Klimatyzatory przez długi czas były postrzegane jako urządzenia do chłodzenia powietrza w upalne dni. Niektórzy pamiętają okres, w którym klimatyzator był przystosowany jedynie do chłodzenia. Od wielu lat, klimatyzatory mogą być wykorzystywane również do ogrzewania pomieszczeń. Praktycznie każdy urządzenie typu split jest wyposażone w rewersyjną pompę ciepła, co oznacza, że jego działanie można odwrócić. To właśnie ta funkcja otwiera drzwi do nowych zastosowań klimatyzatorów, zwłaszcza w okresach o chłodniejszych temperaturach.
Sprawdź klimatyzatory z funkcją grzania w hurtowni Onninen
Budowa i zasada działania klimatyzatora
Najważniejszymi elementami pozwalającymi realizować urządzeniom zasadniczą funkcję chłodzenia lub grzania są w jednostce zewnętrznej:
zawór czterodrogowy,- sprężarka,
- element rozprężny,
- wymiennik (parownik /skraplacz)
- wentylator.
W jednostce wewnętrznej:
- wymiennika (skraplacz/parownik)
- wentylator.
Wymienniki jednostki wewnętrznej oraz zewnętrznej klimatyzatora pokojowego, w zależności od realizowanego trybu pracy, nazywane są naprzemiennie parownikiem lub skraplaczem.
- Parownik – w nim czynnik odparowuje do stanu gazowego oddając do powietrza chłód
- Skraplacz – w nim czynnik skrapla się do stanu cieczowego oddając do powietrza ciepło
W praktyce dla użytkownika końcowego, nadanie jednostce wybranego trybu pracy (chłodzenia/grzania) odbywa się za pośrednictwem odpowiedniego przycisku na sterowniku.
W zależności od zadanego schematu zawór czterodrogowy kieruje czynnik chłodniczy do skraplacza. W przypadku chłodzenia skraplaczem jest jednostka zewnętrzna. W przypadku realizowania procesu grzania, skraplaczem staje się jednostka wewnętrzna.
Zasada działania klimatyzacji w procesie chłodzenia
Czynnik chłodniczy zostaje sprężony w sprężarce, gdzie zarówno ciśnienie, jak i temperatura czynnika wzrastają. Następnie, ciepły czynnik zostaje przekierowany na zawór 4-drogowy, który decyduje o kierunku przepływu czynnika, a tym samym o trybie pracy chłodzenie/grzanie. W przypadku realizacji trybu chłodzenia czynnik jest przetłoczony do wymiennika (skraplacz) jednostki zewnętrznej. Obieg powietrza na wymienniku (skraplaczu) jest wymuszany przez wentylator, ciepło z czynnika zostaje oddane do powietrza zewnętrznego, a gaz ulega skropleniu i przechodzi w stan ciekły.
Ciecz dostaje się do elementu rozprężnego (kapilara lub elektroniczny zawór rozprężny EEV), przez który czynnik jest dławiony – zostaje znacznie zmniejszone jego ciśnienie i temperatura. Schłodzony czynnik w postaci cieczy zostaje podany na wymiennik jednostki wewnętrznej (w tym przypadku parownik). Jednostka wewnętrzna jest wyposażona w wentylator, który to wymusza obieg powietrza. Czynnik odparowując na wymienniku (parownik) oddaje chłód do powietrza wewnątrz pomieszczenia realizując w ten sposób funkcję chłodzenia. Jednocześnie czynnik ogrzewa się od zaciąganego przez wentylator ciepłego powietrza z pomieszczenia, w związku z czym zmienia wstępnie swój stan na gazowy. Następnie wraca do sprężarki i proces się powtarza.
Zasada działania klimatyzacji w procesie grzania
W trybie ogrzewania klimatyzator domowy działa w odwrotnym kierunku. Czynnik chłodniczy zostaje sprężony w sprężarce jednostki zewnętrznej, gdzie wzrasta jego temperatura. Następnie, ciepły czynnik zostaje przekierowany na zawór 4-drogowy, który decyduje o kierunku przepływu czynnika, a tym samym o trybie pracy chłodzenie/grzanie.
W przypadku realizacji trybu grzania czynnik zostaje przetłoczony bezpośrednio na wymiennik jednostki wewnętrznej (skraplacz). Wentylator wbudowany w jednostce wewnętrznej wymusza obieg powietrza na skraplaczu, a ciepło z czynnika zostaje oddane do pomieszczenia, zaś gaz skrapla się i przechodzi w stan ciekły (nadal pod wysokim ciśnieniem). Skroplony gaz w postaci cieczy dostaje się do elementu rozprężnego jednostki zewnętrznej, którym może być kapilara lub termostatyczny zawór rozprężny EEV. Ciecz jest dławiona – by zmniejszyć odpowiednio jej ciśnienie i temperaturę. Czynnik zostaje podany na parownik jednostki zewnętrznej. Wentylator wymusza obieg powietrza na parowniku. Czynnik ogrzewa się od powietrza zewnętrznego i przechodzi w stan gazowy. Ogrzany czynnik w postaci gazowej wraca do sprężarki agregatu, gdzie ponownie zostaje sprężony zwiększając swoją temperaturę. Proces się powtarza.
