Выгодно ли отапливать квартиру кондиционером? Мы все посчитали

Обычные системы кондиционирования воздуха, которые также способны выполнять функцию обогрева, отключают компрессор и переходят в режим ожидания, когда в помещении достигается заданная температура. Однако это приводит к заметным колебаниям температуры в комнате, поскольку устройство возвращается к работе только после значительного снижения температуры. Кроме того, постоянные циклы включения и выключения кондиционера существенно увеличивают износ его внутренних компонентов.

Как работает кондиционер на обогрев

Производство климатического оборудования – это быстро развивающаяся отрасль, которая находит свое применение повсеместно. Установка такой техники стала важным аспектом не только в проектировании и строительстве офисных и коммерческих зданий, но и в новых жилых комплексах, где часто закладывают проектные решения для создания систем кондиционирования. Современные стационарные кондиционеры, чаще упоминаемые как сплит-системы, представляют собой устройства, состоящие из двух основных частей: внутреннего блока, который устанавливается в комнате, и наружного блока, размещаемого на улице. Антураж некоторых моделей сплит-систем заслуживает внимания, так как они могут не только охлаждать воздух, но и обогревать его, что и дает возможность работы в режиме «зима-лето». Далее мы рассмотрим, как осуществляется процесс отопления с помощью кондиционера, какие модели предоставляют такую опцию, а также какие параметры следует учитывать при выборе устройства.

• стоимость устройства;
• условия эксплуатации, включая возможные ограничения, поскольку низкие температуры уличного воздуха значительным образом ограничивают эффективность работы кондиционеров;
• экономия в сравнении с другими источниками тепла.

Анализ показывает, что использование кондиционера в роли отопительного устройства для загородного дома может быть финансово оправданным, если к этому жилью не подведен газ, и домовладельцам приходится выбирать между различными источниками тепла, такими как дизельное топливо, уголь, сжиженный газ или электричество. Также возможность обогрева с применением кондиционирования следует рассмотреть владельцам домов, в которых нет печного отопления.

Важно отметить, что сплит-системы для обогрева рекомендуется использовать в тех регионах, где зимы мягкие. Это связано с тем, что модели, способные работать при низких температурах, имеют высокую стоимость и требуют особого обслуживания. В случаях, когда морозы достаточно сильные, а в дом проведен газ, преимущества отопления с использованием кондиционера становятся минимальными.

На заметку! Применение кондиционера для отопления целесообразно, например, в межсезонье, когда погода уже холодная, но центральное отопление еще не включено.

Принцип работы на обогрев

Основной принцип функционирования кондиционера, будь то режим обогрева или охлаждения, остается неизменным и основывается на изменениях состояния хладагента. Хладагент, как и все вещества, поглощает тепло при испарении и выделяет его при конденсации. Хладагент циркулирует между внутренним и наружным блоками, перемещая тепло либо во внешнюю среду, либо внутрь помещения.

В качестве хладагента обычно используется фреон, который способен легко менять свое состояние с жидкости на газ и обратно за счет процессов испарения, конденсации, сжатия и расширения. Таким образом, охлаждение достигается посредством перевода фреона в газообразное состояние, а нагрев — за счет конденсации, в результате которого фреон переходит в жидкую форму. Сжатие фреона выполняет компрессор, а его расширение происходит через капиллярную трубку. Смена режимов работы с охлаждения на обогрев осуществляется за счет изменения направления движения хладагента, что позволяет 4-ходовой клапан, регулирующий поток.

Когда кондиционер переводится в режим обогрева, реализуется следующий процесс:

• в наружном блоке компрессор сжимает хладагент, что приводит к его нагреву и последующему перемещению через трубопроводы во внутренний блок;
• внутри помещения нагретый хладагент проходит через теплообменник, отдает тепло воздуху и остывает;
• после отдачи тепла хладагент возвращается в наружный блок, где снова начинает испаряться, отдавая остаточное тепло уличному воздуху, даже если температура за окном очень низкая;
• в дальнейшем процесс повторяется, и цикл продолжается: фреон поступает обратно в компрессор для сжатия и нагрева.

