Ali lahko klimatsko napravo uporabite za ogrevanje pri zmrzali in kako jo pripravite za to delo?

Kmalu bo mraz, pa se še niste odločili, s čim ogreti svoje bivališče? Uporaba klimatske naprave za ta namen je zelo ekonomična in mamljiva, vendar ne želite tvegati njenega delovanja, kajne? Pomagali vam bomo ugotoviti, ali je mogoče uporabljati klimatsko napravo za ogrevanje pri zmrzali, zakaj in v katerih primerih je to lahko nevarno za opremo.

Povedali vam bomo tudi, kaj storiti, da bi klimatsko napravo lahko uporabljali dlje časa pri nižjih temperaturah. Analizirali bomo, kako smotrna in učinkovita je takšna uporaba. Za popolno jasnost bomo vse pomembne točke prikazali na fotografijah in shemah, na koncu članka pa vas čakajo poučni videoposnetki na to temo.

Zakaj split-sistem ogreva?

Da bi razumeli, kaj lahko gre narobe pri vklopu klimatske naprave v zmrzali, je najprej vredno razumeti, kaj se dogaja pri normalnem delovanju sistema za ogrevanje.

Za razliko od prenosnih grelnikov katere koli vrste split-sistem ne proizvaja toplote iz porabljene energije, ampak jo le prenaša z ulice v hišo ali obratno, odvisno od načina. Jemanje toplote na ulici, ko je temperatura pod ničlo – se sliši neresnično? Le na prvi pogled.

Glavni sestavni deli vsakega split-sistema so kompresor, radiator z ventilatorjem v vsaki enoti in cevovod s freonom, ki jih povezuje. Hladilno sredstvo je glavni čarovnik v tem kompletu: prav zaradi njegovih fizikalnih lastnosti je mogoče pridobivati toploto v zmrzali in hlad v vročini.

Pri delovanju za ogrevanje notranja in zunanja enota klimatske naprave zamenjata vlogi. Praviloma se tok freona preusmeri skozi štiripotni ventil

Pot freona v klimatskih napravah, ki se pozimi uporabljajo za ogrevanje pri nizkih temperaturah, je naslednja:

• Iz radiatorja notranje enote se dovaja ohlajeno tekoče hladilno sredstvo.
• Ko pride v zunanjo enoto, se segreje in izhlapi, saj je vrelišče hladilnega sredstva -40 ali -51⁰C, na ulici pa je tudi pozimi topleje. Po prehodu skozi zunanji radiator se temperatura freona poveča, torej pridobi toplotno energijo.
• Pridobljena energija je nizko potencialna, zato je ni mogoče takoj prenesti na zrak v prostoru. Kompresor stisne plinasto hladilno sredstvo in njegova temperatura naraste na 70–90⁰C. V tem stanju se freon dovaja v notranjo enoto.
• Pri prehodu skozi radiator notranje enote, ki ga piha ventilator, hladilno sredstvo odda toploto zraku v prostoru, samo pa se ohladi in kondenzira v tekočino. Krog je sklenjen, vse se ponovi od začetka.

Zaradi takega načela delovanja split-sisteme še vedno uvrščamo v skupino toplotnih črpalk, saj na enak način prenašajo in črpajo toploto z ulice v prostor ali obratno.

Pri izparevanju freona se na ceveh usede kondenz – vlaga iz zraka, ki takoj zamrzne. Da bi takšne ledene izrastki stopili in ne motili delovanja, večina klimatskih naprav občasno za 5–15 minut preklopi v način odtaljevanja.

Za delovanje je elektrika potrebna sami črpalki – kompresorju, ter dvema ventilatorjema. Skupaj porabijo 3–7-krat manj energije, kot je proizvede sistem – to pomeni, da je ogrevanje s klimatsko napravo 3–7-krat bolj ekonomično kot z električnim in plinskim konvektorjem, infrardečo pečjo ali drugim grelnikom.

Kako nevarna je zmrzal za klimatsko napravo?

Načelo delovanja klimatske naprave je dokaj preprosto, vendar lahko sprememba pogojev v kateri koli fazi povzroči resno okvaro.

Prvič, zagon hladnega kompresorja je nevaren. Olje v njem pri nizkih temperaturah postane gostejše, zato enota deluje s povečano obremenitvijo.

