Oro kondicionierius šildymui žiemą: techninės galimybės ir taisyklės

Oro kondicionierius šildymui žiemą: techninės galimybės ir taisyklės

Šiuolaikinis oro kondicionierius šildymui naudojamas vis dažniau – tai nebėra vien tik vasaros karščių metu patalpas vėsinantis prietaisas. Dėl ištobulintos inverterinės technologijos kondicionierius veikia kaip visavertis oras-oras šilumos siurblys, galintis ekonomiškai tiekti šilumą tiek pereinamuoju rudens bei pavasario laikotarpiu, tiek spaudžiant žiemos šalčiams.

Vis dėlto efektyvus šildymas kondicionieriumi žiemą reikalauja tam tikrų techninių žinių. Ne kiekvienas rinkoje esantis įrenginys yra pritaikytas dirbti esant dideliam minusui, o netinkama eksploatacija gali lemti išorinio bloko apledėjimą ar kompresoriaus gedimus.

Šiame straipsnyje detaliai aptarsime, kaip vyksta oras-oras šildymas neigiamoje temperatūroje, kuo svarbus žiemos priedas, kaip interpretuoti kondicionieriaus SCOP bei COP rodiklius ir kokių taisyklių būtina laikytis norint pasiekti didžiausią įrangos efektyvumą.

Kaip veikia oro kondicionierius šildymo režimu esant minusinei temperatūrai?

Oro kondicionierius patalpų šildymui naudoja termodinaminį atvirkštinio Carnot ciklo principą. Prietaisas ne kuria šilumą degindamas kurą ar naudodamas tiesioginius elektrinius kaitinimo elementus, o perkelia šilumos energiją iš lauko oro į patalpos vidų.

[Šildymo ciklas žiemą]
Lauko oras (pvz., -10 °C) 
   → Išorinis šilumokaitis (išgarina šaltnešį esant dar žemesnei temp.)
   → Kompresorius (suslegia dujas, pakelia jų slėgį ir temperatūrą)
   → Vidinis blokas (atiduoda šilumą patalpos orui ir kondensuojasi)
   → Plėtimosi vožtuvas (sumažina slėgį ir grąžina ciklą)

Šildymo režimu ketureigis vožtuvas pakeičia šaltnešio (freono, dažniausiai R32) tekėjimo kryptį:

1. Išoriniame bloke šaltnešis žemo slėgio būsenoje garuoja sugerdamas net ir esant -15 °C ar -25 °C lauko ore esančią šilumos energiją.
2. Inverterinis kompresorius suslegia dujinį šaltnešį – slėgio padidėjimas drastiškai pakelia jo temperatūrą.
3. Vidiniame bloke karštos šaltnešio dujos atiduoda sukauptą šilumą patalpos orui, kondensuojasi atgal į skystį ir per išsiplėtimo vožtuvą grįžta į išorinį bloką, kur procesas kartojasi.

Jei lyginame šį procesą su kitomis ŠVOK sistemomis, veikimo logika yra identiška hidroninėms sistemoms, apie kurias plačiau rašoma straipsnyje Kas yra šilumos siurblys oras-vanduo ir kaip jis veikia?, tik šiuo atveju šiluma perduodama tiesiogiai į orą, nenaudojant vandens radiatorių ar grindinio šildymo kontūrų.

Žiemos priedo reikšmė: kompresoriaus karterio ir dugno apsauga

Vienas svarbiausių faktorių, lemiančių, ar įrenginys gali saugiai dirbti Lietuvos klimato sąlygomis žiemą, yra gamyklinis arba papildomai integruotas žiemos priedas (angl. Nordic package arba Winter kit).

Standardiniai kondicionieriai dažniausiai skirti šildymui tik iki -5 °C arba -10 °C. Šiaurės šalių klimatui pritaikyti modeliai (tokių gamintojų kaip Daikin, Panasonic, Midea, Samsung ar NØRDIS) patikimai šildo iki -20 °C, -25 °C ar net -30 °C. Šį skirtumą lemia du esminiai komponentai:

1. Išorinio bloko padėklo (dugno) šildymo kabelis

Šildymo metu išorinis šilumokaitis atšąla žemiau aplinkos temperatūros, todėl ant jo kondensuojasi drėgmė ir formuojasi šerkšnas. Atitirpinimo ciklo metu ištirpęs vanduo bėga į išorinio bloko dugną. Jei lauke minusinė temperatūra, o dugnas neturi teno, vanduo akimirksniu virsta ledu:

• Ledas palaipsniui storėja ir pasiekia ventiliatoriaus mentes.
• Užblokuotas ventiliatorius sukelia variklio perkrovą arba sulaužo mentes.
• Dugno šildymo tenas įsijungia tik atitirpinimo metu arba esant žemoms temperatūroms, užtikrindamas laisvą kondensato nutekėjimą per drenažo angas.

