Уже давно не секрет, что практически все бытовые кондиционеры работают не только на охлаждение, но и на обогрев, эффективность которого напрямую зависит от температуры уличного воздуха. Чем ниже эта температура, тем меньше тепла производит кондиционер.
Классификация кондиционеров по эффективности обогрева зимой
Условно все кондиционеры можно разделить на 3 категории:
- Классические модели постоянной производительности;
- Инверторные с плавной регулировкой мощности;
- Воздушные тепловые насосы.
Все вышеперечисленные модели, прежде всего, отличаются способностью нагревать воздух при низких температурах наружного воздуха.
Классические модели можно включать на обогрев при температуре наружного воздуха не ниже -7°C, использовать такие системы в качестве обогрева при более низких температурах не целесообразно по причине значительного снижения их эффективности. Попросту говоря, система будет работать, потреблять электричество, а тепла производить практически не будет.
Инверторные кондиционеры можно включать на обогрев до -15°C, даже при такой температуре они сохраняют коэффициент энергетической эффективности на высоком уровне и эффективно нагревают воздух.
За последние 7 лет инженерам удалось разработать и усовершенствовать так называемые тепловые насосы – кондиционеры для обогрева зимой до -25°C. Некоторые модели способны стабильно вырабатывать тепловую мощность даже в мороз до -30°C, оставаясь при этом экономичными обогревательными приборами. Именно о них и пойдет речь в данной статье.
Воздушные тепловые насосы – кондиционеры для отопления
Что такое воздушный тепловой насос?
Для начала давайте разберемся, что же такое тепловой насос? Знакомые и понятные нам всем традиционные способы обогрева основаны на выделении тепла в процессе горения нефтепродуктов, древесины, угля или природного газа, преобразование электрической в тепловую энергию. В этом случае, согласно законам физики, тепло произвольно переходит от более теплого объекта к более холодному. Тепловым насосом называется устройство способное наоборот отбирать тепло у более холодного и передавать его более нагретому объекту, вопреки законам термодинамики.
Таким образом, тепловой насос забирает тепло из наружного воздуха и переносит его в помещение. Именно по этому, при снижении температуры уличного воздуха понижается и эффективность работы кондиционера на обогрев, откуда ему брать тепло, если на улице мороз. Тем не менее, даже в мороз до -30°C, за счет физических свойств современных фреонов и принципа работы холодильного контура, тепловой насос способен отбирать тепло даже из ледяного воздуха. Электрическая мощность таких устройств расходуется не на нагрев, а на перенос тепла – совершение работы.
Какой же кондиционер является тепловым насосом?
Абсолютно любой, но с разной степенью эффективности и стабильности работы в зимнее время года. Производители климатической техники указывают в технических характеристиках диапазон гарантированных температур наружного воздуха, при которых кондиционер будет функционировать, а его коэффициент энергоэффективности будет не ниже двух. Это значит, что система будет производить в 2 раза больше энергии, чем потреблять, а коэффициент полезного действия (КПД) будет не ниже 200%.
Из таблицы видна зависимость и падение эффективности режима обогрева (COP) при понижении уличной температуры воздуха для разных по мощности моделей. Например, для модели на 35 квадратных метров, при температуре воздуха -20°C снаружи и +20°C внутри, производительность составит 2079 Вт, а COP = 3.23. Рассчитываем потребление электроэнергии 2079/3,23 = 643 Вт. Таким образом, тепловой насос потребит энергии из сети более чем в три раза меньше, чем произведет тепла. Ни один электрический нагревательный прибор неспособен на такое.
Основные отличия
Внутренние блоки таких моделей абсолютно идентичны, а вот внешние имеют ряд отличий. Во-первых, в моделях с тепловым насосом увеличен размер теплообменника наружного блока, о чем свидетельствуют габариты и вес этих устройств. Во-вторых, поддон корпуса оснащен нагревательным кабелем, который предотвращает образование наледи в режиме оттаивания. Компрессор окутан в толстый слой утеплительного войлока, а на его поддон также может быть установлен внешний нагреватель.
Преимущества и недостатки
Преимущества тепловых насосов очевидны – высокая эффективность при низких эксплуатационных затратах. Использование таких систем обогрева целесообразно на объектах с ограниченными энергоресурсами. Такими объектами являются удаленные от города дачи, загородные дома и коттеджи, где отсутствует газопровод, а электрической мощности недостаточно для полноценного отопления.
Как правило, такие модели являются флагманами и комплектуются максимально «заряженными» внутренними блоками с широким набором дополнительных опций. Оснащаются действительно работающими системами очистки воздуха на основе «холодной плазмы». Когда нет необходимости в охлаждении или обогреве, систему можно включать в режим циркуляции без запуска внешнего силового агрегата и использовать в качестве очистителя воздуха.
Недостатком воздушного теплового насоса является его цена – это достаточно дорогое удовольствие, и позволить себе его могут далеко не все желающие.
Как увеличить эффективность
Увеличить эффективность работы воздушных тепловых насосов можно за счет размещения внешнего устройства в более теплом месте, например в подвале. При этом важно учитывать объем воздуха подвала или его вентиляцию, в противном случае во время использовании системы на охлаждение летом возможен ее перегрев. Так как тепло из охлаждаемого помещения будет перемещаться в подвал и в нем будет довольно жарковато.
При размещении внешнего устройства снаружи увеличить его эффективность можно путем защиты от ветра. Для этого самостоятельно можно сконструировать защитный экран, который в летнее время нужно будет убрать.
Заключение
Итак, можно ли кондиционер включать зимой на обогрев – да можно, только соблюдая при этом инструкции завода изготовителя и ориентироваться на технические характеристики по диапазону рабочих температур наружного воздуха для режима обогрева. В противном случае, весь смысл использования кондиционера в качестве экономичного обогревателя теряется, а в некоторых случаях может привести к поломке дорогостоящей техники.
Выбирая кондиционер, стоит четко понимать, для каких целей он приобретается. Если климатическая система нужна для круглогодичной эксплуатации, то придется потратиться на воздушный тепловой насос. Эта высокотехнологичная и многофункциональная техника, стоит своих денег. Помимо отопления, такие кондиционеры также эффективно работают на охлаждение летом и понижение уровня влажности в помещении.
