Как настроить кондиционер на тепло

Почему кондиционер не хочет греть зимой? Дело в том, что сам он не производит жар, а выкачивает его с улицы, где и без того холодно. Мало того, что эффективность системы мала, так еще и компрессор, выставленный на мороз, начинает работать на износ из-за низкой температуры масла. Летом ситуация совсем иная. Мы пытаемся нагреть воздух за окном, который и без того жаркий. Вот поэтому у каждого кондиционера имеются ограничения сверху, по той же причине внешний блок не рекомендуется выставлять на солнце. Вы чувствуете? Зимой и летом человек идет против законов природы, нагревая жар и охлаждая холод? Как настроить кондиционер на тепло? Быть может, изменить принцип действия!

Тепловые насосы и кондиционеры

В 1852 году в Британии лорд Кельвин, урожденный Уильям Томсон, разработал концепцию тепловых насосов, на основе которой сегодня работают все кондиционеры. Но почему же возникают такие ограничения? Потому что воду нужно качать оттуда, где она есть. Бесполезно осушать пустыню или затапливать болото, даже разница будет незаметна. Холодильник работает боле менее стабильно в любое время года, но почему? Долго думать не нужно – внутри квартиры нет такого бешеного разброса температур, как за нашим окном.

А что если найти стабильный источник тепла, он будет греть нас зимой и летом, днем и ночью, когда мы спим и бодрствуем. Это невозможно? (См. также: Почему не греет кондиционер)

Кондиционер

А между тем такой источник холода в сельской местности использует каждый. Это, конечно же, погреба. В них постоянно идет стабилизация температуры за счет постоянства Земли. Температура глубинных вод составляет в среднем +4 ºС и с ростом глубины даже повышается. И это вне зависимости от времени года. Ученые говорят, что могут поднять температуру радиаторов отопления до положенных 60 ºС, если бы только нашелся бездонный источник энергии температурой +1 ºС. Постойте, но у нас ведь имеется как раз такой источник!

Правильно! Вот поэтому в Европе государство и компенсирует расходы своих граждан на энергосберегающее оборудование. В СССР треть энергоресурсов тратилась на обогрев. Это только в ЮАР можно жить под кокосовой пальмой, да и то не в любой сезон. Тепловой насос мощностью 2,5 кВт способен отдать 10 кВт тепла. Чувствуете? В четыре раза больше, чем потребил энергии! Это значит, что вместо 33% в СССР будут тратить порядка 8%. А остальное можно пустить на благо народа. Правда, замечательно?

На территории России самым перспективным источником тепла являются подземные воды. Если пробурить достаточно глубокую скважину и поместить туда зонд, включенный во внешний контур циркуляции теплоносителя, то можно запросто обеспечивать энергией весь дом. Также можно использовать для этого обычный колодец, который зимой не замерзает.

В некоторых странах идут и на более кардинальные шаги. Солнечная энергия работает рядом с геотермальной. На крыше устанавливаются специальные коллекторы, которые не только могут подогревать воду сами по себе, но и работать в паре с тепловыми насосами, качающими энергию из недр земли.

Заметьте, что при это не сгорает никакое топливо, а тепло в конечном итоге возвращается обратно в атмосферу. Это по-настоящему экологически чистый метод обогрева дома. Особенно хорошо он сочетается с системами Теплый пол и фанкойлами, где температура теплообменников не превышает 45 ºС, а это как раз то, что может без проблем нам дать земля. В результате получается мощная система, которая не зависит от времени суток и температуры за окном. А термостаты помогут поддерживать именно те условия, которые требуется. Вы чувствуете, какое разительное отличие здесь мы наблюдаем по сравнению с обычными кондиционерами, которые так чувствительны к любому капризу погоды.

По прогнозам Евросоюза к 2020 году 75% оборудования обогрева будут составлять тепловые насосы, кондиционеров почти не останется, уйдут в небытие. (См. также: Как кондиционер работает на обогрев)

Принцип действия тепловых насосов

Каждый тепловой насос включает в себя три контура обмена теплом. Мы начнем с наружного и попытаемся не путать читателя.

Принцип действия тепловых насосов

Наружный контур теплового насоса

Мы уже упоминали мельком наружный контур теплового насоса. Он проходит через зонд, который у нас находится в скважине. Пока теплообменник кондиционера из последних сил трудится на морозе, чтобы забрать хоть чуточку жара у снега, глубоко под землей спиральный контур с носителем получает его даром у грунтовых вод. Перекачиваемый тепловым насосом поток входит в корпус устройства, расположенного где-нибудь в подвале дома. Здесь наружный контур встречается с фреоновым.

Фреоновый контур теплового насоса

Тому, кто в курсе, как работает холодильник, принцип работы кондиционера и теплового насоса не покажется сложным. Суть одна. Имеется четыре агрегатных состояния хладагента, на которых строится вся работа:

  1. Сжатие.
  2. Конденсация.
  3. Расширение.
  4. Испарение.