Poleg tega se brez mazanja zaradi trenja kovinskih delov tvori ostružek, ki zamaši in onesposobi sistem. Zato lahko tudi nov kompresor, nameščen namesto pokvarjenega, hitro odpove že pri pravilnem delovanju.

Drugič, freon v zunanjem radiatorju morda ne bo uspel izpareti. Aktivnost toplotne izmenjave je odvisna od temperaturne razlike. Zato bo pri majhnem plusu na ulici freon, ki se segreva od -40⁰C, absorbiral veliko toplotne energije.

Če je na ulici -30⁰C, se hladilno sredstvo morda ne bo uspelo segreti niti do vrelišča. Rezultat je vdor tekočega freona v kompresor in njegova neizogibna okvara zaradi hidravličnega udara.

Tretja nevarnost je zmrzovanje kondenza in poledenitev.

Ne pozabite, pri delovanju na ogrevanje bloki split-sistema zamenjajo vloge, zato se kondenz tvori na tistem radiatorju, ki je na ulici.

Ledeni oklep na zunanji enoti ovira toplotno izmenjavo in lahko moti ventilator, kar poveča obremenitev vseh delov sistema. Samodejno odtaljevanje naj bi rešilo to težavo, vendar voda, ki teče z ogretega radiatorja, pogosto takoj zmrzne v zbiralniku. Ko ledeni sloj doseže določeno debelino, vanj zamrznejo lopatice ventilatorja in klimatska naprava izgubi delovanje.

Kondenzat v odvodni cevi lahko tudi zmrzne na izhodu na prosto – če klimatska naprava deluje za hlajenje. Pozimi je to včasih potrebno v strežnicah ali v zgoraj omenjenem načinu odmrzovanja. Tak ledeni čep preprečuje nadaljnji odvod kondenzata, ta pa začne curljati po steni, spodbuja razvoj plesni v notranji enoti in lahko povzroči njeno okvaro.

Tudi delovanje za hlajenje pozimi lahko povzroči težave. Klimatska naprava v tem primeru s prostega vzame preveč mraza, kondenzat na notranji enoti pa se spremeni v ivje in led. Seveda je to prav tako škodljivo za opremo. Poleg tega ostaja aktualen problem hladnega zagona kompresorja.

S katerimi klimatskimi napravami se lahko grejete?

Pri nakupu split-sistema je vredno v opisu poiskati besedo «reverzibilna»: prav ona označuje zmožnost naprave, da spremeni smer toka hladilnega sredstva in deluje za ogrevanje.

Funkcija ogrevanja je prisotna v večini sodobnih sistemov, razlikuje se le temperatura, pri kateri je dovoljeno uporabljati. Označena je s simbolom sončka ali besedo Heat.

Po opisanih težavah se lahko ustvari vtis, da je funkcija ogrevanja v klimatskih napravah neuporabna in nevarna za napravo, vendar to ne drži. Split-sistem sicer ne bo rešil v hudih zmrzalih, vendar bo pomagal ustvariti udobno mikroklimo v medsezoni, ko je centralno ogrevanje izklopljeno, na prostem pa je ohlajeno, ali v zmernem podnebju.

Spodnja meja temperature, pri kateri lahko split-sistem vklopite za ogrevanje, je odvisna od modela – navedena je v navodilih.

V porazdelitvi teh temperatur obstajajo določene zakonitosti:

1. Klimatske naprave z linearnim tipom upravljanja je običajno mogoče vklopiti le do -5⁰C, ker se kompresor nenehno izklaplja in uspe ohladiti pred ponovnim zagonom.
2. Inverterski modeli običajno delujejo do -15⁰C, vendar so nekatere specializirane naprave učinkovite do -20 in celo -30⁰C.
3. Razširiti območje delovnih temperatur, ki ga navaja proizvajalec, je včasih mogoče z namestitvijo zimskega kompleta – o tem bomo podrobneje govorili v nadaljevanju.
4. Monoblok klimatske naprave s funkcijo ogrevanja niso odvisne od temperature na prostem, vendar se ne odlikujejo po ekonomičnosti. Pozimi delujejo kot navaden konvektor, z izkoristkom malo manj kot 1.
5. Sistemi s hladilnim sredstvom R22 so manj učinkoviti in odporni na nizke temperature kot tisti, napolnjeni s freonom R410A ali R32.

Omeniti velja, da tudi tisti modeli, ki neprekinjeno delujejo pri nizkih temperaturah, znatno zmanjšajo učinkovitost in ekonomičnost ogrevanja, ko na prostem ohladi.