Как происходит обогрев помещения

Функционирование стандартного бытового кондиционера заключается в циклическом перемещении хладагента с удалением конденсата. Весь конденсатор наполнен хладагентом — фреоном. Компрессор, находящийся в уличном блоке, сжимает фреон и тем самым разогревает его. Далее хладагент в газообразной форме проходит через конденсатор, охлаждается и переходит в жидкое состояние. При этом происходит падение давления, и хладагент отправляется в испаритель внутреннего блока, снова переходя в газообразное состояние за счет понижения давления и охладиться. Этот процесс приводит к охлаждению воздуха в помещении, так как фреон извлекает избыточное тепло и возвращается в компрессор, отводя тепло на улицу. После этого цикл продолжает повторяться.

В режиме обогрева кондиционеры работают по обратному принципу: поток фреона направляется на обогрев помещения. Важно понимать, что кондиционер не производит тепло самостоятельно — он просто перемещает его в помещение; фактически, электроэнергия расходуется только на работу компрессора и вентиляторов. Именно поэтому кондиционеры, как правило, потребляют от электросети от 2 до 4 раз меньше электроэнергии, чем они отдают: например, для обогрева пространства площадью до 25 м² при положительной температуре на улице будет достаточно примерно 0,7 кВт/ч. В то же время классические обогреватели тратят на электропитание столько же, сколько и отдают тепла.

Схема обогрева комнаты кондиционером

Ниже мы подробно рассмотрим, насколько выгодно отапливать помещение с помощью кондиционера, обратим внимание на оптимальные климатические условия и расскажем, как правильно выбрать кондиционер для обогрева.

Как выбрать кондиционер для обогрева

При выборе кондиционера для отопления необходимо помнить, что производители климатической техники часто указывают площадь помещения, не учитывая многих факторов, таких как год постройки и этажность здания, предыдущие энергосберегающие мероприятия, расчетный максимальный тепловой поток при различных температурах наружного воздуха и другие важные моменты.

Коэффициент эффективности и теплопроизводительность

Особое внимание уделяется коэффициентам эффективности, таким как COP и SCOP. Так, при коэффициентах 4+ использование кондиционера для отопления зависит исключительно от цифр, однако на практике такое не всегда соответствует действительности. Эти коэффициенты напоминают среднюю температуру по больнице — реальная мощность любого кондиционера снижается с понижением температуры на улице.

На что же стоит ориентироваться? Рекомендуем обращать внимание на минимальную теплопроизводительность. Например, если в технических характеристиках указана Теплопроизводительность (кВт) – 2,00 (0,54 – 2,8), это означает, что при 1 кВт потребляемой мощности можно ожидать:

• максимум 2,8 кВт тепловой энергии;
• 0,54 кВт – при минимальной эксплуатационной температуре на улице, что соответствует –10 — –15 °C — в зависимости от модели.

Предположим, что кондиционер потребляет 0,5 кВт. Работая на обогрев, при положительных температурах он может выдать до 2,8 кВт тепловой энергии. Однако при низких температурах его производительность с той же 0,5 кВт потребляемой мощности может упасть до 0,54 кВт тепла. А это означает, что в сильные морозы эффективность кондиционера и, соответственно, экономия электроэнергии будет минимальной.

Инверторные и неинверторные модели: какой тип двигателя выбрать

При низких температурах возможно замерзание конденсата, что приводит к обледенению таких компонентов, как конденсатор, компрессор и дренажная система наружного блока. Кроме того, холодный компрессор может утрачивать свою эффективность из-за сгущения масляной смазки, что приводит к значительно ускоренному износу и поломке электродвигателя. Поэтому, даже если в технической документации неинверторной модели указаны рабочие температуры от –5 до –7 °C, не рекомендуется включать такие устройства для обогрева при нулевой или отрицательной температуре на улице.

