Коэффициент COP и эффективность кондиционера
Однако возможность режима работы при низких отрицательных температурах не главное. На чем же еще следует сделать акцент при выборе инверторного кондиционера, дабы его работа создавала достаточное количество тепла в доме и при этом была выгодна?
За это отвечает коэффициент COP (Coefficient of Performance) – коэффициент эффективности или преобразования. Его можно найти в полном перечне характеристик.
COP – это отношение тепловой производительности кондиционера в режиме работы на обогрев, к его электрической мощности, то есть к тому, сколько он потребляет электричества из розетки.
Какое значение COP считается хорошим? У лучших моделей оно достигает 5 единиц. От 3,5 до 4,0 это средние параметры.
Например, cop=3.61 означает, что при мощности в 1квт, такой инвертор способен закачать за 1час в помещение тепловую мощность в 3,61квт.
Аналогичный параметр при работе на охлаждение называется коэфф. EER. Он показывает сколько тепловой мощности откачивается из помещения сообразно затраченной электрической мощности кондиционера.
Чем больше COP, тем выгоднее и дороже кондиционер. Как уже говорилось выше, хорошим значением является COP=5,0. Имея такой аппарат, потратив за 1час один киловатт эл.энергии, вы загоните в свое помещение 5квт тепла.
Насколько это выгодно? При нынешних ценах за электричество, 1квт тепла при обогреве таким кондиционером в Москве или области будет обходиться вам примерно в 1 рубль.
В отдельных регионах затраты будут раза в полтора меньше. Вроде получается, что это даже дешевле чем отопление на дровах, не говоря уже об обогреве другими электрическими приборами.
Но вот тут-то и кроется главная хитрость. Параметр КОП, указанный в технической документации, измерен при некоторых идеальных условиях. А конкретно – при работе на обогрев с температурой окружающей среды +7С.
При понижении уличной температуры COP будет уменьшаться, так же как и при увеличении комнатной. Если у лучших японских инверторов COP составляет 5,0 при уличной температуре t=+7C и комнатной +20С, и вы захотите раскочегарить комнату до +30С без изменения уличных параметров, COP тут же упадет до 4,0-4,5.
А если еще и похолодает на улице, то этот параметр упадет гораздо больше. На морозах -25С у фирменных “япошек” КОП держится в пределах 1,5-2,0. То есть, эффективность падает в два раза.
Ну и что, скажете вы. Это же все равно выгоднее и дешевле в 2 раза, чем топиться масляной батарей или конвектором. На самом деле не совсем так.
Особенности работы
зимний комплект
Если рассматривать мобильный моноблок, то особых ограничений нет, так как на обогрев он работает в режиме вентилятора, а за нагрев воздуха отвечает встроенный ТЭН. На охлаждение в морозы такие устройства стараются не использовать, так как их КПД предельно низок. Как правило, особой подготовки они не требуют. Единственное, что можно сделать – закрыть воздуховод снаружи специальной заглушкой для того, чтобы из кондиционера зимой не дуло холодным воздухом.
Со сплит-системами дело обстоит посложнее. Большинство двухкомпонентных холодильных машин могут работать не только на охлаждение, но и на обогрев. Такие устройства называются «теплыми» или «реверсивными» кондиционерами. Но у большинства из них есть существенные ограничения:
- функционирование на холод допустимо при температуре снаружи от +18 до +45°C;
- функционирование на тепло допустимо при температуре снаружи от +18 до -5°C.
Но это относится к сплит-системам с линейным типом управления работой компрессора. Инверторные кондиционеры могут работать в зимнее время при более расширенных показателях. Обычно они охлаждают при температуре на улице до -10°C, а греют до -15°C.
При потребности пользователя в охлаждении даже зимой сплит оснащают низкотемпературным комплектом, который состоит из:
- замедлителя вращения вентилятора, устанавливаемого на плату управления и предотвращающего обмерзание внутреннего блока;
- обогрева дренажа, присоединяемого к дренажному шлангу и не дающего отводимому конденсату превращаться в лед;
- обогрева картера компрессора, не дающего маслу загустеть и предотвращающего вскипание фреона.
