Отопление кондиционером миф или реальность. Тепловые кондиционеры


Отопление кондиционером миф или реальность

В последнее время все чаще, относительно бытовых кондиционеров настенного типа, возникает вопрос о том, можно ли использовать их зимой, и насколько эффективна функция обогрева в это время года. В европейских странах кондиционеры уже давно служат не только в качестве охлаждения воздуха летом, но и используются как полноценный и экономичный отопительный прибор жилого помещения в холодное время года. Почему? А потому, что стоимость энергоресурсов, в данном случае речь идет об электрической энергии, увеличивается с каждым годом и становиться достаточно ощутимой статьей затрат. Известно, что кондиционеры в несколько раз эффективнее электрических систем обогрева, ввиду этого и стали использоваться в качестве отопления.

Отопление кондиционеромОтопление кондиционером

Энергоэффективность кондиционеров

Энергоэффективность кондиционера – это отношение затраченной энергии и воспроизведенной. Чем он выше, тем больше коэффициент полезного действия (КПД). Кондиционер с функцией обогрева – это, по сути, тепловой насос «воздух-воздух», КПД которого достигает до 400%. Потребляя всего 1000(Вт) из электрической сети, любая сплит-система, в среднем, произведет 3000(Вт) тепловой энергии. Для сравнения, КПД любого электрического обогревателя или котла находится в диапазоне 85-95%. Как видите, математика проста, использование кондиционера в качестве системы отопления в 3 раза выгоднее, в сравнении с любыми другими системами электрического обогрева. Но есть одно «НО». Использование кондиционера в холодное время года сопровождается целым рядом своих особенностей и нюансов.

Энергоэффективность кондиционеров

При определенной температуре уличного воздуха, класс энергоэффективности кондиционеров один из самых высоких и находится на уровне = А, А+, А++.

Температура наружного воздуха имеет значение

В паспорте любой модели кондиционера, в разделе технических данных присутствует одна из наиважнейших характеристик, определяющая допустимые параметры температуры наружного воздуха для режимов охлаждения и нагрева воздуха, в диапазоне которых, кондиционер будет стабильно и эффективно функционировать. Имеется в виду температура воздуха, в пространстве которого находится внешний блок сплит-системы, потому как он может быть также установлен в помещении подвала, чердака или на остекленной лоджии, где температура будет отличаться.Все кондиционеры можно разделить на три основные категории, у каждой из которых будут свои параметры вышеописанной характеристики.

  1. Кондиционеры постоянной производительности;
  2. Инверторные кондиционеры;
  3. Инверторные кондиционеры «Арктического» исполнения.

Все дело в том, что при выходе за пределы допустимого значения температуры, эффективность работы кондиционера в режиме обогрева значительно снижается и может достигать равнозначного соотношения, то есть потребление будет равно производительности, а соответственно экономии при этом никакой не будет.

Кондиционеры постоянной производительности

Сплит-системы оснащенные компрессором постоянной производительности будут эффективно нагревать воздух при температуре наружного воздуха всего до -5°C. Соответственно, применение таких кондиционеров в качестве полноценного отопительного модуля не рассматривается. Они отлично подойдут осенью, весной, прохладным летом, когда на улице холодно, а не морозно.

Инверторные кондиционеры

Сплит-системы с плавной регулировкой мощности имеют более широкий диапазон температур уличного воздуха для режима обогрева, до -15°C. Такие системы будут эффективно нагревать помещение даже если на улице мороз, и могут стать полноценной альтернативой другим системам обогрева не только в Европейских странах. Таким образом, инверторные сплит-системы можно рассматривать в качестве экономичного обогрева практически круглый год, даже в Санкт-Петербурге, делая исключение в те дни, когда температура опускается ниже допустимого значения. Более подробно обо всех преимуществах инверторных кондиционеров можно прочитать здесь.

Инверторные кондиционеры для отопления «Арктическое исполнение»

Одними из первых, кто применил новые технологии и произвел кондиционер с эффективной функцией обогрева, даже в мороз -25°C, стала компания Mitsubishi Electric, выпустив на рынок модель серии «Zubadan». С японского языка переводится как «super обогрев». Сейчас практически все производители выпускают аналогичные модели, ориентированные на суровый скандинавский климат. Посмотреть цены, сравнить и выбрать модель настенного кондиционера для отопления можно перейдя по ссылке «Кондиционеры для отопления».

