Принцип работы кондиционера на обогрев

Принцип работы кондиционера на обогрев

О том, что работающий кондиционер выделяет тепло, было известно давно, но только через 35 лет после появления этой техники, а именно в 1958 году, японская компания Daikin создала первые серийные климатические установки с функцией обогрева. В настоящее время «теплые» кондиционеры изготавливают множество производителей, но лучшими по-прежнему остаются приборы из Страны восходящего солнца.

Общий принцип работы кондиционера

Кондиционер является тепловым насосом, использующим энергию окружающей среды. При этом теплоноситель (фреон) исполняет свою функцию в принудительном порядке под воздействием компрессора, который обеспечивает его циркуляцию. Контур охлаждения представляет собой закольцованный трубопровод, на одном конце которого находится испаритель, а на другом – конденсатор. Первый обеспечивает охлаждение помещений, а второе устройство, расположенное во внешнем блоке, отдает тепло окружающей среде.

По причине того, что кондиционер является тепловым насосом, его паспортная мощность означает количество переносимой энергии, а не то, сколько потребляет сам аппарат. Она в несколько раз ниже, и этот показатель обозначается как EER для функции охлаждения и COP для обогрева. Следует отметить, что энергоэффективность кондиционера в режиме подачи тепла несколько выше, чем при охлаждении. Каждый киловатт его мощности позволяет обслуживать примерно 10 м2 площади помещений.

Обогрев – вторая «профессия» кондиционера

Заставить кондиционер работать на обогрев оказалось очень просто. Для этого в его охлаждающий контур внедрили четырехходовой клапан, при помощи которого стало возможным развернуть поток теплоносителя в обратном направлении. В результате испаритель и конденсатор меняются функциями, и тепло начинает передаваться внутрь помещения, а холод уходит наружу.

Однако в этой схеме имеется ощутимый изъян. При температуре воздуха на улице около 10°С внешние блоки кондиционеров замерзали, каждый пуск компрессора грозил аварийной ситуацией. Положение спасло появление в 1981 году инверторных агрегатов. С тех пор современные аппараты сохраняют основные отличия «теплых» кондиционеров:

  • наличие многоходового клапана в охлаждающем контуре;
  • инверторный преобразователь для питания компрессора;
  • наличие всесезонного блока, позволяющего эксплуатировать устройство при температуре воздуха ниже -5°С;
  • специальная система автоматики и защиты для использования при морозе.

Современные образцы бытовых кондиционеров могут работать при температуре воздуха до -30°С. Специальные климатические установки для серверных комнат выдерживают до -40-45°С. Лучшие кондиционеры имеют COP величиной 4,5-5 единиц. Это означает, что на каждый потребленный киловатт электроэнергии прибор переносит 4,5-5 кВт тепла.

Обычно паспортная величина COP указывается для температуры наружного воздуха в диапазоне от -5°С до +5°С. При -20°С фактический COP падает примерно втрое относительно указанного в документах значения.

Современный рынок «теплых» кондиционеров

Достижения мировых лидеров в производстве климатической техники постепенно становятся доступны производителям второго и третьего фронтов, в результате чего на рынке появляются модели «теплых» кондиционеров по умеренным ценам. Однако по функционалу бюджетные версии все же уступают лучшим образцам климатической техники. Это связано с тем, что производители недорогих кондиционеров экономят на системах автоматики и управления, хотя их техника надежна. Сегодня проблема выбора связана в первую очередь со слишком широким ассортиментом устройств.