У инверторных систем в плате уже имеется программа, отвечающая за замедление вращения вентилятора, поэтому первый компонент устанавливать не требуется.
Проблемы и риски эксплуатации
Без теплового дополнительного насоса масло перед включением не сможет нагреться до нужной температуры. Детали компрессора некоторое время будут работать в сухом режиме. Трение деталей без смазки усиливается и приводит к износу. При определенных температурах повышается вязкость масла, при которой оно не эффективно. Поломка компрессора в таком случае происходит постепенно и зависит от того, сколько выдержат трущиеся детали.
Гидроудар – это попадание жидкого фреона в компрессор. В норме хладагент должен разогреваться и в газообразном состоянии поступать в компрессор. При низких температурах нарушается переход фреона из жидкого состояния в газообразное, что влияет на работу клапанной системы. При падении давления в компрессор поступает меньше хладагента, чем положено, двигатель перегревается и прекращает работу. В этом случае возможно повреждение изоляции и ухудшение смазки.
Монтаж и подключение зимнего комплекта
устройство замедления вращения вентилятора
Прежде чем перейти к рассмотрению вопроса о монтаже и подключении зимнего комплекта на кондиционер, следует отметить, что изначально он предусмотрен для on/off моделей. В инверторных системах надобность в плате управления отпадает, так как вариативность изменения скорости вентилятора уже заложена в модуле управления внешним блоком. В них требуется лишь обогрев дренажа и картера компрессора, то есть установка предполагается в усеченном варианте. Любые монтажные и пуско-наладочные работы начинают с изучения принципиальной схемы подключения зимнего комплекта на кондиционер, которую можно найти в нескольких местах. У большинства устройств она нанесена на плату вариатора или размещена в инструкции установки зимнего пакета, которая прилагается в комплекте к самому устройству.
Особенности
Принципиальная схема не может быть единой для всех, поэтому в каждом отдельном случае используют вариант, рекомендуемый для конкретной модели.
Почему так? Здесь есть много нюансов. Дело в том, что сплит-системы, работающие только на холод не имеют четырехходового клапана, поэтому процесс упрощается. В приборах, работающих в режиме теплового насоса, этот элемент присутствует, что несколько усложняет монтаж и подключение комплекта на кондиционер. В зависимости от количества скоростных режимов вентилятора установка может происходить либо в разрыв фазы, либо в разрыв нейтрали. У некоторых вентиляторов минимальный скоростной режим соответствует минимально возможным оборотам, поэтому установка регулятора вращения вентилятора может быть нецелесообразной.
Обогрев картера компрессора и регулятор вращения
температурный датчик
Итак, установка зимнего комплекта на кондиционер начинается с разбора корпуса наружного блока. Сначала модуль демонтируют, потом снимают с сервисных портов защитные и верхнюю крышки и убирают лицевую панель.
В первую очередь крепят обогрев картера компрессора. Его надевают на нижнюю часть картера, чтобы подогрев масла шел более эффективно. Необходимо обеспечить наличие постоянного напряжения. Это исключит возможность холодного запуска и вспенивания масла. После производят подключение регулятора вращения в разрыв цепи вентилятора. У старт-стопных моделей обычно для этого требуется индивидуальное питание. Оно берется с отдельно проложенного провода.
подключение регулятора
У замедлителя вращения вентилятора есть температурный датчик. Его устанавливают на калач конденсатора, расположенный посредине 1/3 верхней части теплообменника по ходу движения фреона. Здесь происходит их оптимальный контакт, обеспечивающий точное определение температуры конденсации. Сам вариатор устанавливают и запитывают, ориентируясь на принципиальную схему подключения низкотемпературного комплекта на кондиционер, при этом его провода лучше скрепить хомутами из пластика – так будет меньше идти нагрузка на клеммы.
