Može li se klima uređaj koristiti za grijanje pri mrazu i kako ga pripremiti za taj rad?

Uskoro dolaze hladnoće, a još niste odlučili čime ćete grijati svoj dom? Korištenje klima uređaja u tu svrhu vrlo je ekonomično i primamljivo, ali ne želite riskirati njegovu funkcionalnost, zar ne? Pomoći ćemo vam da shvatite možete li koristiti klima uređaj za grijanje na mrazu, zašto i u kojim slučajevima to može biti opasno za opremu.

Također ćemo vam reći što učiniti kako biste klima uređaj mogli koristiti duže, pri nižim temperaturama. Razmotrit ćemo koliko je takva uporaba svrhovita i učinkovita. Radi potpune jasnoće, sve važne točke prikazat ćemo na fotografijama i shemama, a na kraju članka očekuju vas edukativni videozapisi na tu temu.

Zašto split-sustav grije?

Da biste razumjeli što može poći po zlu kada uključite klima uređaj na mrazu, prvo vrijedi shvatiti što se događa pri normalnom radu sustava na grijanje.

Za razliku od prijenosnih grijača bilo koje vrste, split-sustav ne proizvodi toplinu iz potrošene energije, već je samo prenosi s vanjskog prostora u kuću ili obratno, ovisno o načinu rada. Uzimati toplinu vani kada je temperatura ispod nule – zvuči nerealno? To je samo na prvi pogled.

Glavne komponente svakog split-sustava su kompresor, radijator s ventilatorom u svakoj jedinici i cjevovod s freonom koji ih povezuje. Rashladno sredstvo je glavni čarobnjak u ovom kompletu: upravo zahvaljujući njegovim fizičkim svojstvima postaje moguće dobiti toplinu na mrazu i hladnoću na vrućini.

Pri radu na grijanje unutarnja i vanjska jedinica klima uređaja mijenjaju uloge. U pravilu se tok freona preusmjerava kroz četverosmjerni ventil

Put freona u klima uređajima koji se zimi koriste za grijanje pri niskim temperaturama izgleda ovako:

• Iz radijatora unutarnje jedinice dovodi se ohlađeno tekuće rashladno sredstvo.
• Dolaskom u vanjsku jedinicu, ono se zagrijava i isparava, jer je temperatura vrelišta rashladnog sredstva -40 ili -51⁰C, a vani je čak i zimi toplije. Nakon prolaska kroz vanjski radijator, temperatura freona raste, što znači da prima toplinsku energiju.
• Dobivena energija je niskog potencijala, stoga se ne može odmah prenijeti zraku u prostoriji. Kompresor sabija plinovito rashladno sredstvo, a njegova temperatura raste na 70 – 90⁰C. U takvom stanju freon se dovodi u unutarnju jedinicu.
• Prolazeći kroz radijator unutarnje jedinice, koji je propuhivan ventilatorom, rashladni medij predaje toplinu zraku u prostoriji, a sam se hladi i kondenzira u tekućinu. Krug je zatvoren, sve se ponavlja od početka.

Zahvaljujući takvom principu rada, split-sustave još ubrajaju u skupinu toplinskih crpki, jer oni na isti način transportiraju, prenose toplinu s ulice u prostoriju ili obratno.

Pri isparavanju freona, na cijevima se taloži kondenzat – vlaga iz zraka koja trenutačno smrzava. Kako bi se takvi naslage leda otopile i ne ometale rad, većina klima-uređaja povremeno na 5 – 15 min prelazi u način rada za odmrzavanje.

Za rad je električna energija potrebna samoj crpki – kompresoru, te dvama ventilatorima. Zajedno troše 3 – 7 puta manje energije nego što sustav proizvodi – znači, grijanje klima-uređajem je 3 – 7 puta ekonomičnije nego električnim i plinskim konvektorom, infracrvenom peći ili drugim grijačem.

Zašto je mraz opasan za klima uređaj?

Princip rada klima-uređaja je prilično jednostavan, ali promjena uvjeta na bilo kojoj od faza može dovesti do ozbiljnog kvara.

Prvo, opasno je pokretanje hladnog kompresora. Ulje u njemu pri niskim temperaturama zgušnjava se, pa stoga agregat radi s povećanim opterećenjem.