Ne morete kar zamenjati freona R22 v klimatski napravi z bolj učinkovitim in sodobnim – njegov delovni tlak je polovico nižji, in deli sistema niso zasnovani za več.

Glede na omejitve delovne temperature in nihanje zmogljivosti, klimatska naprava ne more biti glavni grelni aparat za stanovanja v severnih regijah.

Razlike v zasnovi zmrzali odpornih klimatskih naprav

Zakaj je mogoče eno klimatsko napravo vklopiti pri 30-stopinjskem mrazu, medtem ko drugih ne priporočamo zagnati že pri -5⁰C? Odgovor je preprost: posebnosti zgradbe in opreme. Cena split-sistema ni vedno neposredno sorazmerna z njegovimi zmožnostmi, zato je koristno vedeti, kakšne učinkovite konstrukcijske rešitve obstajajo.

Da bi razumeli, ali je mogoče določeno klimatsko napravo pozimi vklopiti za ogrevanje ali je to nevarno za napravo, bodite pozorni na naslednje podrobnosti.

Prvič, nizkotemperaturni komplet mora biti vgrajen že iz tovarne, da bi preprečili hladen zagon kompresorja in zmrzovanje kondenzata.

Kot smo že omenili, so inverterski modeli pozimi prednostnejši, saj se njihov kompresor ne ustavi, ko je dosežena nastavljena temperatura v prostoru, ampak le zmanjša vrtljaje. To pomeni, da se ne bo vsakič ohladil in zagnal s preobremenitvijo, poleg tega je to ugodnejše glede porabe energije.

Toplotni izmenjevalec zunanje enote je lahko povečan, da bi freon v njej uspel popolnoma izhlapeti in zajeti največ toplote iz zraka, preden vstopi v kompresor.

Velika površina toplotnega izmenjevalca omogoča split-sistemu učinkovito delovanje tudi pri majhni razliki med temperaturami vrenja hladilnega sredstva in zunanjega zraka.

Pojavljajo se tudi dvokrožni toplotni izmenjevalci, pri katerih se zmogljivost uravnava s priključitvijo dodatnega kroga kroženja freona. Zunanja enota in toplotni izmenjevalec lahko vključujeta dodatne ohišje in zalogovnike toplote, za uporabo energije, ki jo oddaja delujoča oprema.

Kompresor povečane moči močneje stisne plin in ga segreje do višjih temperatur. V industrijskih modelih se pojavljajo tudi spiralni kompresorji, ki se ne bojijo vdora tekočega freona.

Samo hladilno sredstvo ima lahko različne lastnosti. Poceni in pogost R-22 izhlapeva pri -40⁰C, pri tem pa lahko absorbira 233 kJ/kg toplote. Za primerjavo, najnovejši R-32 izhlapeva pri -51,7⁰C in lahko zadrži do 390 kJ/kg toplote.

To pomeni, da se bo pri enakih pogojih drugi hitreje in učinkoviteje segreval v toplotnem izmenjevalcu, klimatska naprava ali split-sistem pa bo deloval z manjšo porabo energije in višjim izkoristkom.

Vrsta hladilnega sredstva vpliva tudi na vrsto olja, ki maže kompresor. R-22 deluje z mineralnim oljem, ki ohranja dopustno viskoznost do -5⁰C, R410A in R32 pa s sintetičnim oljem, ki je obstojno do -7⁰C. Razlika se zdi majhna, a v povezavi z drugimi dejavniki je pomembna.

Mitsubishi Zubadan je najbolj znana serija toplotnih črpalk, ki pozimi delujejo pri temperaturah do -25⁰C. Stanejo 3 – 5-krat več kot split sistemi, ki lahko ogrevajo le pri manjših zmrzalih.

Več ko je med naštetimi nadgradnjami v klimatski napravi, pri nižji temperaturi lahko deluje. Vendar za mnoge invertorske modele sploh ni treba izvedeti mejne dovoljene temperature: elektronsko krmiljenje sistema preprosto ne bo zagnalo, če je zunaj prehladno.

Zimski komplet klimatske naprave

V zadnjem času je vse pogosteje mogoče zaslediti ponudbe za opremljanje klimatske naprave z zimskim kompletom. Prodajalci te opreme zagotavljajo, da bo namestitev naredila klimatsko napravo učinkovit grelec za celo zimo, celo v zmrzali. Drži ali ne – bomo raziskali.