После подключения питания собирают внешний блок, обеспечивая надежное закрепление всех элементов на свои прежние места. Хомутами соединяют провода в один узел, стараясь закрепить их так, чтобы они не соприкасались с корпусом прибора и связуюими магистралями двух блоков. Обязательно проверяют работоспособность регулятора, сначала запустив кондиционер в режиме охлаждения, а потом в режиме обогрева. Показания снимают манометром или термометром.
Обогрев дренажа
Затем устанавливают обогрев дренажа, закрепив его пластиковыми хомутами к дренажному шлангу, и запитывают его. Как правило, если у внешнего блока кондиционера нет питающей клеммы, то вместе с межблочным кабелем прокладывают дополнительный питающий кабель. При наличии питающей клеммы обогрев дренажа, так же, как и обогрев картера компрессора, запитывают с него.
В конце статьи будет дана примерная схема подключения зимнего комплекта, которая подходит для on/off моделей. Для инверторных сплит-систем сначала проводится диагностика оборудования и только потом осуществляется монтаж по подходящей схеме. Некоторые производители выпускают кондиционеры, совмещаемые с зимними комплектами только этой же марки.
После того, как все этапы монтажа окончены, можно запускать кондиционер в эксплуатацию, но для надежной работы в зимнее время обязательно предусматривают еще внешнюю защиту наружного блока. В частном доме его можно поставить в подбалконное пространство, а в условиях многоквартирного дома прибор прячут под специальный навес, перекрывающий прямой доступ осадкам.
Рабочая температура кондиционера в режиме обогрева
При выборе сплит-системы, которой вы будете пользоваться для обогрева, нужно проверить её минимальную рабочую температуру в режиме нагрева. По этой характеристике кондиционеры можно разделить на пять групп:
- сплит-системы, которые корректно работают в режиме обогрева при температуре не ниже −7 °C — это неинверторные модели;
- сплит-системы с ограничением в −15 °C — это наиболее многочисленная группа инверторных моделей;
- модели, которые можно использовать при температуре до −22 °C или ниже — это инверторные модели с установленным на заводе «зимним комплектом»;
- «зимние» инверторные кондиционеры, которые можно использовать при температуре от −25 °C, эти сплит-системы оснащены не только заводским «зимним комплектом», но и более мощным компрессором;
- тепловые насосы «воздух-воздух» — их можно использовать при температуре от −25 или даже от −30 °C, такие кондиционеры оснащены «зимним комплектом», ещё более мощным двухступенчатым роторным компрессором и увеличенным теплообменником внешнего блока.
Состав зимнего комплекта
Нагреватель картера компрессора. При отрицательных температурах наружного воздуха масло в компрессоре становится более вязким (густым), и при запуске электродвигатель компрессора может не справиться с этим, не запуститься и выйти из строя.
Также при низких температурах увеличивается растворимость холодильного агента в масле. Поэтому после запуска компрессора масло с растворенным в нем холодильным агентом начинает перемещаться по масляным каналам компрессора ко всем его поверхностям трения. В процессе работы внутренние части компрессора нагреваются и происходит выкипание холодильного агента из масла. В результате этого в масляном канале может образоваться газовая пробка, и произойти нарушения в системе смазки. Это приведет к заклиниванию компрессора.
Нагреватель картер – это, если говорить простыми словами, небольшой гибкий ТЭН, которым обматывается нижняя часть компрессора (картер). При запуске компрессора в холодное время года автоматика ненадолго включает этот нагреватель. Происходит подогрев масла, что позволяет устранить вышеперечисленные негативные последствия.
Регулятор давления конденсации (регулятор числа оборотов вентилятора наружного блока). Быстрому охлаждению и конденсации холодильного агента в теплообменнике наружного блока способствуют температура уличного воздуха и интенсивность обдува этого теплообменника вентилятором. При понижении температуры за окном сильный обдув приводит к переохлаждению холодильного агента, по причине чего он далее не сможет вскипеть в теплообменнике внутреннего блока и перейти в газообразное состояние. Это, в свою очередь, приводит к попаданию жидкого холодильного агента в компрессор, и последний может выйти из строя.