Osim toga, bez podmazivanja od trenja metalnih dijelova nastaju strugotine koje začepljuju i onesposobljavaju sustav. Stoga čak i novi kompresor, postavljen umjesto pokvarenog, može brzo otkazati već pri ispravnom radu.

Drugo, freon u vanjskom radijatoru možda neće stići ispariti. Aktivnost izmjene topline ovisi o razlici temperatura. Stoga pri malom plusu vani freon, zagrijavajući se od -40⁰C, apsorbirat će mnogo toplinske energije.

Ako je vani -30⁰C, rashladno sredstvo možda neće stići zagrijati se čak do temperature vrenja. Rezultat – ulazak tekućeg freona u kompresor i njegov neizbježan kvar uslijed hidrauličkog udara.

Treća opasnost – to je smrzavanje kondenzata i zaleđivanje.

Zapamtite, pri radu na grijanje blokovi split-sustava mijenjaju uloge, stoga se kondenzat stvara na onom radijatoru koji je vani.

Ledeni oklop na vanjskom bloku ometa izmjenu topline i može smetati ventilatoru, što povećava opterećenje na sve dijelove sustava. Automatsko odmrzavanje trebalo bi riješiti taj problem, ali voda koja se slijeva s zagrijanog radijatora često se odmah smrzava u posudi. Kada sloj leda dosegne određenu debljinu, u njega se smrzavaju lopatice ventilatora, i klima-uređaj gubi radnu sposobnost.

Kondenzat u odvodnoj cijevi također se može smrznuti na mjestu izlaza van – ako klima uređaj radi na hlađenje. Zimi je to ponekad potrebno u server sobama ili u gore spomenutom načinu odmrzavanja. Takav ledeni čep sprječava daljnje odvođenje kondenzata, pa on počinje curiti niz zid, potiče razvoj plijesni u unutarnjoj jedinici i može je oštetiti.

Čak i rad na hlađenje zimi može dovesti do problema. Klima uređaj u tom slučaju uzima previše hladnoće izvana, pa se kondenzat na unutarnjoj jedinici pretvara u inje i led. Naravno, to je također štetno za opremu. Osim toga, ostaje aktualan problem hladnog pokretanja kompresora.

Kojim klima uređajima možete se grijati?

Pri kupnji split-sustava vrijedi potražiti u opisu riječ "reverzibilna": upravo ona označava sposobnost uređaja da mijenja smjer toka freona i radi na grijanje.

Funkcija grijanja postoji u većini modernih sustava, razlikuje se samo temperatura pri kojoj je dopušteno koristiti je. Označava se simbolom sunca ili riječju Heat.

Nakon opisanih problema može se steći dojam da je funkcija grijanja u klima uređajima beskorisna i opasna za uređaj, ali to nije tako. Split-sustav iako neće spasiti u ljutim mrazovima, pomoći će stvoriti ugodnu mikroklimu u međusezoni, kada je centralno grijanje isključeno, a vani zahladilo, ili u umjerenoj klimi.

Donja granica temperature pri kojoj se split-sustav može uključiti na grijanje ovisi o modelu – navedena je u uputama.

U raspodjeli tih temperatura postoje određene zakonitosti:

1. Klima uređaji s linearnom vrstom upravljanja obično se mogu uključivati samo do -5⁰C, jer se kompresor stalno isključuje i uspije se ohladiti prije ponovnog pokretanja.
2. Inverterski modeli obično rade do -15⁰C, ali neki specijalizirani uređaji učinkoviti su do -20, pa čak i -30⁰C.
3. Proširiti radni temperaturni raspon koji je naveo proizvođač ponekad se može ugradnjom zimskog kompleta – o tome ćemo detaljnije govoriti dalje.
4. Monoblok klima uređaji s funkcijom grijanja ne ovise o vanjskoj temperaturi, ali se ne odlikuju ni ekonomičnošću. Zimi rade kao obični konvektor, s učinkovitošću nešto manjom od 1.
5. Sustavi s rashladnim sredstvom R22 manje su učinkoviti i otporni na niske temperature od onih napunjenih freonom R410A ili R32.