Например, один из японских производитель «Fujitsu» протестировал и предоставил данные о том, что модели арктических кондиционеров серии «Nordic» в режиме обогрева при температуре -25°C имеют коэффициент энергоэффективности = 2,14. Из этого следует, что даже в холодный морозный день, когда снег трещит под ногами, кондиционер более чем в 2 раза эффективнее любого электрического обогревателя.Арктическое исполнение наружного блока сплит-системы с инвертором, подразумевает ряд дополнительных доработок и отличий, которые включают в себя:

  1. Увеличен размер теплообменника внешнего блока;
  2. В поддон корпуса наружного блока установлен специальный нагревательный кабель;
  3. Подогрев картера компрессора;
  4. Компрессор имеет войлочный утеплительный кожух.
Наружный блок кондиционера "Арктическое" исполнениеНаружный блок кондиционера "Арктическое" исполнение

Режим анти обледенения наружного блока

Чаще всего этот режим называют функция «Оттаивания», он полностью автоматический и не требует никакого внимания со стороны пользователя. Любая модель кондиционера имеет эту функцию. Суть этого алгоритма работы следующая. Когда сплит-система работает на обогрев, внутренний блок (испаритель) становиться конденсатором и нагревается, а наружный блок (конденсатор) становиться испарителем, и наоборот охлаждается. По понятным причинам в воздухе всегда присутствует влага, которая начинает конденсироваться на холодном теплообменнике наружного блока, таким образом, в режиме обогрева конденсат отводиться не от внутренней части кондиционера, а от наружной. Это надо взять на заметку и заранее предусмотреть отвод дренажа, если вы планируете использовать кондиционер в качестве системы отопления.Если на улице холодно, ниже 0°C, то образуемый конденсат сразу же замерзает, напоминая собой шубу в морозильной камере домашнего холодильника. Шуба будет постепенно увеличиваться, что в свою очередь снижает эффективность климатической системы, а также может привести к поломке крыльчатки вентилятора, а соответственно дорогостоящему ремонту.

Обмерзание наружного блокаНа фото постепенное обмерзание наружного блока кондиционера Fujitsu

Для такого случая как раз и предусмотрена функция «Интеллектуального оттаивания». По мере обмерзания теплообменника внешнего блока, кондиционер сам активирует данную функцию. При этом сплит-система будет автоматически переведена в режим охлаждения, при котором внутренний теплообменник становиться холодным, а наружный нагревается, тем самым растапливает образовавшуюся изморозь. На это время автоматически снизится производительность вентиляции внутреннего блока до минимума, для того чтобы не дуть прохладным воздухом в помещение. После завершения режима оттаивания, кондиционер вернется к предустановленным настройкам пользователем. Весь цикл оттаивания, в среднем, может составить от 3 до 5 минут, в зависимости от следующих факторов:

  • Температура воздуха внутри и снаружи помещения;
  • Уровень влажности воздуха, который постоянно меняется;
  • Конструктивные особенности разных производителей;
  • Скорость ветра.

Стоит принять во внимание, что режим оттаивания в мороз сопровождается обильным стоком растопленного конденсата на поверхности теплообменника в поддон внешнего блока, откуда через специальное отверстие удаляется самотеком через дренажный штуцер. В мороз далеко не весь конденсат успеет стечь, прежде чем превратиться в лед, постепенно, с каждым включением функции оттаивания, наледь будет только увеличиваться, и в итоге может привести к разрыву льдом внешнего блока. Именно по этой причине в модели арктического исполнения устанавливают греющий кабель в поддон внешнего устройства.

Теплый кабельГреющий кабель для поддона наружного блока и компрессора

Обогрев компрессора греет масло, вязкость которого сильно увеличивается из-за холода. Это негативно влияет на качество смазки трущихся поверхностей компрессора, увеличивает износ и сокращает срок службы.