Sestavni deli kompleta za zimsko delovanje

Nizkotemperaturni komplet praviloma vsebuje 3 komponente: ogrevanje podstavka, ohišja kompresorja in regulator vrtljajev ventilatorja. Včasih so prisotni tudi temperaturni senzor in krmilna plošča – ločena za vsako komponento ali skupna za vse.

Ogrevanje podstavka je potrebno, da kondenzat, ki odteka z radiatorja pri vklopu načina odtajevanja, ne zmrzne.

Ogrevanje ohišja je žica ali ploščica, ki ovija kompresor na mestu, kjer se nabira olje.

Ogrevanje kompresorja je priporočljivo vključiti pred zagonom klimatske naprave, da se olje uspe segreti. V praksi pa se ogrevanje pogosto dogaja bodisi samo med delovanjem bodisi samo med mirovanjem. Varnost za kompresor zagotavlja le druga možnost, vendar je manj ugodna zaradi povečane porabe energije.

Zahvaljujoč ogrevanju ohišja se lahko izognemo hladnemu zagonu in delovanju kompresorja pri mazivu, ki je v zmrzali zgostilo, ter s tem povečani obremenitvi ob zagonu in obrabljanju gibljivih delov.

Nastavitev hitrosti vrtenja ventilatorja določa aktivnost toplotne izmenjave med hladilnim sredstvom in zunanjim okoljem: močnejši ko je zračni tok, več toplote se prenaša. Pri delovanju v načinu ogrevanja to ni kritično pomembno, saj je toplotna izmenjava potrebna maksimalna, visoka hitrost ventilatorja pa je privzeta iz tovarne.

Druga stvar pa je, če klimatska naprava deluje v načinu hlajenja pri temperaturi, nižji od +14 – +18⁰C, ki jo dovoljuje proizvajalec. Takrat lahko hladilno sredstvo odds preveč toplote in notranja enota začne zmrzovati: prekrije se z ivjem in ledom, kondenzat zmrzne. Da do tega ne bi prišlo, ventilator upočasnijo.

Ali je namestitev zimskega kompleta smotrna?

Po namestitvi nizkotemperaturnega kompleta se lahko lastnik vpraša: ali je zdaj mogoče klimatsko napravo uporabljati za ogrevanje prostora pri nizkih zunanjih temperaturah? Odgovor – da, je mogoče, za klimatsko napravo je to zdaj varno. Izjema – nekvalificirana namestitev ali improvizirana oprema.

Če na klimatsko napravo kaplja s strehe in se zato tvorijo ogromne ledene sveče, zimski komplet ne bo pomagal – potreben je zaščitni nadstrešek.

Ali je to učinkovito? Ogrevanje s klimatsko napravo cenijo zaradi njene ekonomičnosti: njen izkoristek lahko doseže 3–5 in celo 7, odvisno od modela. To se doseže s tem, da je split sistem edini grelec, ki ne proizvaja toplote. Za delovanje kompresorja in ventilatorjev je potrebno veliko manj energije, kot jo sistem lahko prenese v hišo.

Navedeni izkoristek, ali, kot ga navajajo proizvajalci, COP, je aktualen pri delovanju za ogrevanje pri +7⁰ na prostem. Z mrazom se zmanjša temperaturna razlika med zrakom in freonom, kar pomeni, da se poslabša izmenjava toplote in pade učinkovitost klimatske naprave.

Pri temperaturah pod -15⁰C se izkoristek klimatske naprave zniža na približno 1 %, kar pomeni, da lahko za vsak porabljen kilovat električne energije pridobite le 1 kW toplote. Takšne lastnosti imajo tudi običajni konvektorji ali infrardeči grelci, ki so cenejši in niso odvisni od zunanje temperature.

Seveda so ti izračuni približni, rezultat je močno odvisen od modela klimatske naprave, nizkotemperaturnega kompleta in celo sheme priklopa drugega. Toda dejstvo je, da nižja ko je zunanja temperatura, manj učinkovito in ekonomično je ogrevanje s split sistemom.

Glede na to, da lahko cena dobrega zimskega kompleta za vklop ogrevanja s klimatsko napravo z namestitvijo znaša 40–150 % cene klimatske naprave, in da bo učinkovito deloval le do -15⁰C, je smiselnost nakupa zelo dvomljiva.