Vrijedi napomenuti da čak i oni modeli koji besprijekorno rade pri niskim temperaturama znatno smanjuju učinkovitost i ekonomičnost grijanja kada vani zahladi.

Ne možete jednostavno zamijeniti freon R22 u klimatizacijskom uređaju učinkovitijim i modernijim – njegov radni tlak je dvostruko niži, a dijelovi sustava nisu predviđeni za veći.

Uzimajući u obzir ograničenja radne temperature i nestabilnost performansi, klimatizacijski uređaj ne može biti glavni uređaj za grijanje u stambenim prostorima u sjevernim regijama.

Razlike u konstrukciji klima uređaja otpornih na mraz

Zašto se jedan klimatizacijski uređaj može uključivati na 30-stupanjskom mrazu, a druge ne treba pokretati već na -5⁰C? Odgovor je jednostavan: karakteristike konstrukcije i opreme. Cijena split-sustava nije uvijek izravno proporcionalna njegovim mogućnostima, stoga je korisno znati koja učinkovita konstrukcijska rješenja postoje.

Da biste razumjeli može li se određeni klimatizacijski uređaj zimi uključiti za grijanje ili je to opasno za uređaj, obratite pozornost na sljedeće detalje.

Kao prvo, niskotemperaturni komplet mora biti ugrađen već u tvornici kako bi se spriječio hladni start kompresora i smrzavanje kondenzata.

Kao što smo već spomenuli, inverterski modeli zimi su poželjniji jer njihov kompresor ne prestaje raditi nakon postizanja zadane temperature u prostoriji, već samo smanjuje broj okretaja. To znači da se neće svaki put hladiti i pokretati s preopterećenjem, osim toga, to je povoljnije u pogledu potrošnje energije.

Izmjenjivač topline vanjske jedinice može biti povećan kako bi freon unutra uspio potpuno ispariti i upiti maksimum topline iz zraka prije ulaska u kompresor.

Velika površina izmjenjivača topline omogućuje split-sustavu da učinkovito radi čak i pri maloj razlici između temperature vrenja rashladnog sredstva i temperature zraka vani.

Također se susreću dvokružni izmjenjivači topline u kojima se učinkovitost regulira spajanjem dodatnog kruga cirkulacije freona. Vanjska jedinica i izmjenjivač topline mogu uključivati dodatna kućišta i akumulatore topline za iskorištavanje energije koju emitira radna oprema.

Kompresor povećane snage jače sabija plin, zagrijavajući ga do viših temperatura. U industrijskim modelima također se susreću spiralni kompresori kojima ne smeta ulazak tekućeg freona.

Samo rashladno sredstvo može imati različita svojstva. Jeftini i rašireni R-22 isparava na -40⁰C, pri čemu može upiti 233 kJ/kg topline. Za usporedbu, najnoviji R-32 isparava na -51,7⁰C, a može zadržati do 390 kJ/kg topline.

To znači da će se pod istim uvjetima drugi brže i učinkovitije zagrijavati u izmjenjivaču topline, a klimatizacijski uređaj ili split-sustav radit će s manjim utroškom energije i većom učinkovitošću.

Vrsta rashladnog sredstva utječe i na vrstu ulja koje podmazuje kompresor. R-22 radi s mineralnim uljem koje zadržava dopuštenu viskoznost do -5⁰C, a R410A i R32 – sa sintetičkim, otpornim do -7⁰C. Činilo bi se, razlika je mala, ali u kombinaciji s drugim čimbenicima ona je značajna.

Mitsubishi Zubadan – najpoznatija serija toplinskih crpki koje rade zimi pri temperaturi do -25⁰C. One su 3 – 5 puta skuplje od split-sustava koji mogu grijati samo pri umjerenim mrazovima.

Što više navedenih nadogradnji postoji u klima-uređaju, to pri nižoj temperaturi on može raditi. Uostalom, za mnoge inverterske modele ne treba ni znati graničnu dopuštenu temperaturu: elektroničko upravljanje jednostavno neće pokrenuti sustav ako je vani previše hladno.

Zimski komplet za klima uređaj

U posljednje vrijeme sve se češće mogu sresti ponude za opremanje klima-uređaja zimskim kompletom. Prodavači ove opreme uvjeravaju da će ga njegova ugradnja učiniti učinkovitim grijačem za cijelu zimu, čak i na mrazu. Je li tome tako – istražit ćemo.