Бытовой кондиционер в качестве экономичного обогревателя

Определенные модели кондиционеров действительно могут заменить традиционные системы электрического отопления и стать эффективным и экономичным источником тепла. К тому же за счет принудительной циркуляции, теплый воздух равномерно распределяется во всем объеме помещения, обеспечивая по-настоящему комфортные условия в каждом углу комнаты. Большинство современных моделей имеют функцию дежурного отопления, при включении которой, кондиционер будет поддерживать температуру в помещении на уровне +8...+10°C.

Несомненным преимуществом является именно циркуляция воздуха, которая быстро устранит затхлые запахи, осушит помещение от лишней влажности, предупредит появление плесени или грибка на стенах, потолке, отдаленных от тепловых устройств углах помещения.Для удобства использования климатических установок на удаленных объектах, например, загородный дом или дача можно использовать дистанционное управление с помощью Wi-Fi. Например, собираясь поехать на выходные в загородный дом, можно заранее включить кондиционер, выставить желаемую температуру, и приехать в уже теплый и уютный дом. Так как все климатические системы имеют функцию автоматического перезапуска можно использовать в качестве управления GSM розетку, хотя функционал будет весьма ограничен только включение или выключение.

Управление кондиционером с помощью Wi-Fi

Рассматривая кондиционер в качестве единственного отопительного прибора, безусловно, придется купить модель арктического исполнения, несмотря на их высокую стоимость. Если есть дополнительные источники тепла, например; камин, печь, электрический обогреватель и другие, то вполне можно обойтись стандартным инверторным кондиционером, только обязательно установить в него подогрев поддона и картера компрессора. В этом случае можно обогреваться кондиционером при температуре уличного воздуха не ниже -15°C, а в более морозные дни делать исключения, и пользоваться другими, дополнительными источниками тепла. Не так уж и много дней в году с температурой воздуха ниже -15°C в Санкт-Петербурге.

Из собственного опыта

Использую модель настенного кондиционера Mitsubishi Electric класса стандартный инвертор, установил в наружный блок необходимые нагреватели и в большей степени использую систему в качестве обогрева, осенью и весной, в эти месяцы система работает очень эффективно. Неоднократно тестировал систему зимой, когда из-за аварий отключают отопление, а это как раз происходит в большие морозы. Включал режим обогрева при температуре наружного воздуха в -20°C, и даже -24°C. Конечно, эффективность заметно снижается, кондиционер дует не очень теплым воздухом, оттаивание происходит чаще, но в целом система работала стабильно и модель для помещения в 25 м.кв. полноценно нагревала квартиру 50 м.кв. за 2-3 часа непрерывной работы на максимальной мощности, потребляя не более 1000 Вт. Распределение воздуха осуществлялось за счет направленного потока в открытые двери общего коридора, откуда постепенно теплый воздух распределялся по всей квартире.

Такова современность, на смену старым и понятным нам технологиям, приходят новые, которые впечатляют своей экономичностью, экологичностью и эффективностью. А ведь кондиционер изначально был создан исключительно для охлаждения, но с появлением новых марок хладагента и вышеупомянутых технологий, даже бытовые кондиционеры настенного типа стали полноценными нагревателями воздуха.

4shop.ru

Кондиционеры как отопление для дома: тепловые насосы

Кондиционеры можно использовать не только для охлаждения помещения, но и для отопления домов. Ограниченность в выборе энергоресурсов сегодня не редкость, особенно в районах «молодой» застройки.

Кондиционеры

Если иных источников энергии кроме электричества на объекте нет, кондиционеры станут не только отменным способом охладить жильё летом, но и обеспечат качественный и экономичный обогрев в холода.

Подходящий класс оборудования

Не все кондиционеры пригодны для использования в качестве отопительных приборов. Существует отдельная группа климатической техники, называемая тепловыми насосами. Если кратко, то ключевое отличие такого оборудования заключается в возможности инвертировать направление хладагента в контуре испарителя и компрессора. Таким образом, в летнем режиме установка отбирает излишек тепла из комнатной атмосферы и сбрасывает его на улицу, зимой же всё происходит по обратной схеме.