Модель Neoclima Alaska 2.0 (NS/NU-09AHTIw) способна производить обогрев при уличной температуре до –30 °C

В то же время инверторные кондиционеры могут работать даже при низких температурах, обычно до –15 °C. Это достигается благодаря более оптимизированному механизму разморозки наружного блока и эффективному удалению конденсата. Инверторные модели, как правило, оснащены регуляторами скорости работы вентилятора, ТЭНами для подогрева картера и компрессора, а также дополнительными зимними элементами. В отличие от обычных сплит-систем, работающих на постоянной скорости, в инверторных моделях частота оборотов и мощность системы изменяются в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Некоторые высококлассные инверторные модели способны выдерживать значительно более низкие температуры. Например, модель Neoclima Alaska 2.0 (NS/NU-09AHTIw) может работать на обогрев даже при температуре –30 °C, тогда как нижний порог флагманской серии Panasonic Heatcharge достигает –35 °C. Эти достижения обеспечиваются за счет накопления тепла, вырабатываемого компрессором, что является важным отличием от обычных систем, где это тепло сбрасывается в атмосферу. Однако стоимость таких моделей может достигать нескольких сотен тысяч рублей.

Как организуется отопление с помощью теплового насоса?

1. Рабочий диапазон наружных температур в режиме нагрева. Важно учитывать специфику вашего климата. Запас по температуре имеет смысл делать только в том случае, если у вас нет другого источника отопления и вы не ограничены в средствах. Широкий температурный диапазон увеличивает стоимость оборудования. Большинство моделей тепловых насосов функционирует на обогрев при наружной температуре до –15°C или до –20°C, но встречаются и устройства, адаптированные для работы при –30°C.
2. Максимальная площадь отапливаемого помещения. Здесь стоит предусмотреть запас — прибавьте к имеющейся площади минимум 20% и выбирайте подходящий тепловой насос в соответствующем сегменте рынка.
3. Класс энергопотребления. Этот критерий крайне важен, так как от него зависит размер будущих счетов за электроэнергию. Разница в затратностях между кондиционерами высоких и низких классов энергопотребления может достигать 50%.

При обогреве с помощью теплового насоса воздуха воздух — воздух полезно предусмотреть систему подогрева пола. При этом рекомендуется использовать ее не для полной отопительной функции, а для создания комфортного температурного режима в нижней части помещения, что выгодно в первую очередь для людей, находящихся в состоянии покоя.

Важно! Учитывая вероятность перебоев в поставках электричества, лучше подготовить резервное отопление, например, печь. Такой подход позволит поддерживать комфортную температуру в особые морозные дни.

Управление тепловым насосом можно осуществлять удаленно.

Где целесообразно использовать такое отопление?

Поскольку тепловой насос сначала нагревает воздух, который затем прогревает предметы и стену помещения, необходимо учитывать требования по энергоэффективности для дома, в котором будет установлено оборудование. Если в вашем доме присутствуют сквозняки, рассчитывать на эффективную работу теплового насоса нецелесообразно. Прогретый воздух станет выходить за пределы, не достигнув архитектурных конструкций. На самом деле, не имеет значения, из каких материалов ваш дом построен; важна грамотность и качество утепления.

Тепловой насос будет эффективен только если дом хорошо утеплён.

Плюсы и минусы

Растущая популярность отопления помещений с помощью кондиционеров обусловлена множеством неоспоримых достоинств данного метода:

• Метод обогрева не требует сжигания кислорода, как это происходит в случае работы электроводяных обогревателей. Это помогает поддерживать комфортный микроклимат и избегать чрезмерного высушивания воздуха в помещении;
• Обогрев с использованием кондиционера значительно экономичнее по сравнению с отоплением, использующим масляные радиаторы;
• Легкость в управлении устройством и минимальный риск получения ожогов позволяют безопасно применять кондиционер в домах с маленькими детьми и домашними животными;
• Высокий коэффициент полезного действия, который превышает аналогичные параметры электрических обогревателей в 2-3 раза, обеспечивает эффективное согревание пространства, при этом потребляя меньше электричества;
• Принудительная работа вентиляционного оборудования позволяет добиться практически мгновенного прогрева помещения;

• Многофункциональность устройства проявляется в его применении в любое время года: зимой и в межсезонье оно обогревает, в летний период охлаждаетжилое пространство;
• Простота установки и широкий спектр сервисного обслуживания;
• Легкий уход. Сплит-систему можно чистить и мыть самостоятельно без привлечения специалистов;
• Доступная цена. Приобретение кондиционера с функцией обогрева будет дешевле, чем покупка отопительного котла на газ;
• Экологическая безопасность системы обогрева обусловлена отсутствием выбросов углекислого газа и других продуктов сгорания, которые обычно образуются при использовании газовых котлов открытого типа.

