источнике тепла. Ведь осенью централизованное отопление еще не включили, а весной — уже выключили. Не понимая, как работает кондиционер на обогрев, многие даже не рассматривают его как средство обеспечения комфорта. В то же время современное устройство может помочь даже тем, кто ощущает в своем доме дискомфорт в зимние морозы.

Простыми словами о сложных вещах

Чтобы понять, что такое принцип теплового насоса, на котором основана работа кондиционера на обогрев, достаточно ответить на вопрос: какой отопительный прибор имеет коэффициент полезного действия, превышающий 100%? Для большинства людей ответ будет неожиданным. Это — бытовой холодильник. В нем происходит следующее:

  • тепло отдается от компрессорной установки, вентиляторов обдува;
  • тепло отбирается от продуктов и поступает в окружающую среду.

Таким образом, холодильник генерирует тепло, не только используя электричество, но и отбирая его от продуктов и воздуха, который периодически поступает в камеры охлаждения. На таком же принципе работает тепловой насос, в который превращается кондиционер с функцией обогрева.

Что происходит в климатической системе

Когда в кондиционере пультом включается режим обогрева, он начинает работать, для простоты понимания, на зеркальном принципе. Устройство начинает охлаждать окружающую среду. Происходит следующее:

  • активируется вторая схема циркуляции фреона;
  • в наружном блоке расположена структура расширения теплоносителя. При попадании в нее фреон резко теряет температуру, и воздух оказывается теплее трубок с газом;
  • фреон в камере расширения подогревается от окружающей среды;
  • компрессор закачивает газообразный теплоноситель в решетку системы сжатия, где он конденсируется с выделением отобранного из воздуха тепла.

В общем и целом нет ничего сложного в понимании такой схемы работы. Кондиционер с обогревом имеет две системы циркуляции фреона, чтобы летом отбирать тепло из комнаты, а зимой — из внешней среды. При этом в зимнее время изменяется и схема передачи тепла.

Простые кондиционеры для обогрева зимой отбирают воздух снаружи, более сложные и совершенные — частично смешивают его с потоком из комнаты, чтобы достичь лучшей отдачи.

Почему у кондиционеров разные показатели рабочих температур

Кондиционеры с обогревом отличаются как по техническим показателям мощности и теплоэффективности, так и по допустимому температурному диапазону использования. Устройства с классической схемой компрессора (неинверторные) не рекомендуется включать, когда, так сказать, параметры погоды находятся вне допустимых пределов.

Это не только ведет к потере гарантии, но может повысить шанс выхода кондиционера из строя до 100% — он сгорит непосредственно в первые секунды после команды пуска.

Рассмотрим, что происходит в устройстве классической схемы с обогревом.

  1. В системе циркулирует смазка, которая не находится в замкнутом контуре, контактируя с теплоносителем — фреоном.
  2. При понижении температуры смазка загустевает.
  3. Когда воздух и соответственно наружный блок кондиционера охлаждаются ниже определенного предела, начинается расслоение смазки и фреона в жидком состоянии, последний начинает подниматься вверх и может поступать в масляный контур.

Главный недостаток классической системы компрессорного охлаждения – непостоянное циркулирование масла. В тот отрезок времени, когда кондиционер достиг заданных параметров микроклимата в комнате и выключился, масло стекает в накопитель. Когда требуется отопление и двигателю приходится запускаться зимой, отбор загустевшей смазки происходит медленно, и компрессор вынужден работать с резко повышенной нагрузкой.

В случае когда в результате расслоения фреона и масла первый поступил в смазочный контур, нагнетатель кондиционера может сгореть непосредственно в момент пуска. Отрицательная температура играет и роль тормоза: шарикоподшипники и сальники могут замерзнуть. Чтобы избежать проблем, многие хитрые продавцы советуют приобретать специальный зимний комплект для дооснащения кондиционера. На пользе и рациональности такого решения остановимся позже.

Лучше обстоят дела у инверторных кондиционеров. Здесь допустимый нижний предел температуры значительнее, поскольку компрессор не выключается, меняя обороты и заставляя масло курсировать постоянно. При этом оно поддерживает относительно стабильную температуру всей системы, смешиваясь с фреоном и отбирая у него часть тепла.