работа теплового насосаПринцип работы теплового насоса «воздух-воздух» в зимнем и летнем режимах

Нагрев воздуха тепловым насосом происходит не за счёт преобразования электрической энергии в тепловую (как в простейших кондиционерах с функцией нагрева), а за счёт перекачки тепла из одной среды в другую. Отсюда происходит и название оборудования: даже в морозную погоду воздух содержит некоторое количество теплоты, которую можно изъять и направить внутрь здания для поддержания комфортного климата. Но такой принцип работает только при определённых условиях, главным ограничением действует разница температур между улицей и помещением, а также температурные пределы, при которых рабочий теплоноситель — хладагент, может испаряться и конденсироваться.

Устройство воздушного теплового насосаУстройство воздушного теплового насоса

По конструкции тепловые насосы — приборы достаточно сложные. С одной стороны в комплектацию входит ряд устройств, обеспечивающих обратную циркуляцию теплового контура под управлением автоматики. Это четырёх ходовой клапан, расширительный клапан особой конструкции и более сложная система каналов, по которым циркулирует хладагент.

С другой стороны, настоящий тепловой насос обязательно комплектуется устройствами, помогающими основным узлам насоса работать в экстремальных условиях. Всё вспомогательное оборудования на языке маркетинга называется «зимним комплектом», в него входят:

  • нагреватель компрессорного масла;
  • радиаторы специальной конструкции, устойчивые к образованию конденсата и обмерзанию;
  • устройства рекуперации, подающие на внешний теплообменник вытяжной вентиляционный поток;
  • система инжекции подогретого хладагента;
  • специальная марка хладагента.

Сфера применения

Основной критерий оценки для тепловых насосов — коэффициент тепловой эффективности, иначе называемый COP. Эту величину в действительности определить достаточно сложно. Она зависит, как от степени термодинамического совершенства — реального КПД машины с учётом всех цепочек преобразований. Так и от мощности источника низко потенциальной энергии.

Эти два фактора склонны изменяться, в основном в зависимости от текущей разницы температур. То есть реальный интерес представляет динамика изменения COP в различных условиях работы. Иначе говоря, производительность отдельно взятой модели теплового насоса рассматривается в соответствии с доминирующим тепловым режимом, а не по самой холодной пятидневке.

Сфера применения

Экономия, полученная от установки в период умеренной разницы температур, должна покрывать затраты на работу конвекционных и лучистых источников в сильный мороз, когда тепловой насос работать не может.

Тепловые насосы рассчитаны не только для бытового применения. Они отлично справляются с сильным охлаждением ограниченных пространств: морозильных камер или отсеков с вычислительной техникой. В странах Запада активно развивается практика отведения под комнату-холодильник отдельного подвального помещения с последующей передачей тепла наружу летом или в приток вентиляции зимой. Это так называемые бивалентные системы теплоснабжения, другим частным случаем можно назвать подачу на внешний теплообменник воздуха, пропущенного по грунтовому теплообменнику или сухому солнечному коллектору.

Проблемы тепловых насосов

Системы отопления, основанные на воздушных тепловых насосах, отличаются высокой сложностью проектирования: требуется определить не только достаточный объём притока энергии для восполнения тепло потерь, но также эффективный режим работы, количество и расположение узлов нагревательной системы. При этом число единиц и стоимость задействованного оборудования должны быть, безусловно, минимальными.

Проблемы тепловых насосов

Обычно следствием ошибок расчёта и установки воздушных систем отопления служит появление в помещении холодных зон. Также конденсация влаги на остеклении, не имеющем тепловой завесы. Места размещения внутренних блоков нужно определять по представленным производителем эпюрам распределения температуры и скорости потока для стандартных режимов нагрева. Эту задачу выполнить особенно сложно с учётом того, что введение каждого нового источника нагрева требует в разных вариациях:

  • установки дополнительного внешнего блока;
  • прокладки магистрали фреона до внешнего блока;
  • прокладки воздушного канала.

размещения внутренних блоков

Из-за этого окончательная конфигурация системы отопления должна быть выбрана один раз, зачастую задолго до начала работ по внутреннему обустройству дома. Всё из-за крайне низкой пригодности тепловых насосов к модернизации и отсутствия существенного запаса мощности. Крайне важно уметь определить, в каких случаях использовать традиционные нагревательные приборы удобнее и выгоднее, чем инверторный кондиционер. Не в последнюю очередь следует думать и об эксплуатационном ресурсе теплового насоса: наиболее эффективной его работа будет при значениях COP выше 2–2,3.