Конечно, перед компрессором может стоять отделитель жидкости и в самом компрессоре предусмотрена защита от попадания жидкого холодильного агента. Это может спасти прибор от небольших, временных нарушений, но при постоянной такой работе поломка неизбежна.
Чтобы предотвратить такие последствия, при работе сплит-системы на охлаждение при отрицательных температурных значениях наружного воздуха устанавливают регулятор давления конденсации, который с понижением температуры начинает уменьшать обороты двигателя осевого вентилятора наружного блока. Этим обеспечиваются постоянное давление и температура конденсации, что не позволяет холодильному агенту сильно переохлаждаться. В конечном итоге при достижении критической температуры наружного воздуха вентилятор перестает вращаться вообще.
Такое изменение обдува теплообменника наружного блока уже предусмотрено в конструкции инверторных сплит-систем. Именно поэтому дополнительная установка регулятора давления конденсации в инверторных системах невозможна. Простыми словами в инверторные кондиционеры зимний комплект НЕЛЬЗЯ установить. А вот в кондиционеры, работающие по схеме включено/выключено, зимние комплекты установить МОЖНО.
Подогрев слива дренажа. При работе сплит-системы на охлаждение на теплообменнике внутреннего блока неизбежно образуется конденсат, который стекает в поддон, откуда он должен удаляться на улицу или в канализацию. В первом случае часть дренажного трубопровода будет находиться снаружи здания, в том числе зимой, при отрицательной температуре. В этом случае стекающая вода будет замерзать, создавая ледяную пробку, и ее удаление из внутреннего блока прекратится. Со временем поддон переполнится, и вся вода будет вытекать внутрь помещения.
Чтобы этого избежать, внутрь дренажного трубопровода прокладывается нагреватель (условно говоря, кусок теплого пола). Именно нагреватель дренажа не позволит замерзнуть воде и создать в нем ледяную пробку. В случае вывода конденсата в канализацию весь дренажный трубопровод будет находиться постоянно при положительной температуре и дренажный нагреватель не обязателен.
Установка: да или нет
Как правило, в холодное время года спрос на монтаж сплит-систем заметно падает. С чем это связано и можно ли устанавливать кондиционер зимой в морозы?
Однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя, так как основные неудобства связаны с чисто человеческими ощущениями самих монтажников и некоторыми особенностями опрессовки и вакуумации контура.
При опрессовке важно поддерживать выровненную температуру азота в баллоне и воздуха на улице, чтобы произвести проверку на герметичность всех стыков трассы. Создать такие условия зимой практически невозможно
После опрессовки обычно вакуумируют контур с помощью вакуумного насоса, то есть удаляют лишние влагу и воздух. При минусовых температурах вскипание хладагента в контуре не просто замедляется, а почти полностью останавливается, из-за чего влага нередко остается внутри. Достаточно рискованно использовать вакуумный насос при морозах ниже -15°C. В крайнем случае ему необходимо обеспечить постоянное нахождение в тепле до и после процесса очистки контура.
Можно установить кондиционер зимой, если сделать это в два этапа. Первый этап предполагает штробление стен и закладывание фреоновых трубок. Второй включает в себя все остальные работы, а именно:
- установку обоих блоков и соединение их между собой магистралью и проводами;
- опрессовку и вакуумацию контура;
- пуско-наладку.
вакуумация кондиционера
К перечисленным неприятностям добавляется еще такое обстоятельство, как подогрев вентиля на наружном блоке, который желательно делать профессиональным феном с точной регулировкой температуры. Провода в мороз теряют свою пластичность и становятся достаточно жесткими, что создает определенный дискомфорт при установке.
Сказать, что установить кондиционер зимой невозможно или нельзя, будет не совсем правильно, но все же проблемы при этом возникают существенные. Если есть возможность, специалисты советуют подождать хотя бы до апреля, когда среднесуточная температура воздуха становится положительной.
