Klimatyzator z pompą ciepła czy pompa ciepła: to nie ta sama maszyna
Klimatyzator i pompa ciepła działają w tym samym obiegu: gaz paruje po jednej stronie, pobierając ciepło, i skrapla się po drugiej, oddając je. Dlatego wielu myśli, że to ta sama maszyna i że klimatyzator, który zimą „też grzeje”, wystarczy do ogrzewania. Różnica tkwi w dwóch elementach: wymienniku zewnętrznym i sprężarce.
01
Ten sam obieg, dwa przeciwne zadania
Klimatyzator powstał na lato. W domu wymiennik wydmuchuje chłód, a ciepło, które zabiera z pomieszczeń, musi gdzieś ujść: oddaje je wymiennik zewnętrzny, który pracuje więc na gorąco, cieplej niż lipcowe powietrze. Oba wymienniki zawsze robią coś przeciwnego: jeśli wewnętrzny chłodzi, zewnętrzny grzeje.
Zimą obieg się odwraca i role się zamieniają: wymiennik wewnętrzny grzeje dom, a zewnętrzny musi pobierać ciepło z zimnego powietrza. Żeby to zrobić, musi pracować zimniej niż powietrze, a gdy powietrze ma zero stopni i jest wilgotne, jego powierzchnia schodzi poniżej zera. Tam powstaje szron.
02
Wymiennik: ten z klimatyzatora nie jest zrobiony do mrozu
Wymiennik zewnętrzny klimatyzatora jest zaprojektowany do oddawania ciepła, dlatego jest mały i ma gęste lamele: latem szronu nie ma i odstęp między lamelami nie jest potrzebny. Zimą ten sam wymiennik w kilka minut pokrywa się szronem: wąskie lamele się zamykają, powietrze przestaje przepływać i maszyna musi się zatrzymać, odwrócić obieg i stopić lód ciepłem zabranym z domu. We mgle albo poniżej pewnej temperatury zewnętrznej nie jest już w stanie pracować ciągle: więcej czasu spędza na odszranianiu niż na grzaniu.
Wymiennik pompy ciepła jest zaprojektowany na zimę: lamele co 2,5 milimetra zamiast 1,5, aluminium o grubości 0,15 milimetra, rowkowana rura miedziana, powłoka hydrofilowa, duży wentylator obracający się wolno. Dlaczego to ma znaczenie, wyjaśniliśmy w pigułce o odstępie lamel i w tej o odszranianiu.
03
Sprężarka: dwukrotny skok
Sprężarka zasysa gaz o niskim ciśnieniu z zimnego wymiennika i tłoczy go pod wysokim ciśnieniem do ciepłego. Jej wysiłek zależy od stosunku obu ciśnień, a ten z kolei od tego, jak daleko od siebie leżą obie temperatury.
Latem klimatyzator pracuje między powietrzem w pokoju a zewnętrznym: skok jest mały. Jego sprężarka jest do tego zrobiona i zwykle odparowuje do -10 albo -15 °C: niżej nie jest zaprojektowana. Pompa ciepła zimą pracuje między powietrzem zewnętrznym w okolicach zera lub poniżej a wodą albo ciepłym powietrzem do domu: spręż jest mniej więcej dwukrotnie większy. Jej sprężarka, najlepiej scroll, jest zbudowana tak, by znieść tę siłę mechaniczną: mocniejsza konstrukcja i odparowanie do -30 albo -35 °C. Na propanie (R290) nasze sprężarki scroll schodzą do -30 °C; na R32 z wtryskiem pary do -37 °C. Jak zbudowane są sprężarki i dlaczego używamy scroll, opisaliśmy w pigułce o sprężarkach.
04
Waga mówi to przed kartą katalogową
Wszystko to widać bez otwierania maszyny: wystarczy ją zważyć. Nasze pompy ciepła powietrze-woda do domu, od 8 do 20 kilowatów, ważą od 180 do 220 kilogramów. Klimatyzator split o tej samej mocy waży od 60 do 120. Różnica to nie żelazo dołożone dla wagi: wszystko rośnie proporcjonalnie. Wymiennik z szerokimi, grubymi lamelami musi być większy, żeby mieć tę samą powierzchnię, i potrzebuje więcej miedzi i aluminium; większy wymiennik potrzebuje większego wentylatora, który wolno przez niego przedmuchuje; większy wymiennik i wentylator potrzebują większej obudowy; a sprężarka zrobiona na dwukrotny skok waży więcej niż rotacyjna z klimatyzatora. Każdy element rośnie razem z pozostałymi, a waga je sumuje.
05
Jak to sprawdzić przed zakupem
Jeśli maszyna jest proponowana do grzania przez całą zimę, cztery pytania:
- do czego powstała: do chłodzenia, z dodanym grzaniem, czy do grzania;
- ile waży jednostka zewnętrzna w stosunku do kilowatów;
- wymiennik zewnętrzny: odstęp i grubość lamel, średnica wentylatora;
- sprężarka: typ i do jakiej temperatury parowania pracuje.
Klimatyzator zimą grzeje, dopóki powietrze jest łagodne i suche. W wilgotne noce przy zerze, gdy ciepło jest naprawdę potrzebne, różnicę między obiema maszynami widać na rachunku i na termometrze.
06
Najczęstsze pytania
Czy klimatyzator może grzać jak pompa ciepła?
Grzeje, dopóki powietrze jest łagodne i suche. Przy mgle i zerze stopni jego mały wymiennik zewnętrzny z gęstymi lamelami zarasta szronem i więcej czasu się odszrania, niż grzeje.
Czym różni się klimatyzator od pompy ciepła?
Ten sam obieg z dwoma innymi elementami. Wymiennik zewnętrzny pompy ciepła jest zrobiony na zimę, z lamelami co 2,5 mm zamiast 1,5, a jej sprężarka wytrzymuje mniej więcej dwa razy większy stopień sprężania i odparowuje do -30 lub -35 °C.
Ile waży pompa ciepła powietrze-woda?
Nasze, od 8 do 20 kW, ważą od 180 do 220 kg; split klimatyzacyjny tej samej mocy od 60 do 120. Waga bierze się z większego wymiennika, wentylatora, obudowy i sprężarki.
O co zapytać, zanim się będzie grzać maszyną przez całą zimę?
Do czego powstała, ile waży jednostka zewnętrzna w stosunku do kW, o odstęp i grubość lamel ze średnicą wentylatora oraz do jakiej temperatury parowania pracuje sprężarka.
Zobacz też: Ile prądu zużywa pompa ciepła: dziennie, rocznie i według mocy, z liczbami z kart technicznych · Kocioł hybrydowy i hybrydowa pompa ciepła: czym są naprawdę i dlaczego ich nie robimy · Pompa ciepła powietrze-powietrze: jak działa, wady i zalety, kiedy opłaca się do ogrzewania · Pompa ciepła zimą: jak pracuje przy mrozie i do jakiej temperatury, przy -20 i -25 °C?
Wszystkie pigułki techniczne są na stronie cyklu. Następna za dwa tygodnie.