Разновидности конфигураций: сплит-системы, моноблоки, руфтопы

При всей своей «неуклюжести» тепловые насосы имеют достаточно много конфигураций для выбора наиболее удобного размещения оборудования. Системы мультисплит обязаны своим появлением стремлению сохранить внешний вид зданий, а также обеспечить более высокий уровень технологической организации. Принципиальное отличие таких систем — наличие разветвителя и устройства автоматической регулировки мощности в достаточно высоком диапазоне.

мультисплит

Следующий шаг в этом направлении был сделан при выходе на рынок мультизональных систем VRF и, как частный их случай, систем VRV. В гражданском применении такие системы направлены на коллективное использование, они допускают одновременное подключение нескольких дюжин внутренних блоков к одной уличной установке, при этом протяжённость фреоновой магистрали может достигать сотни метров, а разница по высоте между элементами системы — вплоть до 12 этажей.

Тепловой насос VRV

Единственное строгое ограничение для тепловых насосов представляет необходимость нахождения внешнего испарителя на открытом воздухе, все остальные изменения в конфигурации — на усмотрение технологов. Это позволило действовать в обратном направлении, избежав применения фреоновых магистралей или сведя к минимуму их протяжённость. Компактные тепловые насосы для локального обогрева достаточно дёшевы, при этом они не требуют обустройства соединительных трубопроводов или воздушных каналов. Моноблочные инверторы, встраиваемые в стену или окно, а также руфтопы, блоки которых расположены по разные стороны от кровельного перекрытия на минимальном расстоянии, позволяют эффективно распределить тепло по всей полезной площади максимально равномерно.

Инженерные коммуникации

Очевидно, что наиболее пригодные места установки источников тепла в случае использования тепловых насосов — внешние стены и верхние этажи под плоской кровлей или холодным чердаком. Однако при значительных размерах здания его центральные помещения остаются без активного отопления, что не всегда удобно. Решить такую проблему можно за счёт правильной разводки фреоновых магистралей или организации воздушного обогрева, источником тепла в котором выступает атмосферный тепловой насос.

Инженерные коммуникации

В последнем случае размещать внешний блок лучше в небольшой технической пристройке, обычно расположенной на уровне земли, что облегчает подключение к грунтовому теплообменнику, или на крыше — для подключения к полю гелиосистемы. Внутренний блок располагается внутри здания, соединяясь с внешним через проход в ограждающей стене. Транспортировка нагретого воздуха до потребителей осуществляется через замкнутую систему воздушных каналов:

  • в подающем контуре поддерживается постоянное давление воздуха, объём поступления которого по каждой ветке регулируется канальными шиберами;
  • входы вытяжных каналов расположены в точках, диаметрально противоположным местам установки тёплого притока, через них частично охлаждённый комнатный воздух собирается и подаётся ко внешнему блоку, обеспечивая тем самым цикл рекуперации.

Сама возможность полного контроля над вентиляцией подразумевает существенную экономию. При этом высокая сложность и стоимость воздушных каналов нивелируется относительно низкой стоимостью установки: один блок всегда обходится дешевле нескольких поменьше при равной суммарной мощности.

один блок

Когда система с тепловым насосом включает также внутренние блоки с системой медных трубопроводов, стоимость коммуникаций возрастает, однако вместе с тем повышается и комфорт пользования системой. С одной стороны — проложить сложную разводку фреоновых магистралей можно даже при небольшой толщине перегородок и перекрытий. С другой — иногда более эффективным решением оказывается организация замкнутых контуров, в которых циркулирует хладагент, для дальнейшего параллельного подключения к ним внутренних блоков — на это и рассчитаны мультизональные системы.

Канальные кондиционеры

Отдельная категория тепловых насосов, которая включает в себя преимущества воздушного рекуперативного отопления и экономичность инверторной схемы — канальные кондиционеры. Сама по себе концепция скрытого размещения внутренних блоков не нова, однако тепловые насосы подобного типа стали доступны широкому кругу покупателей сравнительно недавно.