2. Kompresoriaus karterio pašildymas

Esant žemai temperatūrai, kompresoriaus alyva tirštėja, o šaltnešis gali kondensuotis karteryje. Įrenginiui startuojant be išankstinio pašildymo:

• Tiršta alyva blogiau sutepa judančias kompresoriaus detales, sukeldama mechaninį nusidėvėjimą.
• Skystas šaltnešis karteryje gali sukelti hidraulinį smūgį kompresoriuje.
• Karterio tenas palaiko optimalią karterio temperatūrą budėjimo režimu, užtikrindamas tolygų ir saugų kompresoriaus paleidimą.

Efektyvumo koeficientai: COP ir SCOP rodikliai prie skirtingų temperatūrų

Renkantis įrenginį, pagrindiniai parametrai, nusakantys šildymo ekonomiškumą, yra momentinis efektyvumo koeficientas (COP) ir sezoninis naudingumo koeficientas (SCOP).

Kaip lauko temperatūra veikia įrenginio COP?

Krentant lauko temperatūrai, šilumnešio garavimo slėgis mažėja, o kompresoriaus darbas didėja, todėl COP rodiklis natūraliai krenta. Žemiau pateikiamas tipinis kokybiško inverterinio įrenginio COP elgsenos pavyzdys:

• Prie +7 °C lauko temperatūros: COP siekia maždaug 4.0 – 5.2 (sunaudojus 1 kW elektros, pagaminama 4–5.2 kW šilumos).
• Prie 0 °C lauko temperatūros: COP siekia maždaug 3.2 – 3.8.
• Prie -7 °C lauko temperatūros: COP siekia maždaug 2.5 – 3.0.
• Prie -15 °C lauko temperatūros: COP siekia maždaug 2.0 – 2.4.
• Prie -25 °C lauko temperatūros: COP siekia maždaug 1.5 – 1.8.

Net ir prie didelių šalčių (-15 °C ar -20 °C) šiuolaikinis oras-oras šilumos siurblys pagamina daugiau šilumos energijos nei sunaudoja elektros, todėl išlieka efektyvesnis už bet kurį tiesioginio veikimo elektrinį šildytuvą (konvektorių, tepalinį radiatorių), kurio COP visada lygus 1.0.

Tikslus įrenginio galios poreikis priklauso nuo patalpų ploto ir pastato izoliacijos. Daugiau apie tai skaitykite gide Oro kondicionieriaus parinkimas butui ir namui: galios nustatymas.

Praktinės taisyklės teisingam šildymui ir atitirpinimo (Defrost) ciklui

Kad šildymas kondicionieriumi žiemą veiktų nepriekaištingai ir be trikdžių, būtina suprasti jo automatinius procesus bei nustatyti tinkamus parametrus.

[Atitirpinimo ciklo eiga]
1. Sistema nustato sumažėjusį šilumos perdavimą dėl šerkšno.
2. Vidinio bloko ventiliatorius sustoja (kad nepūstų vėsaus oro į kambarį).
3. Įrenginys trumpam persijungia į vėsinimo režimą (šildo išorinį bloką).
4. Ledas nutirpsta, garai pasišalina (tai normalus garavimas, ne dūmai).
5. Sistema automatiškai grįžta į įprastą šildymo režimą.

1. Neišjunkite kondicionieriaus atitirpinimo („Defrost“) metu

Šildymo režimu periodiškai įsijungia atitirpinimo režimas (valdiklyje dažnai rodoma „DF“ arba mirksi šildymo indikatorius). Procesas trunka 5–12 minučių. Vartotojai kartais išsigąsta sustojusio vidinio bloko ar iš išorinio bloko kylančių garų ir bando įrenginį išjungti. To daryti negalima – leiskite automatikai baigti atitirpinimo ciklą.

2. Nukreipkite oro srautą žemyn

Šiltas oras kyla į viršų, o šaltas leidžiasi žemyn. Šildymo režimu vidinio bloko žaliuzes (menteles) visada nustatykite nukreiptas žemyn, kad šiluma būtų tiekiama į apatinę patalpos dalį ir užtikrintų tolygią cirkuliaciją.

3. Palaikykite stabilią temperatūrą

Ekonomiškiausias oras-oras šilumos siurblio darbas pasiekiamas tuomet, kai įrenginys veikia nepertraukiamai, palaikydamas stabilią temperatūrą (pvz., +21 °C ar +22 °C), o ne yra nuolat išjungiamas ir įjungiamas maksimalia galia.

4. Reguliariai plaukite vidinio bloko filtrus

Šildymo sezono metu oro cirkuliacija yra intensyvi. Užteršti dulkių filtrai sumažina oro pralaidumą per šilumokaitį, todėl krenta sistemos COP koeficientas ir didėja kompresoriaus apkrova. Filtrus rekomenduojama praplauti šiltu vandeniu kas 2–4 savaites.

Įrenginio montavimo specifika žiemai

Planuojant kondicionieriaus montavimą, kuris bus eksploatuojamas šaltuoju sezonu, keliami specifiniai reikalavimai išorinės dalies pozicionavimui. Daugiau apie teisinius bei techninius reikalavimus skaitykite straipsnyje Oro kondicionieriaus montavimas: techniniai reikalavimai ir procesas.

