Работа кондиционера зимой в режиме обогрева — можно ли включать?

Достаточно часто приходится слышать о том, что специальный зимний комплект для кондиционера может превратить этот климатический агрегат в универсальное устройство, способное не только охладить помещение летом, но и эффективно обогреть его зимой. Давайте попробуем разобраться, так ли это на самом деле, или речь идет об очередном рекламном трюке, рассчитанном на простаков.

Теоретический принцип работы кондиционера

В большинстве случаев кондиционер работает именно в режиме охлаждения воздуха в помещении. Несмотря на то, что для многих моделей доступна и работа кондиционера на обогрев, причем с высокой эффективностью, применяться такая функция может только при определенных погодных условиях, а именно при температуре воздуха не ниже 5-10 градусов мороза (зависит от модификации). Данные показатели четко указываются производителем в технических характеристиках установки, эксплуатация устройства при меньших температурных показателях приводят к его выходу из строя. Чтобы понять, почему так происходит необходимо разобраться в самом физическом принципе работы кондиционера.

В основу заложены принципы термодинамики, а именно связь температуры вещества с его агрегатным состоянием (жидкость, газ). В качестве примера можно привести простейший способ охлаждения бутылки с водой летом в движущемся автомобиле.

Для этого просто необходимо обмотать бутылку мокрым полотенцем и выставить ее в открытое окно. Под действием высокой летней температуры воздуха происходит испарение воды с поверхности полотенца, а воздушный поток ускоряет данный процесс. При этом наблюдается интересный факт, в процессе перехода воды из одного агрегатного состояния в другое (жидкость-газ) температура поверхности полотенца существенно снижается, что и позволяет охладить бутылку.

По похожему принципу работает и кондиционер. Тепло комнатного воздуха, поглощенного хладагентом, выделяется на испарителе, установленном вне пределов помещения. Работа кондиционера в режиме обогрева представляет собой обратный процесс. Хладагент забирает тепловую энергию из уличного воздуха (учитывая разницу температур фреона и атмосферы) и выделяет ее на испарителе, установленном в помещении.

Основные узлы кондиционера

Для того чтобы обеспечить перенос тепловой энергии необходимо устройство, обеспечивающее переход хладагента из одного агрегатного состояния в другое, поэтому основными частями любого кондиционера считаются следующие узлы:

• Компрессор, повышающий давление фреона в системе, что обеспечивает циркуляцию хладагента.
• Конденсатор, представляющий собой радиатор, установленный в наружном блоке. Этот узел обеспечивает переход хладагента из газообразного состояния в жидкое. Процесс сопровождается выделением значительного количества тепловой энергии, которая выделяется в атмосферу.
• Высокую скорость процесса обеспечивает встроенный вентилятор, обеспечивающий быстрый отвод тепла из устройства.
• Второй радиатор, испаритель, установленный в помещение, обеспечивает отбор тепла в процессе перехода фреона в газообразное состояние.

Благодаря циркуляции фреона по замкнутой системе происходит поочередное выполнение циклов конденсации и испарения, благодаря чему и происходит отбор тепла из помещения. То есть кондиционер работает по принципу стандартного «теплового насоса».

Работа кондиционера на обогрев — преимущества перед обычными обогревателями

Достаточно популярны агрегаты, работающие не только на охлаждение, но и на обогрев. Спорить с тем, что кондиционер «зима-лето» обладает большей эффективностью по сравнению с традиционными электрическими обогревателями, не станет никто. Кроме того, климатическая техника данного класса позволяет существенно сэкономить на оплате счетов за электричество.

• Принцип действия электрического обогревателя основан на применении элементов, отличающихся повышенным сопротивлением. При прохождении электрического тока через проводник происходит его нагрев до значительной температуры. Выделяемая при этом тепловая энергия и используется для обогрева помещения. При этом стоит учитывать то, что в тепло преобразуется только часть электрической энергии (зависит от КПД прибора). То есть, из каждого затраченного киловатта энергии в тепло превращается 500-800 Вт. Именно поэтому все электрические обогреватели отличаются значительным энергопотреблением.
• В случае применения «теплового насоса» (кондиционера), энергия расходуется только на работу компрессора, вентилятора, систем управления. Как такового превращения электрической энергии в тепловую не происходит. По большому счету кондиционер обеспечивает отбор тепла из одного места в другое (с улицы в помещение). Благодаря этому большинство кондиционеров на каждые 250-300 Вт энергии обеспечивают обогрев, эквивалентный 1 кВт.