канальные кондиционеры

Главное отличие такой конфигурации — практически полная бесшумность при наличии внутренних блоков, позволяющих настроить режим работы отопления с высокой гибкостью и точностью. Единственное ограничение для монтажа канальных тепловых насосов представляют строительные конструкции, которые должны содержать как достаточно широкие полости для прокладки каналов, так и внушительных размеров нишу для установки корпуса основного устройства. Но при этом фреоновые магистрали можно прокладывать параллельно с воздуховодами.

канальный тепловой насос

Внутренний блок канального теплового насоса выполняет функцию не только нагрева воздушного потока, но также его распределения по отдельным потребителям, фильтрацию и подготовку. Контур рекуперации также может присутствовать, но обычно это устройство выполняется в виде приставки. Помимо широких возможностей в управлении и настройке, скрытое расположение внутреннего блока может быть попросту удобным и никак не повлияет на интерьер помещения.

Вывод

Воздушные тепловые насосы пока не приходится рассматривать как основной и единственный источник обогрева, особенно если в течение отопительного периода возможны затяжные падения температуры ниже -5... -10 °C. Установки, способные работать в более экстремальном температурном режиме, существуют, но входят в значительно более высокую ценовую категорию с более продолжительным сроком окупаемости.

И всё же в среднем диапазоне температур такие приборы демонстрируют действительно высокую эффективность: для восполнения тепло потерь им необходима всего четверть их энергетического эквивалента. При сроке службы такого оборудования свыше 20–30 лет оно успевает окупить себя несколько раз, так что своевременный переход на современные энергоэффективные системы отопления поможет сэкономить в будущем, когда цена на энергоносители станет значительно более высокой, чем сегодня.

Смотрите также:

remontamaster.ru

Тепло от кондиционера - Журнал АКВА-ТЕРМ

С. Трехов

За кондиционером на бытовом уровне прочно закрепилась репутация устройства, работающего в основном на охлаждение воздуха в помещении. Функция обогрева рассматривается при этом как дополнительная. Однако сплит-система, работающая в режиме теплового насоса (ТН), может нагревать не только воздух в помещении, но и воду. А при кондиционировании воздуха хладон (фреон) нагревается до 55–60 °С. Обычно это тепло просто рассеивается во внешней среде. Но в последнее время на рынке появились приборы, в которых предусматривается использование этой энергии для горячего водоснабжения или отопления.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Реверсивный кондиционер Для того чтобы кондиционер стал работать на обогрев, в принципе, достаточно изменить направление термодинамического цикла. Модели, у которых наряду с основной функцией предусмотрена и возможность нагрева воздуха в помещении, – не редкость. Они стоят дороже, но в межсезонье (осенью и весной) могут заменить обогреватель. Такой кондиционер нагревает воздух в помещении теплом, забираемым извне: имеет место тот же процесс, что и при охлаждении, но наружный и внутренний блоки кондиционера как бы меняются местами. Соответственно, как и в режиме охлаждения, потребляемая аппаратом мощность может быть в три и более раз меньше мощности обогрева.

Обычно при температуре наружного воздуха ниже –5 °С включать кондиционер не рекомендуется: изменяются физические характеристики фреона и компрессорного масла. «Холодный» компрессор может выйти из строя при старте, но и при удачном запуске его износ будет выше допустимого. Кроме этого, при отрицательных температурах замерзает сливное отверстие дренажного шланга, и весь конденсат начинает течь в помещение. Поэтому для предотвращения поломки некоторые модели кондиционеров автоматически отключаются, если температура на улице опустилась ниже определенной отметки.

Но разработаны кондиционеры, адаптированные к зимним условиям. Так, минимальная температура среды для работы на обогрев инверторных кондиционеров FTXG-E/RXG-E (рис. 1) производства компании Daikin (Бельгия) составляет –15 °С, а неинверторных – –10 °С. (Мощность охлаждения и нагрева инверторного кондиционера можно изменять за счет частотного регулирования работы привода компрессора. Это позволяет снизить потребление электроэнергии в среднем на 30 % и более точно поддерживать заданную температуру.)