Sprawdź klimatyzatory z funkcją grzania w hurtowni Onninen
Ogrzewanie klimatyzatorem w okresie przejściowym
Klimatyzatory z funkcją grzania są doskonałym rozwiązaniem w okresach przejściowych (wiosna/jesień), kiedy temperatura na zewnątrz nie jest ekstremalnie niska. Korzystając z takiego rozwiązania, możemy znacznie opóźnić uruchomienie głównego źródła ciepła jesienią, lub wyłączyć je wcześniej wiosną.
Klimatyzacja jako uzupełnienie alternatywnego źródła ciepła
Takie rozwiązanie świetnie się sprawdzi również jako uzupełnienie istniejącego źródła ciepła. Przykładowo po dłuższej nieobecności zimą, zanim główne źródło ciepła dogrzeje pomieszczenia, (zwłaszcza przy ogrzewaniu podłogowym, które charakteryzuje się dużą bezwładnością cieplną) klimatyzacja w krótkim czasie podniesie temperaturę do komfortowej. W przypadku awarii kotła gazowego, stałopalnego czy pompy ciepła, klimatyzator z funkcją grzania uratuje sytuację na czas naprawy.
Odpowiedni montaż jednostki zewnętrznej
Warto wspomnieć, że jednostka zewnętrzna nie powinna być posadowiona zbyt nisko. O ile ma to niewielkie znaczenie latem przy realizowanym procesie chłodzenia, zimą jest ryzyko zasypania śniegiem. Ponadto woda odpływająca z tacy ociekowej wyposażonej w grzałkę może zamarzać pod urządzeniem. W efekcie długotrwałych mrozów następuję spiętrzenie lodu, co zagraża urządzeniu znajdującym się powyżej. Warto zastosować dodatkowy kabel grzewczy w rurce odprowadzającej kondensat z tacy ociekowej.
Wybór parametrów klimatyzatora do ogrzewania
Przede wszystkim należy odpowiedzieć sobie na pytanie jak zamierzamy użytkować urządzenie? Inaczej będziemy dobierać klimatyzator z przeznaczeniem jedynie do chłodzenia, inaczej w przypadku wykorzystywania również do ogrzewania. Skupimy się tutaj na aspektach, które powinniśmy brać pod uwagę przy wyborze klimatyzatora, który będzie ogrzewał pomieszczenia nawet w temperaturach poniżej zera.
Zestaw pracy całorocznej w funkcji grzania, to zestaw grzałek w skład którego wchodzi grzałka karteru sprężarki oraz grzałka tacy ociekowej. Głównym celem grzałki karteru jest zapewnienie odpowiedniej temperatury pracy oleju lub smaru w sprężarce, zwłaszcza w warunkach niskich temperatur otoczenia. Podgrzewanie oleju pomaga w zapewnieniu płynności i elastyczności dla mechanizmów wewnątrz sprężarki, co może być szczególnie istotne przy uruchamianiu sprężarki w chłodnych warunkach. Działa ona gdy urządzenie nie pracuje i temperatura zewnętrzna jest poniżej 1°C. Ta grzałka pomaga w zapobieganiu gromadzeniu się wilgoci i kondensacji wewnątrz sprężarki, co mogłoby prowadzić do korozji i problemów z wydajnością lub trwałością urządzenia. Niezależnie od wybranego trybu pracy klimatyzatora, w układzie powstają skropliny (parownik), które należy odprowadzić z układu.
W procesie grzania parownikiem jest jednostka zewnętrzna. I tutaj jest zimą potrzebna grzałka tacy ociekowej, która zapobiega zamarzaniu skroplin. Skropliny powstają również, a może przede wszystkim w procesie odszraniania wymiennika. Klimatyzator przestawia się na funkcję chłodzenia i ogrzewa lamele wymiennika ciepłym powietrzem. Bez grzałki ryzyko zamarzania i spiętrzenia lodu jest duże i może doprowadzić do uszkodzenia urządzenia. Przy wyborze klimatyzatora warto się zainteresować czy taki zestaw pracy całorocznej jest w standardzie urządzenia, czy należy go osobno dokupić.
Klasa energetyczna urządzenia i sprawność
Badając te parametry najlepiej przeanalizować kartę katalogową oraz etykietę energetyczną urządzenia. Klasa Efektywności Energetycznej dotyczącej klimatyzacji zawiera się w przedziale od D do A+++. Klasa A oznacza urządzenie najbardziej energooszczędne. Tutaj warto wspomnieć, że to samo urządzenie może mieć inną klasę energetyczna w funkcji chłodzenia, a inną w funkcji grzania. Drugim ważnym parametrem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze klimatyzatora jest wartość SCOP.
Znajdziemy ją w karcie katalogowej urządzenia i określa ona stosunek pomiędzy wydajnością grzewczą, a poborem energii elektrycznej. Do obliczenia wskaźnika SCOP bierze się pod uwagę pracę klimatyzatora przy 4 różnych temperaturach na zewnątrz -7°C / 2°C / 7°C / 12°C i wyciągając średnią ważoną z odpowiedniego wzoru otrzymujemy sezonową efektywność energetyczną dla ogrzewania. Czyli jeżeli SCOP wynosi 3,6 to oznacza, że średnio z 1 kW energii elektrycznej dany klimatyzator wyprodukuje aż 3,6 kW w energii grzewczej. W skrócie im wyższy SCOP tym bardziej wydajny i energooszczędny jest klimatyzator.