Sastavni dijelovi kompleta za zimski rad

U niskotemperaturni komplet u pravilu ulaze 3 komponente: grijanje posude, kućišta kompresora i regulator brzine vrtnje ventilatora. Ponekad su također prisutni temperaturni senzor i upravljačka ploča – zasebna za svaku komponentu ili zajednička za sve.

Grijanje posude potrebno je kako se ne bi smrzavao kondenzat koji otječe s radijatora pri uključivanju načina odmrzavanja.

Grijanje kućišta – to je žica ili pločica koja okružuje kompresor na mjestu gdje se nakuplja ulje.

Grijanje kompresora poželjno je uključiti prije pokretanja klima-uređaja kako bi se ulje stiglo zagrijati. U praksi se pak grijanje često događa ili samo tijekom rada, ili samo tijekom mirovanja. Sigurnost za kompresor osigurat će samo druga opcija, ali je manje isplativa zbog rasta potrošnje energije.

Zahvaljujući grijanju kućišta može se izbjeći hladni start i rad kompresora pri zgušnjenom mazivu na mrazu, a time i povećano opterećenje pri pokretanju, trošenje pokretnih dijelova.

Podešavanje brzine vrtnje ventilatora određuje aktivnost izmjene topline između freona i vanjskog okoliša: što je jači protok zraka, to se više topline prenosi. Pri radu na grijanje to nije kritično važno, jer je izmjena topline potrebna maksimalna, a velika brzina ventilatora postavljena je iz tvornice.

Druga je stvar ako klima-uređaj radi na hlađenje pri temperaturi nižoj od +14 – +18⁰, koju dopušta proizvođač. Tada freon može predati previše topline, a unutarnja jedinica početi se zamrzavati: prekrit će se injem i ledom, kondenzat će se smrznuti. Da se to ne dogodi, ventilator se usporava.

Je li svrhovito instalirati zimski komplet?

Nakon instalacije niskotemperaturnog kompleta, vlasnik se može zapitati: može li se sada klima uređajem grijati prostoriju pri niskim vanjskim temperaturama? Odgovor – da, može, za klima uređaj je to sada sigurno. Iznimka – nestručna instalacija ili improvizirana oprema.

Ako na klima uređaj kaplje s krova i zbog toga nastaju ogromne ledenice, zimski komplet neće pomoći – potrebna je zaštitna nadstrešnica.

Je li to učinkovito? Grijanje klima uređajem cijeni se zbog njegove ekonomičnosti: njegov COP može doseći 3–5, pa čak i 7, ovisno o modelu. To se postiže time što je split sustav jedini grijač koji ne proizvodi toplinu. Za rad kompresora i ventilatora potrebno je mnogo manje energije nego što sustav može prenijeti u kuću.

Deklarirani COP, odnosno kako ga proizvođači pišu, COP, vrijedi pri radu na grijanje pri +7⁰ vani. S zahladnjenjem se smanjuje temperaturna razlika između zraka i freona, što znači da se pogoršava izmjena topline i pada učinkovitost klima uređaja.

Pri temperaturi nižoj od -15⁰C COP klima uređaja pada približno na 1 %, odnosno za svaki kilovat potrošene električne energije može se dobiti samo 1 kW topline. Iste pokazatelje imaju i obični konvektori ili infracrveni grijači, koji su i jeftiniji i ne ovise o vanjskoj temperaturi.

Naravno, ti su izračuni približni, rezultat uvelike ovisi o modelu klima uređaja, niskotemperaturnom kompletu, pa čak i shemi spajanja drugog. No činjenica je da što je niža vanjska temperatura, to je grijanje split-sustavom manje učinkovito i ekonomično.

S obzirom na to da cijena dobrog zimskog kompleta za uključivanje grijanja klima uređajem s instalacijom može iznositi 40–150% cijene klima uređaja, a učinkovito će pomoći samo do -15⁰C, svrhovitost kupnje vrlo je dvojbena.

Prilikom rada klima uređaja na hlađenje zimi bez niskotemperaturnog kompleta, na unutarnjoj jedinici stvara se mraz i ledena kora.