Недостатки такого типа отопления заключаются в снижении эффективности работы кондиционера, которое прямо пропорционально снижается с падением внешних температур. Модели, способные эффективно функционировать в диапазоне от -15 до -30 градусов, имеют довольно высокую стоимость. Также стоит отметить, что возможен эффект неравномерного прогрева: к примеру, в помещениях, где фитинговые блоки находятся высоко, пол может оставаться холодным. Однако даже из этой ситуации есть выход. Для более равномерного распределения тепла можно использовать датчики климат-контроля, которые будут автоматически перенаправлять теплые воздушные потоки на нужные участки помещения.

Сплит-системы с тепловыми насосами

С целью повышения эффективности обогрева кондиционеров используют дополнительные устройства — тепловые насосы. Мощность теплового насоса рассчитывается индивидуально для каждого помещения и зависит от площади и мощности самого кондиционера. Устройства, укомплектованные дополнительными усилителями для обогрева, способны не только нагревать воздух, но и обеспечивать горячей водой проживающих. Процесс горячего водоснабжения реализуется следующим образом: фреон, который нагревается в процессе теплоотдачи, поступает в теплообменник, где отдает свое тепло воде. Готовая горячая вода проходит по трубам, находящимся в контуре теплового насоса, после чего поступает к конечному потребителю. Летом же система функционирует как обычный охладитель.

Основными достоинствами сплит-систем с установленными тепловыми насосами являются высокий коэффициент полезного действия. Так, при потреблении одного киловатта электроэнергии такое устройство может выдать 5 кВт тепла, что значительно превышает показатели обычных кондиционеров без тепловых насосов. Эти системы, известные как инверторные, зарекомендовали себя как одни из самых эффективных и экономичных решений для обогрева. Большинство таких устройств способны функционировать при температуре -25 градусов, и их установка не требует сложных манипуляций, связанных с прокладкой трубопроводов, установкой радиаторов и других компонентов, присущих традиционным системам отопления. Кроме того, такие приборы занимают совсем немного места и гармонично вписываются в современный интерьер.

Недостатки

Кондиционеры, работающие в режиме обогрева, также имеют свои недостатки:

• При снижении температуры окружающего воздуха производительность системы падает. Например, инверторные модели, приближаясь к критической температуре в -15°С, могут выдавать лишь легкое тепло;
• Происходит образование большого объёма конденсата (при периодическом размораживании, каждые примерно час, возможен сброс до 1 литра воды);
• Процесс разморозки требует в среднем 60-80 Вт/ч даже при выключенном с пульта управления приборе, но оставшемся подключенным к сети.

Что учесть при выборе кондиционера для обогрева помещения

Если вы планируете приобрести кондиционер с полноценной функцией обогрева, рекомендуется учитывать следующие факторы:

• мощность с учётом её снижения в сильные морозы, а также теплопотерь помещения;
• умение внутреннего блока фиксировать шторку в положении, при котором поток теплого воздуха направляется вниз, чтобы обеспечить более быструю прогревку, поскольку в дальнейшем тёплый воздух поднимется вверх;
• возможность задания временных показателей работы (недельный график), что позволит, например, достичь максимальной производительности при использовании ночного тарифа;
• как будет осуществляться подогрев поддона и дренажной системы в условиях отсутствия заводского комплекта.

Кроме того, если у вас есть такая возможность, рекомендую обратить внимание на модели с опцией удалённого управления с помощью мобильного телефона. Это будет очень удобно, поскольку пока вы будете в пути к загородному дому, система уже успеет нагреть помещение.