Тепло для дома твоего - 2

Недавно мы рассматривали виды электрических отопительных котлов, их преимущества и недостатки. Теперь поговорим о сравнительно новом способе электроотопления - кондиционерами, или тепловыми насосами «воздух - воздух».

Начнем с того, что отопление ТЭНовыми конвекторами с автоматическими регуляторами температуры (вариант с самыми низкими начальными затратами) или современным инверторным кондиционером отличается от жидкостного (любые виды котлов) тем, что рабочим телом служит воздух в обогреваемых помещениях. Значит, экономятся место и деньги, отпадают проблемы с протекающими соединениями, с обслуживанием котла и т. д. Если монтаж жидкостной системы отопления может обойтись в несколько сотен тысяч рублей, то на установку одной сплит-системы вряд ли потребуется более 15 тысяч.

В чем же разница между этими двумя видами воздушного электроотопления? В том, что любой электрообогреватель на киловатт потребляемой электрической мощности выдает практически столько же тепловой, тогда как хороший кондиционер - в разы больше. При этом из комнат исчезают не только трубы, но и радиаторы отопления (конвекторы, обогреватели). И дополнительный бонус - охлаждение этим же кондиционером в летнюю жару.

Разница температур

Читатель, который понимает принцип действия кондиционера при охлаждении воздуха, легко поймёт его работу на нагрев. (Для включения этого режима в современных устройствах ничего дополнительно монтировать не нужно.) При работе на обогрев кондиционер понижает температуру хладагента до более низкого значения, чем на улице. Например, если фреон после прохождения расширительного клапана охладится до -30 °С, он сможет отобрать тепло у окружающего воздуха, когда на улице -15 или даже -25 °С.

Главное достоинство этой схемы в том, что на работу компрессора по перекачке тепла тратится гораздо меньше электроэнергии, чем на прямую выработку тепла в том же количестве. Однако все кондиционеры имеют такой параметр, как предельная наружная температура для эксплуатации в режиме обогрева. Как правило, у обычных бытовых кондиционеров она бывает не ниже -5 °С. При более низких температурах такой аппарат перейдёт в режим «нулевой эффективности»: компрессор перестанет выключаться, отчего кондиционер будет работать на максимуме своих возможностей и в конце концов просто сгорит.

Инвертор - «наше всё»

Другое дело - инверторные модели. Традиционный кондиционер работает по стартстопной схеме: когда воздух в помещении остывает ниже заданной температуры, компрессор включается, а когда температура повышается до заданного уровня, выключается. В инверторных же моделях компрессор не отключается полностью.

В инверторе переменное напряжение сети преобразуется в постоянное. Затем постоянный ток опять превращается в переменный, но уже с регулируемой частотой. Изменяя частоту, а с ней и обороты привода компрессора, инвертор тем самым задаёт его мощность.

Такая схема даёт несколько преимуществ: это и отсутствие больших стартовых токов при включении, и меньший износ компрессора, ну и самое главное - более широкий диапазон температур. Инверторные модели способны запускаться и работать при морозе на улице до -15 °С или даже до -30 °С. При этом масло в компрессоре не загустевает, как это происходит в выключенном компрессоре обычного кондиционера, после чего он не может нормально запуститься.

Большинство недорогих бытовых инверторов нормально работает до холодов в -7 °С. Поэтому там, где зимой бывают сильные морозы, для обогрева следует выбирать полупромышленные модели с допустимой температурой -25 °C. Стоимость таких кондиционеров колеблется в пределах 100-500 тыс. руб.

Мерило эффективности

Однако возможность работы при очень низких температурах - не главное. Что же ещё следует учесть при выборе инверторного кондиционера, дабы он создавал достаточное количество тепла в доме и при этом был выгоден в эксплуатации? Это COP (Coefficient of Performance), коэффициент эффективности или преобразования.

COP - это отношение тепловой производительности кондиционера при работе в режиме обогрева к потребляемой им электрической мощности. У лучших моделей он достигает 5 единиц. (Такой аппарат, затратив 1 кВт·ч электроэнергии, «загонит» в помещение 5 кВт·ч тепла.) У сравнительно недорогих моделей COP составляет от 3,5 до 4. Чем больше значение этого параметра, тем кондиционер будет дороже при приобретении и выгоднее в эксплуатации.

Казалось бы, отопление кондиционером должно обходиться дешевле, чем даже дровами, не говоря уж об обогреве другими электрическими приборами. Но дьявол, как всегда, кроется в деталях. Параметр COP, указываемый в технической документации, измеряется в стандартных условиях: при температуре на улице +7 и в помещении +20 °С. С понижением уличной температуры и повышением комнатной COP будет уменьшаться. Лучшие инверторные модели с паспортным COP = 5 при морозе -25 °С показывают эффективность 3-4.