Полезно:
Функция dry в кондиционере: что это такое, как работает и зачем нужно

От чего зависит нижний температурный предел

Показатель нижнего предела рабочих температур зависит от нескольких факторов. У дешевых моделей кондиционеров это может быть -5 градусов Цельсия, у более продвинутых — -7..-10, у лидеров рынка может достигать -20..-25 у бытовых моделей. Чтобы понять, как все работает в единой схеме, необходимо пояснить несколько основных принципов.

  1. Система отбора тепла в кондиционере классического типа работает как в холодильнике. Один режим, одно количество производимых тепловых калорий в минуту. С помощью включения-выключения компрессора при меняющихся оборотах двигателя вентилятора достигается нужная температура воздуха, поступающего в комнату. При этом перед запуском обдува теплообменник должен быть прогрет.
  2. Система отбора тепла в инверторных моделях может изменять скорость отбора калорий. Поэтому реально достичь более плавного регулирования без необходимости предварительно прогревать теплообменник перед пуском.

Из этих двух принципов ясно, почему кондиционеры с классической схемой не могут работать при низких температурах. Чем больше минус за бортом, тем сильнее снижается КПД теплопередачи и растут паразитные потери. В конце концов, система входит в режим нулевой эффективности, компрессор перестает выключаться и может перегореть.

работа кондиционера зимой

У инверторных моделей ситуация лучше. Отбор энергии эффективнее, поэтому даже при реализации стандартной методики обдува теплообменника наружным воздухом можно получить тепло, работая в более сильный мороз.

Есть еще одна механика, с помощью которой поднимают эффективность кондиционера. Это смешивание потоков наружного воздуха и отобранного непосредственно из комнаты. В результате при обогреве необходимо компенсировать меньший перепад температур, и кондиционер работает в еще более сильный мороз. Однако отбирать слишком много воздуха из комнаты нельзя — теряется эффективность вентиляции.

Третий принцип, благодаря которому выигрывают лидеры рынка кондиционеров, — использование особого хладагента. Если стандартный применяемый в холодильных установках фреон кипит примерно при -18..-25 Цельсия, то особый — при -30..-35. Можно отобрать еще больше тепла из окружающей среды, просто обеспечивая значительную разницу температур.

Кроме этого, реализуются принципы снижения паразитных потерь. Они имеют высшую результативность в инверторных кондиционерах, поэтому большинство элитных моделей от Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy Industries (MHI), Toshiba — только такого типа. Эти бренды готовы предложить продукты, легко работающие в -20 градусов мороза. При этом энергоэффективность обогрева очень велика – на один затраченный киловатт электричества можно получить целых 4 — тепла.

Неочевидная польза зимних комплектов

В качестве заключения стоит поговорить о специальном оснащении с неоднозначными преимуществами. Продавцы рекомендуют использовать зимние комплекты оборудования для кондиционеров для гарантии работоспособности в мороз. В них входит:

  • подогрев сливной системы, внешней трубки;
  • отдельная система ТЭНов для компрессора и вентилятора;
  • система изменения оборотов двигателя в соответствии с падением температуры.

Говоря прямо и откровенно, зимние комплекты не способны защитить кондиционер в полной мере, за исключением случаев, когда система плохо смонтирована и продумана. Они могут позволить избежать только выхода внешнего блока климатической системы, которая включается при температуре, не рекомендованной производителем.

Но на практике полезность зимнего комплекта только в том, что он может помочь предотвратить образование ледяной пробки в трубке слива. Однако при правильном монтаже она не используется, а предназначенный для работы в мороз кондиционер уже имеет все нужные системы защиты.

кондиционер дома

Поэтому вопрос, приобретать или нет зимний комплект, зависит, прежде всего, от глубины кошелька будущего владельца. Никакого влияния на работу устройства, которое эксплуатируется в рекомендованных производителем пределах температуры, он не окажет.

В качестве меры, позволяющей реже проводить обслуживание внешнего блока сплит системы и пробовать включать обогрев в откровенно сильный мороз (что будет крайне неэффективно), зимние комплекты полезны для кондиционеров только классической компрессорной схемы. Но не более того.