• Montavimo aukštis nuo žemės: Jei išorinis blokas montuojamas ant žemės rėmo, jis turi būti pakeltas bent 30–50 cm virš žemės paviršiaus, kad jo neužpustytų sniegas ir po juo nesusidarytų ledo kalnas iš bėgančio kondensato.
• Kondensato nuvedimas: Negalima naudoti ilgų horizontalių atvirų drenažo vamzdelių lauke be šildymo kabelio, nes jie akimirksniu užšals. Dažniausiai atitirpinimo vanduo laisvai lašinamas tiesiai ant paruošto drenažinio žvyro pagrindo po bloku.
• Apsauga nuo stogo sniego: Išorinio bloko negalima montuoti tiesiai po stogo atbraila, nuo kurios gali kristi sniego ar ledo masės.

Oro kondicionieriaus ir kitų ŠVOK sistemų suderinamumas

Nors oro kondicionierius puikiai šildo patalpas, jis nekeičia patalpų oro šviežiu lauko oru. Kondicionierius recirkuliuoja esamą patalpos orą jį pašildydamas ar atvėsindamas. Todėl siekiant užtikrinti tinkamą CO₂ lygį ir deguonies kiekį, greta reikalinga mechaninė vėdinimo sistema. Norėdami suprasti, kaip šios sistemos papildo viena kitą, skaitykite Rekuperatorius ar oro kondicionierius: esminiai sistemų skirtumai.

Dažniausiai užduodami klausimai (DUK)

Ar oro kondicionierius gali būti vienintelis šildymo šaltinis namuose?

Šiaurietiško tipo oras-oras šilumos siurbliai su gamykliniu žiemos priedu gali būti pagrindinis šilumos šaltinis gerai apšiltintuose nedidelio ar vidutinio ploto būstuose, sodybose ar komercinėse patalpose. Vis dėlto, esant keliems atskiriems kambariams, vieno vidinio bloko šiluma sunkiau pasiekia tolimiausias patalpas, todėl rekomenduojama montuoti Multi-split sistemą arba kelių įrenginių kombinaciją.

Ką daryti, jei kondicionierius žiemą nustojo pūsti šiltą orą ir pradėjo „rūkti“ lauke?

Tai nėra gedimas – įsijungė automatinis atitirpinimo („Defrost“) ciklas. Išorinio bloko šilumokaitis greitai įkaista, kad ištirptų susidaręs ledas, todėl kyla vandens garai (kurie atrodo kaip dūmai). Vidinio bloko ventiliatorius tuo metu sustabdomas, kad nepūstų vėsaus oro į kambarį. Procesas trunka iki 10 minučių, po to įrenginys vėl pradeda šildyti.

Iki kokios lauko temperatūros galima naudoti kondicionierių šildymui?

Tai priklauso nuo konkretaus modelio techninės specifikacijos. Standartiniai modeliai veikia iki -5 °C arba -10 °C, o modeliai su žiemos komplektacija („Nordic“) efektyviai dirba iki -20 °C, -25 °C ar net -30 °C. Šildytis įrenginiu, kuris nėra pritaikytas žemesnei temperatūrai nei nurodyta gamintojo, nerekomenduojama dėl kompresoriaus pažeidimo rizikos.

Kiek trunka oro kondicionieriaus montavimas?

Standartinis oro kondicionieriaus montavimas atliekamas per 1–3 darbo dienas, o standartinio montavimo darbų kaina prasideda nuo 300 EUR + PVM. Tiksli kaina ir terminai nustatomi po individualaus inžinerinio vertinimo.

Išvada ir specialistų rekomendacijos

Oro kondicionierius šildymui žiemą yra ekonomiškas, greitai reaguojantis ir universalus sprendimas, leidžiantis ženkliai sumažinti šildymo sąnaudas, ypač pereinamuoju laikotarpiu ir vidutinių šalčių metu. Renkantis įrangą mūsų klimatui, būtina atkreipti dėmesį į deklaruojamą SCOP koeficientą, minimalią darbinę temperatūrą bei gamyklinį karterio ir padėklo pašildymą.

„APR Projektai“ specialistai atlieka profesionalų ŠVOK įrangos (Daikin, Midea, Panasonic, Samsung, NØRDIS ir kitų) parinkimą bei montavimą Vilniuje ir 100 km spinduliu aplink sostinę, o įrangą pristato visoje Lietuvoje.

Norite sužinoti, kokios galios šilumos siurblio ar kondicionieriaus reikia jūsų patalpoms? Išbandykite mūsų nemokamą įrankį – Šilumos siurblių parinkimo skaičiuoklė, arba tiesiogiai užpildykite formą: Užklausos forma individualiam pasiūlymui. Kilus techniniams klausimams, susisiekite el. paštu [email protected] arba telefonu +370 600 06636.