Сплит-системы японских компаний Toshiba рассчитаны на обогрев при температуре окружающей среды до –15 °С, Sharp – до –8 °С, Panasonic – до –5 °С. Инверторные модели корейских фирм LG эффективны до –15 °С, неинверторные – до –10 °С, Samsung (модели Monte) – до –15 °С (но при использовании фреона R-22 – только до –5 °С).

Существуют и модели, которые рассчитаны на работу при более низкой температуре и при этом могут использоваться как довольно дорогие системы отопления. Например, кондиционеры серии FTXR-E/RXR-E фирмы Daikin работают при наружной температуре до –20 °С, японские Hitachi Premium XH, Cut Out и Air Exchanger – до –20 °С. А сплитсистемы Zubadan (рис. 2) компании Mitsubishi (Япония) – даже до –25 °С. Компания позиционирует это оборудование как ТН, целенаправленно предлагая его для обогрева объектов (рис. 3).

Использование практически любого кондиционера в течение всего года возможно благодаря встраиваемому в него дополнительному адаптационному устройству – всесезонному блоку, который осуществляет подогрев дренажа, картера компрессора и управляет работой вентилятора наружного блока. В этом случае возможна эксплуатация сплит-системы при температурах наружного воздуха до –15…–25 °С. Однако и у адаптированного кондиционера при понижении температуры уменьшается КПД. Так, при –18 °С он становится меньше примерно втрое, по сравнению с номинальным. Поэтому обогреваться кондиционером имеет смысл осенью и весной, когда отопление еще не включили или уже выключили, а на улице холодно.

При температуре наружного воздуха ниже +5 °С внешний блок кондиционера может покрыться слоем инея или льда, что приводит к ухудшению теплообмена или даже к поломке вентилятора. Предотвратить это может такая функция как автоматическое размораживание. Система управления следит за условиями работы кондиционера и в случае риска обледенения периодически запускает его на 5–10 мин в режиме охлаждения без включения вентилятора внутреннего блока, при этом теплообменник наружного блока нагревается и оттаивает.

Рекуперация тепла Кондиционеры с рекуперацией тепла комплектуются емкостью, в которой аккумулируется вода, нагреваемая хладоном в теплообменнике. Такие сплит-системы, в основном канального или зонального типов, называются «кондиционеры с функцией ГВС». В настоящее время на рынке представлены преимущественно модели, относящиеся по мощности к верхней границе бытового сегмента (при работе на охлаждение – 10 кВт), полупромышленным и промышленным системам. Но сама идея утилизации отводимого избыточного тепла настолько привлекательна, что кондиционеры с функцией нагрева воды уже появляются и на рынке менее мощной техники.

Компанией Ruud (США) разработаны серии кондиционеров и чиллеров SSQ. Данное оборудование способно одновременно с созданием комфортной атмосферы в помещении обеспечить ГВС. Для более экономичной работы блок имеет возможность ступенчатого регулирования. При этом кондиционеры с производительностью по холоду 10,2–81,0 и теплу 11,2–87,0 кВт могут реализовывать следующие схемы работы: «Охлаждение», «Нагрев», «Только ГВС», «Охлаждение и ГВС», «Нагрев и ГВС». Ряд моделей комплектуется встроенным двухконтурным газовым котлом, осуществляющим теплоснабжение при температурах наружного воздуха ниже –10 °С, т.е. тогда, когда использование ТН становится экономически нерентабельным.

Кондиционеры с рекуперацией тепла SHRM (Super Heat Recovery Multi) фирмы Toshiba могут рассматриваться как ступень развития зональных VRF-систем. Если в обычном двухтрубном кондиционере все внутренние блоки работают одновременно только на охлаждение или на обогрев, и его энергоэффективность зависит лишь от заложенных конструкторами характеристик, то при использовании трехтрубных систем появляются дополнительные резервы для экономии энергии.

Работа классической системы кондиционирования в режиме охлаждения подразумевает перенос тепла от воздуха в помещении к более нагретой среде, например, воздуху на улице, при совершении работы (расход энергии на сжатие хладагента компрессором).

В трехтрубной системе каждый внутренний блок может функционировать в своем режиме. Причем именно тогда, когда одни внутренние блоки охлаждают, а другие обогревают, и проявляется основное достоинство таких систем – рекуперация тепла: забираемое из охлаждаемых помещений, оно не сбрасывается в атмосферу, а переносится туда, где требуется обогрев. Для осуществления этого процесса в систему кондиционирования добавляются устройства FS (Flow selector – распределители потоков). Они представляют собой компактные модули с электронными клапанами, которые задают режим работы теплообменника внутреннего блока.