Pri delovanju klimatske naprave za hlajenje pozimi brez nizkotemperaturnega kompleta se na notranji enoti tvori ivje in ledena skorja.

Druga stvar je, če je pozimi potrebno hlajenje prostora. Na primer za sobo z opremo. Takrat se spodnja meja dovoljenih temperatur spusti od proizvajalčeve navedene +16 do hudega mraza in izkoristek klimatske naprave se ne zmanjša.

Namestitev in priključitev zimskega kompleta

Kot smo že omenili, je profesionalna namestitev nizkotemperaturnega kompleta drago opravilo. Le malokateri lastnik split sistema je pripravljen odšteti 50 € in več za možnost vklopa ogrevanja s klimatsko napravo pri temperaturi za 10–15 stopinj nižji od navedene. Če niste pripravljeni na takšne stroške, vas morda zanima samostojna namestitev zimskega kompleta.

Spomnimo, da za zimsko delovanje klimatske naprave potrebujemo ogrevanje podstavka, ohišja kompresorja in bloka RDK – regulatorja tlaka kondenzacije, ki upravlja hitrost ventilatorja. Lahko kupite že pripravljen komplet in ga namestite sami.

Tako se izognete težavam pri izbiri in iskanju komponent ter prihranite denar pri montaži, vendar boste najverjetneje izgubili garancijo za split-sistem. Seveda pa samostojna namestitev pomeni dodatno delo.

Najbolj ekonomična možnost je kupiti 2 segmenta gregega kabla, raje samoregulirajočega, in ju sami priključiti. Upravljanje hitrosti ventilatorja pri delovanju na ogrevanje lahko zanemarimo, zakaj – smo že povedali zgoraj.

Pri izbiri nizkotemperaturnega kompleta bodite pozorni, za kakšno moč klimatskih naprav je namenjen. Obstajata 2 vrsti kompletov, do 12 BTU in za močnejše sisteme.

Za ogrevanje podstavka je potreben segment gregega kabla dolžine približno 3 m. Polagamo ga okoli radiatorja tako z zunanje kot notranje strani, pa tudi po celotnem podstavku v obliki kače. Priključiti ga je mogoče kot tovarniško ogrevanje na glavno fazo, ki napaja zunanjo enoto – takrat bo kabel vedno grel, dokler je klimatska naprava vključena v vtičnico, tudi v mirovanju.

Alternativne možnosti so: izpeljati ločen kabel z vtičem do vtičnice in ga ročno vklapljati, priključiti na omrežje preko termoreleja na prostem ali preko časovnika.

Za ogrevanje olja v kompresorju ga ovijte s segmentom gregega kabla v spodnjem delu. Električno priključitev izvedemo skupaj z ogrevanjem podstavka.

Če ste kupili RDK, morate zanj najti prost prostor v upravljalnem predelu, nad kompresorjem, in ga pritrditi s samoreznimi vijaki. Električna povezava se razlikuje glede na model in je vedno podrobno opisana v navodilih. Za pravilno delovanje se senzor, ki je priložen, pritrdi na srednjo petljo radiatorja, premaže s termalno pasto in ovije s toplotnoizolacijskim materialom.

Zaključki in koristen video na to temo

Nekatere praktične podrobnosti si je težko v celoti predstavljati iz besednega opisa, zato predlagamo, da si vse ogledate in ocenite na lastne oči.

Kako namestiti zimski komplet, si lahko ogledate v tem videu:

Kaj se lahko zgodi s klimatsko napravo pri delovanju brez zimskega kompleta, je prikazano tukaj:

Izkušnje z ogrevanjem hiše samo s klimatskimi napravami so podrobno opisane tukaj:

Če povzamemo, večina klimatskih naprav je namenjena ogrevanju prostorov le v prehodnem obdobju, do vklopa glavnega ogrevanja. Tudi tisti modeli, ki lahko delujejo pri -30⁰C, bodo verjetno težko zagotovili zadostno količino toplote v takem mrazu. Vendar, če v vaši regiji temperatura redko pade pod -15⁰C, potem je ogrevanje s split sistemom zelo ugodna in uspešna rešitev.

Ali imate že nameščen split sistem? Ali ga uporabljate v mrazu? Ali je bila potrebna namestitev nizkotemperaturnega kompleta? Delite svoje izkušnje, dopolnitve in popravke k članku v komentarjih.