Для того чтобы переключить кондиционер в режим обогрева необходимо просто реверсировать направление движения хладагента. При этом испаритель начинает играть роль конденсатора и наоборот.

Многие современные модели имеют возможность обеспечить обогрев помещения, при этом стоит помнить о том, что эксплуатировать оборудование при температуре ниже минимально допустимой (указывается производителем) не рекомендуется и на это есть ряд причин.

Эксплуатация кондиционера в зимний период

Работа кондиционера зимой имеет ряд особенностей, связанных с конструкцией и принципом функционирования.

• При изменении температуры воздуха в процессе работы кондиционера значительная часть содержащейся в нем влаги выделяется в виде конденсата (простой воды), который отводится при помощи дренажной системы. При работе в зимний период достаточно часто эта система просто замерзает и конденсат попадает в агрегат, что чревато неисправностями, устранить которые не только дорого, но иногда и просто невозможно.
• В процессе работы узлы кондиционера значительно нагреваются, для их охлаждения используется встроенный вентилятор. Зимой холодный воздух, попадающий на горячие конструктивные элементы, вызывает появление изморози, а в самых плохих случаях и значительное обледенение.

Масло, применяемое для смазки деталей компрессора, при низких температурах замерзает. Это приводит к снижению рабочего ресурса установки и достаточно быстрому выходу ее из строя. Именно поэтому не стоит эксплуатировать кондиционер вне пределов установленного производителем температурного диапазона.

Как обеспечить работу кондиционера зимой

Резонно возникает вопрос, можно ли включать кондиционер зимой вообще? Оказывается можно, только при установке специального зимнего комплекта, который обеспечивает:

• Подогрев системы отведения конденсата предотвращает образование пробок изо льда. Благодаря этому дренажная система будет эффективно работать даже при значительных морозах.
• При отключении кондиционера автоматически включается система подогрева картера компрессора. Благодаря этому не происходит сгущение масла и переход всего фреона в жидкое состояние. Последующий пуск с разогретым картером не приведет к поломке компрессора.
• Для уменьшения и недопущения появления наледи на деталях кондиционера наледи используют систему автоматической регулировки частоты оборотов охлаждающего вентилятора. В комплект этой системы входят температурные датчики, оценивающие температуру окружающего воздуха и узлов агрегата. При необходимости автоматика снижает частоту вращения вентилятора.

Следует отметить то, что установка зимнего комплекта на кондиционер целесообразна только в случае его эксплуатации в режиме охлаждения помещения. То есть для стандартной квартиры в большинстве случаев такой набор дополнительного оборудования не требуется, ведь проблему можно решить простым проветриванием помещения.

В основном зимний комплект применяется для установки на кондиционеры, обеспечивающие постоянную температуру в серверных помещениях, медицинских и химических лабораториях. В общем, основное назначение такого комплекта, это обеспечение работы кондиционера в комнатах, для которых требуется поддержание постоянной температуры.

Кроме того, целесообразно установить зимний комплект для кухонь кафе или ресторанов, горячих цехов по производству пищевых продуктов, пекарен.

Если говорить о возможности работы кондиционера с таким комплектом на обогрев, то стоит сразу развеять громкие заявления недобросовестных продавцов. В большинстве случаев это просто невозможно по следующим причинам:

1. Небольшая разница температур фреона и наружного воздуха приводит к тому, что в процессе циркуляции хладагента он просто не успевает нагреваться. Поэтому эффективность (производительность) кондиционера существенно снижается, что со временем приводит к обмерзанию испарителя и выходу его из строя.
2. Но основной проблемой является то, что в результате снижения эффективности работы испарителя происходит лишь частичный переход фреона в газообразное состояние. Это приводит к попаданию жидкого хладагента в компрессор, который предназначен только для перекачки газа. А из-за этого рабочие детали устройства подвергаются разрушению в результате гидравлического удара.

Для того чтобы использовать кондиционер круглый год, выбирайте модели с большим допустимым температурным диапазоном. Некоторые инверторные модели могут работать и при минус 15 градусах. А зимний комплект приобретайте только при необходимости обеспечить работу кондиционера только на охлаждение помещения.