Тепловой насос

Сжатием занимается компрессор, и он у тепловых насосов совершенно особенный. Применена так называемая спиральная конструкция. В ней имеются ротор и статор, но мы из так называем условно. Представьте себе спираль, которая закручивается к центру. Такие часто показывают в фильмах, чтобы обозначить состояние гипноза. Спираль достаточно высокая, то есть это такой цилиндр. Он сделан из прочной стали, назовем его статором – неподвижной частью. А теперь представьте, что в эту спираль вставлена еще одна точно такая же, мы назовем ее ротором – подвижной частью. Они совершенно одинаковые.

Ротор начинает совершать круговые движения так, что пар фреона, затекший между спиралями, начинает двигаться по виткам к самому центру, все больше нагреваясь и сжимаясь. В самой середине он отбирается выходным клапаном компрессора. Такая конструкция самая эффективная из всех существующих на сегодняшний день. Она дорогая, вот почему применяется только в таком сложном оборудовании, как тепловые насосы. Горячий пар фреона движется в конденсор, чтобы отдать свое тепло внутреннему контуру, который является отопительной системой дома. При этом хладагент обретает жидкое состояние и через редукционный клапан, где происходит расширение, затекает в испаритель.

Одновременно компрессор продолжает разряжать атмосферу, за счет чего фреон переходит в парообразное состояние, забирая гигантское количество тепла у внешнего контура, опустошающего недра земли. В результате цикл замыкается. Кондиционер не работает на тепло, он просто перекачивает его по принципу теплового насоса из одного места в другое, вот почему эффективность его зимой нулевая.

Кондиционер работает на обогрев

Внутренний контур теплового насоса

Во внутреннем контуре теплового насоса может циркулировать вода или раствор этиленгликоля (как в фанкойлах). Небольшой температуры в 45 ºС вполне хватает для этих систем, но оборудование может греть и до 60 ºС! А это по европейским нормам уже уровень радиаторов центрального отопления. Даже теплоизоляция для кондиционеров (компрессора и трактов дренажа и фреона) не позволяет им работать в мороз, несмотря на заявления рекламодателей о штатных минус двадцати градусах Цельсия! В это самое время тепловой насос продолжит спокойно снабжать дом теплом.

Устройство теплового насоса

Мы уже поняли, что внутри теплового насоса находится, так сказать, холодильник со всем присущими ему атрибутами. Но испаритель его погружен в проточную емкость, где циркулирует хладагент, проходящий через скважину.

Конденсор же находится в аналогичном сосуде, где происходит прокачка воды системы отопления. Насколько мы понимаем в тепловом насосе не имеется собственных помп. По крайней мере, не во всех моделях. Чтобы обеспечить теплом даже частный коттедж, понадобится какая-то подмога скорее всего. На рисунках это обозначается как внешние помпы. Однако встречаются модели тепловых воздушных насосов, которые обслуживают себя сами. Подробной информации на это дорогое оборудование дилерами не выкладывается, поэтому дойти до уровня Италии, где еще в 1996 году у населения было 800.000 геотермальных агрегатов, не считая промышленности, нашей стране пока не грозит.


Пока все, что нам нужно знать, это то, что обычный кондиционер на тепло не работает без специального пакета, который не входит в стандартную установку. Это:

  1. Кабельный подогрев дренажного шланга.
  2. Утепление на кожух компрессора.
  3. Электронная плата, понижающая обороты компрессора.

Кстати, тепловые насосы могут работать и на охлаждение. Однако их стоимость зашкаливает за 100.000 рублей. Вот почему такие тепловые кондиционеры немногим по карману. К тому же нет никакой подробной информации, как устанавливается оборудование, по какой цене. Создается впечатление, что дилеры не очень ценят время заказчиков. То есть каждый должен позвонить, навести справки вместо того, чтобы быстро ознакомиться с информацией и прейскурантом. Честно говоря, это не очень удобно. В конце концов имеются же отличные рекламные фильмы, а элементарный вопрос состава оборудования опущен. Вот сиди и догадывайся, сколько придется выложить сверх 100.000 рублей, отданных за тепловой кондиционер, чтобы обогреть свой дом.

А если живешь где-нибудь в Сибири, да к тому же далеко дороги проезжие, то, наверное, так и будешь сидеть на дровах и солярке. Как включить кондиционер на тепло, мы в общем-то рассказывали и приводили доводы, по которым выгоднее купить обычный комнатный обогреватель за те же деньги. Однако тепловой насос смотрится совсем иначе, наверное, потому и стоит дорого. Кондиционер тепло/холод из обихода Европы медленно, но верно исчезает, а что будет у нас к 2020 году?