Drugačija je stvar ako je zimi potrebno hlađenje prostorije. Na primjer, za sobu s opremom. Tada se donja granica dopuštenih temperatura spušta s proizvođačevih +16 na ljute mrazove, a COP klima uređaja se ne smanjuje.

Instalacija i povezivanje zimskog kompleta

Kao što smo već spomenuli, profesionalna instalacija niskotemperaturnog kompleta nije jeftino zadovoljstvo. Daleko od toga da je svaki vlasnik split-sustava spreman izdvojiti 50 € i više za mogućnost uključivanja klima uređaja na grijanje pri temperaturi 10–15 stupnjeva nižoj od deklarirane. Ako niste spremni na takve troškove, možda će vas zanimati samostalna instalacija zimskog kompleta.

Podsjećamo, za rad zimi klima uređaj treba grijanje ladice, kućišta kompresora i blok RDC – regulator tlaka kondenzacije, koji upravlja brzinom ventilatora. Možete kupiti gotov komplet i sami ga instalirati.

Tada se oslobađate složenosti odabira i traženja komponenti, a također ćete uštedjeti novac na montaži, ali sigurno ćete izgubiti jamstvo na split-sustav. Naravno, samostalna instalacija predstavlja dodatne muke.

Najekonomičnija opcija je kupiti 2 komada grijućeg kabela, po mogućnosti samoregulirajućeg, i sami ih spojiti. Upravljanjem brzinom ventilatora pri radu na grijanje možete zanemariti – zašto smo već objasnili gore.

Prilikom odabira niskotemperaturnog kompleta, obratite pažnju za koje snage klima uređaja je namijenjen. Postoje 2 vrste setova, do 12 BTU i za snažnije sustave.

Za grijanje ladice potreban je komad grijućeg kabela duljine oko 3 m. Postavlja se oko radijatora i s vanjske i s unutarnje strane, te po cijeloj ladici u obliku zmije. Možete ga spojiti kao tvorničko grijanje, na glavnu fazu koja napaja vanjsku jedinicu – tada će kabel uvijek grijati dok je klima uređaj uključen u utičnicu, čak i u mirovanju.

Alternativne opcije su izvesti zasebni kabel s utikačem do utičnice i uključivati ručno, spojiti na mrežu putem termoreleja vani ili putem tajmera.

Za zagrijavanje ulja u kompresoru, obuhvatite ga komadom grijućeg kabela u donjem dijelu. Spajanje na elektriku provodi se zajedno s grijanjem ladice.

Ako je kupljen RDK, za njega je potrebno pronaći slobodno mjesto u odjeljku za upravljanje, iznad kompresora, i pričvrstiti ga samoreznim vijcima. Spajanje elektrike razlikuje se za različite modele i uvijek je detaljno opisano u uputama. Za ispravan rad, senzor koji dolazi u kompletu pričvršćuje se na srednju petlju radijatora, premazan termalnom pastom, i omotava toplinsko-izolacijskim materijalom.

Zaključci i koristan video na temu

Neke praktične trenutke teško je u potpunosti predočiti tekstualnim opisom, stoga predlažemo da sve vidite i ocijenite vlastitim očima.

Kako instalirati zimski komplet možete pogledati na ovom videu:

Što se može dogoditi s klima uređajem pri radu bez zimskog kompleta prikazano je ovdje:

Iskustvo grijanja doma samo klima uređajima detaljno je opisano ovdje:

Sumirajući, reći ćemo da je većina klima uređaja dizajnirana za grijanje prostora samo u prijelaznom razdoblju, do uključenja glavnog grijanja. Čak i oni modeli koji su sposobni raditi na -30⁰C vjerojatno neće moći osigurati dovoljnu količinu topline u takvom mrazu. Međutim, ako se u vašoj regiji temperatura rijetko spušta ispod -15⁰C, onda je grijanje split sustavom vrlo isplativo i uspješno rješenje.

Je li već instaliran split-sustav kod Vas? Koristite li ga na mrazu? Je li bila potrebna instalacija niskotemperaturnog kompleta? Podijelite svoja iskustva, dopune i ispravke članka u komentarima.