Можно предположить, что топить кондиционером всё равно будет в три-четыре раза выгоднее, чем масляным радиатором или конвектором. На самом деле не совсем так.

Когда выгоден кондиционер

Производители «скромно» умалчивают про затраты электроэнергии на разморозку, то есть на циклы оттаивания, частота и продолжительность которых увеличиваются при температуре на улице -15 °С и ниже. Энергия тратится также на обогрев поддона и картера компрессора. В итоге при сильном морозе даже на относительно современном инверторе экономия электроэнергии по сравнению с обычными обогревателями может составить всего 20-40%.

Поэтому для регионов, где случаются продолжительные холода, необходимо выбирать кондиционеры с COP не менее 4, у которых эффективность мало снижается при падении внешней температуры (графики обычно приводятся в подробном перечне технических характеристик). Только в этом случае отопление кондиционерами окажется выгоднее, чем использование приборов прямого нагрева.

Зимние передряги

Зимой кондиционер периодически (обычно раз в 40-60 минут) уходит в оттайку. Работая при отрицательных температурах, радиатор постепенно обмерзает, его эффективность падает, и аппарат начинает с этим самостоятельно бороться. Внешний блок не отогревается ТЭНами - меняется направление его работы. То есть горячий фреон из внутреннего блока поступает в наружный, и тот оттаивает за несколько минут.

Длительность и периодичность циклов оттайки зависят от степени обледенения, которая в дорогих моделях контролируется датчиками. В недорогих же кондиционерах оттайка запускается просто через запрограммированное время. Стекающая с решёток радиатора вода попадает в поддон, где нарастает лёд. Если его не удалять, он выгибает и сжимает трубки теплообменника. Иногда лёд добирается даже до вентилятора. Чтобы подобного не происходило, необходимо выбирать кондиционеры со встроенным в поддон нагревательным кабелем. Этот кабель - ещё один потребитель электроэнергии, про который обычно умалчивают изготовители. Включается он по датчику температуры и будет наматывать киловатт-часы, даже если кондиционер не работает, а просто включён в розетку.

Вопросы инжиниринга

Теперь - о недостатках обогрева кондиционерами. Существенный из них - шум при работе. Особенно он раздражает в спальне. К счастью, производителям современных инверторных моделей удалось снизить уровень шума до 20-30 дБ. Это примерно как шелест листьев при небольшом ветре.

Кроме шума есть вибрация внешнего блока. Его не стоит вешать на стену, как охлаждающий кондиционер, а лучше разместить у земли, смонтировав на отдельной стойке с кожухом для защиты от снега. Летом при работе на охлаждение кожух снимают, иначе блок «задохнётся». Некоторые потребители размещают внешний блок в подвале дома, получая более высокий COP, бесплатный холодильник и избегая влияния атмосферных осадков. Однако остаётся вопрос с перепадами температуры и их влиянием на фундамент. А количество жидкости при оттаивании таково, что за зимний сезон в подвале может образоваться небольшое болото.

Отапливающие кондиционеры проблематично использовать в домах с большой площадью и множеством изолированных комнат. Для обогрева двух- и трёхэтажных коттеджей скорее всего понадобятся мощные полупромышленные установки, которые стоят несколько тысяч долларов. На каждый этаж придётся монтировать отдельные блоки.

В домах площадью до 120 м² можно обойтись двумя блоками тепловой мощностью 9-12 кВт. В просторных помещениях на каждые 40-50 м² площади потребуется как минимум один внутренний блок.

Конечно, нужен запасной вариант обогрева. Вместо кондиционера можно на какое-то время включать электрические конвекторы.

Несмотря на множество «подводных камней», отопление кондиционерами набирает популярность. На его убыточность обычно сетуют те, кто занимается продажей, наладкой и монтажом традиционных систем отопления, и те, кто приобрёл дешёвую модель.

Недорогие кондиционеры в сравнении с дорогостоящими при той же тепловой мощности потребляют в два-три раза больше электроэнергии, а нормально греют только при наружной температуре выше -7 °С. Они ещё и шумят как паровозы, а выходят из строя через два-три года. У дорогих брендов наработка оборудования на отказ доходит до 25 лет. Среднезимний COP у них 3-4, в то время как у дешёвых моделей он едва дотягивает до 1,5.

Подводя итог, смело можно сказать: при грамотном подходе обогрев кондиционерами имеет право на жизнь. Оборудование способно окупить себя за несколько зим. Даже если после этого один из блоков выйдет из строя, его ремонт или замена обойдется дешевле, чем содержание большинства традиционных систем отопления.