Что будет, если включать кондиционер зимой
Испарение хладагента для переправки тепла осуществляется при температуре ниже чем у атмосферного воздуха на 5 – 14 градусов. Таким образом, даже если температура на улице +6 градусов, температура испарения должна быть отрицательной. Если включить кондиционер зимой, на теплообменнике нарастает «снежная шуба». Нарушается обмен теплом с атмосферой, уменьшается температура испарения фреона, падает производительность.
При обмерзании теплообменника производительность оборудования падает
Мощности теплообменника, покрытого снегом, не хватает для испарения фреона. Хладагент проникает в магистраль всасывания и оттуда в компрессор, вызывая гидроудар.
Таким образом, кондиционер зимой включать можно с учетом несколько отрицательных моментов:
- производительность по холоду значительно падает;
- наружный блок может обмерзнуть, повредится компрессор или случится гидроудар;
- если теплообменник покрывается льдом, конденсат стекает по нему прямо на крыльчатку, которая разбрызгивает воду в помещении;
- нарушается охлаждение компрессора;
- температура нагнетания компрессора превышается, что грозит расплавлением четырехходового вентиля;
- дренажная трубка может замерзнуть.
Недостатки и минусы зимнего обогрева
Теперь поговорим о недостатках. Не думайте, что выбрав машинку с максимальным COP, вы получите идеальную систему отопления, которая в одни ворота выигрывает у всех остальных.
Существенным недостатком всех кондеев является их шумная работа. От шума никуда не деться и не избавиться.
Особенно это раздражает в спальне. Благо в современных инверторах удалось добиться снижения уровня шума до 20-30 дб. Это примерно, как шелест листьев при небольшом ветре.
Кроме шума не забывайте про вибрацию внешнего блока. Если уж решили делать зимнее воздушное отопление, то забудьте про крепеж внешнего блока на стене.
Размещайте его только снизу на отдельной стойке с защитным кожухом от снега.
Летом при работе на холод кожух снимают, иначе блок “задохнется”.
Многие внешний блок размещают в подвале дома. В итоге получают более высокий COP, бесплатный холодильник, отсутствие влияния атмосферных осадков. Однако остается вопрос с перепадами температуры и как они будут влиять на фундамент.
Кроме того, не забывайте про количество жидкости при оттайке. За весь зимний сезон у вас в подвале запросто может образоваться небольшое болото.
Кондиционеры на тепло невыгодно использовать в домах с большой площадью и большим количеством изолированных друг от друга комнат. Забудьте про закрытые двери с таким отоплением.
Для обогрева двухэтажных коттеджей, скорее всего понадобятся мощные полупромышленные установки, которые стоят несколько тысяч долларов. На каждый этаж придется монтировать отдельные блоки.
В домиках до 120м2, можно обойтись двумя блоками, мощностью 9000-12000BTU. В общем при открытой планировке на каждые 40-50м2 рассчитывайте как минимум на один внутренний блок.
При этом максимально комфортного прогрева воздуха вы все равно не ощутите. Хотя градусник висящий на уровне глаз и будет показывать +23С, однако неприятный холодок в ногах, особенно в дальних комнатах, будет вас преследовать всегда.
А для маленьких детей это весьма критично.
Теплые полы в этом отношении здорово обходят кондиционеры. Так что, если у вас молодая семья, то скорее всего переходить на отопление кондиционером не стоит. Если же у вас дети взрослые или вы живете в одиночестве, то смело можете экспериментировать.
Еще из недостатков – при отсутствии запасного варианта обогрева, внезапный выход из строя внешнего или внутреннего блока приведет к выстуживанию всего дома.
Конечно, можно на какое-то время кондиционеры заменить на конвекторы, а что делать если в морозы аварийно отключили электричество?
Покупать мощный генератор и переходить на резервный источник?
Но это опять лишние затраты, не нужные хлопоты и потеря времени. Поэтому заранее продумайте такие моменты и имейте хоть какую-то временную альтернативу.