К блоку FS подводятся три трубы системы с рекуперацией тепла, а выходят из него уже две трубы, подключаемые к внутренним блокам. Для каждого из них требуется отдельный распределитель потоков.

В зависимости от числа внутренних блоков, работающих на охлаждение или обогрев, система выбирает приоритетный режим функционирования внешнего блока и осуществляет распределение потоков хладона.

Трехтрубные системы кондиционирования могут работать как в режиме только охлаждения, так и 100 % обогрева, но в этом случае их энергоэффективность будет несколько меньше, чем у стандартных, – за счет более сложной сети и дополнительных элементов. Однако такие «100-процентные» режимы в среднем занимают не более 1/5 общего времени работы кондиционера. Все остальное время потребитель может экономить до 50 % электроэнергии за счет рекуперации тепла. FS-распределитель весит 5 кг и не требует отвода дренажа. От внутреннего блока он может монтироваться на расстоянии до 15 м.

В настоящее время компания Toshiba выпускает уже вторую, усовершенствованную серию систем с рекуперацией тепла. Она построена по модульному принципу и может состоять из трех внешних блоков суммарной производительностью до 84 кВт при числе внутренних блоков – до 48. Все внешние блоки комплектуются двумя идентичными, независимыми инверторными компрессорами двухроторного типа.

Компания «Афрос» (Украина) также предлагает ряд моделей сплит-систем канального типа с функцией ГВС, собранных на базе японских компрессоров, мощностью 5,1–8,5 и 5,6–17,5 кВт по охлаждению и нагреву соответственно. Они реализуют режимы только обогрева, охлаждения воздуха, нагрева воды, а также ее нагрева и охлаждения/обогрева помещения.

В бытовом секторе предложение кондиционеров с функцией ГВС пока невелико, но и здесь «лед тронулся». Так, в апреле 2010 г. китайская компания Gree Electric Appliances представила на российском рынке мультизональную систему Home-GMV (рис. 4), совмещающую функции кондиционера и водонагревателя. Ее максимальная энергоэффективность достигается при одновременной работе в режиме охлаждения воздуха и ГВС. Это стало возможным благодаря гидромодулю, включающему в себя теплообменник «хладон/вода» и насос. Фреон отдает тепло, нагревая воду до 60 °С. Это позволяет не только установить комфортную температуру в помещениях, но и обеспечить ГВС односемейного дома или квартиры.

По словам разработчиков, использование ТН для нагрева воды делает систему в четыре раза экономичнее электрического водонагревателя, а при одновременном охлаждении воздуха – в шесть раз. Новинка оснащена инверторным компрессором, который изменяет свою производительность при частичной нагрузке, т.е. когда включены не все внутренние блоки.

Изготовитель предлагает четыре модификации наружных блоков мощностью 10–16 кВт. Внутренние блоки могут быть настенными, напольно-потолочными, кассетными и канальными. Их холодопроизводительность – от 2,2 до 14,0 кВт.

Система Home-GMV эффективно функционирует при температуре на улице от –15 до +48 °С. При более низких температурах для нагрева воды используется встроенный в водяной бак электронагреватель. Емкость бойлеров – от 250 до 400 л.

Компания Mitsubishi также приступает к производству нового прибора для нагрева воды PWFYP100E-BU. Он имеет теплопроизводительность 12,5 кВт, потребляя всего 2,48 кВт электроэнергии, и может быть использован только в составе систем с утилизацией тепла. При этом температура наружного воздуха изменяется в диапазоне от –20 до 32 °С. Расход воды – 0,60–2,15 м3/ч. Используя энергию теплового насоса и рекуперативное тепло от системы кондиционирования воздуха City Multi R2, новинка может нагревать воду до 70 °С.

Статья напечатана в журнале «Аква-Терм» #6(58) 2010

 

Опубликовано: 14 декабря 2010 г.

вернуться назад

Читайте так же:

aqua-therm.ru


Смотрите также