Тем не менее, такой вид отопления становится все более популярным. Вообще основные жалобы на убыточность и невыгодность отопления кондиционерами поступают от двух категорий людей:
кто занимается продажей, наладкой и монтажом традиционных систем отопления (газовые, твердотопливные, электрические котлы)
те, кто приобрел себе дешевый китайский бренд
Недорогие модели и потребляют в два-три раза больше “японцев” при одинаковой тепловой мощности. И греют нормально только при наружке до -5С (японцы до -30С).
Плюс шумят как паровозы, а в конце концов выходят из строя всего через пару-тройку лет.
У дорогих брендов наработка на отказ доходит до 25 лет. Соответственно у “японца” средне зимний COP 3-4, а у “китайца” еле дотягивает до 1,5.
Подводя итог можно смело сказать – обогрев кондиционерами при грамотном подходе имеет право на жизнь и способен окупить себя всего за несколько зим.
Даже если по истечении этого времени один из блоков выйдет из строя, его замена все равно будет дешевле, чем подключение, монтаж, содержание и эксплуатация большинства традиционных систем отопления.
https://youtube.com/watch?v=KT-00pkvB8Q%3F
Работа кондиционера зимой в режиме обогрева
Теперь перейдем к главному и выясним, можно ли запускать сплит-систему на обогрев помещения, когда на улице значительный «минус».
Диапазон рабочих температур кондиционера
У каждого кондиционера свой диапазон рабочих уличных температур. Обычно это от минус 5 С до плюс 35–40 С. Но есть и устройства, рассчитанные на работу зимой при достаточно сильном морозе – до минус 20–25 С. Чтобы однозначно выяснить, при какой температуре можно включать кондиционер, необходимо смотреть этот параметр в техпаспорте конкретной модели.
Рабочие температуры кондиционера при использовании зимой и летом
При этом неважно для охлаждения либо обогрева используется данная климатическая техника. Если устройство не рассчитано на работу при минусовых температурах, то включать кондиционер нельзя в любом режиме
Все дело во внешней его части, которая расположена на улице. Имеющемуся там оборудованию заморозки противопоказаны.
При работе кондиционер не производит «холод» или «тепло». Он лишь перекачивает тепловую энергию, забирая ее в одном месте и отдавая в другом. Когда он охлаждает, то просто вбирает с помощью конденсации на теплообменнике в себя часть тепла из комнатного воздуха. А затем выводит его на внешний блок и отдает улице. При нагреве происходит обратный процесс – тепло берется вовне и передается в комнату.
При каких внешних температурах возможна работа в режиме обогрева
Большинство современных кондиционеров могут работать на обогрев только при условии, что температура за окном не ниже -7°C…-15°C. Более точную информацию по нижнему температурному порогу можно найти в инструкции к устройству. Если же использовать устройство при более низких показателях термометра, мощность обогрева будет меньшей. Кроме того, возникнет угроза обледенения дренажной системы и конденсатора, что неизбежно ведет к поломке всей сплит-системы.
Но в зависимости от хладагента и типа компрессора, некоторые кондиционеры могут работать в режиме обогрева и при более низких температурах, например, -15°C…- 30°C. Речь идет о передовых моделях инверторных сплит-систем.
По каким причинам кондиционер не работает на обогрев
Если в устройстве предусмотрена возможность работы на обогрев помещения, но он не включается в этот режим, возможно произошла поломка компрессора, дренажной системы или клапана, обеспечивающего переключение холодильного контура на обогрев. Также есть вероятность утечки хладагента в местах спайки трубок. В этом случае стоит вызвать мастера по ремонту климатического оборудования.
Еще одна популярная причина – температура за окном ниже допустимого минимума, поэтому кондиционер может лишь незначительно повысить уровень тепла в комнате.
Если же прибор нормально работает, но воздух в помещении не нагревается, то, возможно, стоит просто немного подождать – иногда системе требуется дополнительное время, чтобы внутренний блок прогрелся. Зимой это вполне нормальное явление.
Также помочь разобраться в причинах неисправности может дисплей внутреннего блока, который высвечивает коды ошибок в работе сплит-системы.
Если же самостоятельно установить и устранить проблему не получается, лучше обратиться в специализированный сервисный центр.
