Температурная компенсация кондиционера это

Обновлено: 18.05.2024

По принципу действия режимы работы бытового кондиционера, которые отвечают за обогрев и охлаждение помещения, функционируют благодаря хладагенту, служащему проводником между уличным и домашним теплом. Другими словами, бытовые сплит-системы сами его воспроизводить не могут, а как насосы лишь перекачивают теплый воздух в комнату с улицы и наоборот. Перенос тепла происходит через специальные разновидности фреонов, а воздухообмен между ними и окружающей средой осуществляют воздушные теплообменники.

При этом производительность тепла зависит как от конструкции теплообменника, различной для определенных моделей кондиционеров, так и от изначальной температуры воздуха, который пропускается через него.

Компрессор, размещенный во внешнем корпусе устройства, отвечает за распределение по прибору холодильного агента. В этом ему помогает масло, которое начинает густеть на морозе. В результате механизм компрессора работает без смазки, и его запчасти изнашиваются раньше времени.

Принцип работы кондиционера

Существуют определенные правила эксплуатации кондиционера в зимний период, несоблюдение которых повлечет его поломку, а причиной ее часто становится гидроудар. При включении режима обогрева фреон подогревается и испаряется, однако, из-за чрезмерно низких температурных показателей он не успевает этого делать и сжиженный проникает в клапаны компрессора.

Температура окружающей среды и влажность взаимосвязаны — при изменении одного показателя, автоматически меняется и другой. Как следствие, повышается объем конденсата, выделяемого сплит-системой. Он выводится из устройства по специальной дренажной трубе, которая при сильном снижении температуры покрывается внутри льдом. Конденсату некуда стекать и он либо начинает сочиться наружу из внутреннего корпуса, либо вовсе приводит кондиционер в негодность.

Бытовым климатическим устройством допустимо пользоваться зимой, когда руководство по эксплуатации кондиционера позволяет это, но соблюдая между тем все указанные в нем меры предосторожности.

Как можно пользоваться кондиционером зимой

Чтобы определиться как пользоваться кондиционером зимой, при какой температуре нельзя включать сплит-систему, необходимо внимательно прочитать инструкцию к конкретной модели. Производитель все четко там указывает, выходить за установленные температурные параметры крайне не рекомендуется. То же касается и режима обогрева. Есть техника, которая способна нагревать воздух, а есть та, что работает исключительно на охлаждение.

Распределение температуры при работе кондиционера в разных режимах

В зимний период использовать кондиционер во всех разрешенных рабочих режимах, как и ту же вентиляцию в гараже, вполне можно. Однако следует следить, чтобы у него не перемерз дренаж, а внешний блок на стене был закреплен с учетом образования на нем дополнительной ледяной корки.

Диапазон рабочих температур кондиционера

У каждого кондиционера свой диапазон рабочих уличных температур. Обычно это от минус 5 С до плюс 35–40 С. Но есть и устройства, рассчитанные на работу зимой при достаточно сильном морозе – до минус 20–25 С. Чтобы однозначно выяснить, при какой температуре можно включать кондиционер, необходимо смотреть этот параметр в техпаспорте конкретной модели.

Рабочие температуры кондиционера при использовании зимой и летом

При этом неважно для охлаждения либо обогрева используется данная климатическая техника. Если устройство не рассчитано на работу при минусовых температурах, то включать кондиционер нельзя в любом режиме. Все дело во внешней его части, которая расположена на улице. Имеющемуся там оборудованию заморозки противопоказаны.

Что учитывать при выборе кондиционера

Температурные колебания в помещении зимой

Минимальная температура работы кондиционера

Минимальная температура работы кондиционера указана в инструкции к конкретному оборудованию:

большинство неинверторных сплит-систем рассчитаны на работу до -5 градусов, некоторые модели до +5;
большинство инверторных агрегатов рассчитаны на эксплуатацию при -10 – -15 градусов;
некоторые модели тепловых насосов от ведущих производителей предназначены для обогрева при наружной температуре до -28 и холоднее.

Эффективность сплит-системы сильно зависит от наружной температуры. При температуре около нуля практически любой кондиционер может выдавать в несколько раз большее количество тепла, чем использовано электроэнергии.

Функция обогрева зимой

Перед началом использования системы обогрева нужно выяснить нижний температурный порог, при котором разрешено включать эту функцию, а инструкция кондиционера поможет в этом.

По умолчанию максимальная температура обычно не превышает 0°С. Но есть приборы, которые справляются с морозами, доходящими до -10°С и даже до -15°С. Это осуществимо благодаря другому типу фреона и возможности корректировать работу компрессора, доступной в инверторных устройствах.

Режим работы на обогрев

Можно ли включать зимой кондиционер на обогрев, когда температура на улице находится на нижней границе допустимой? Не рекомендуется. Термометр может показывать ее с погрешностью в несколько градусов, что станет критичным для сплит-системы и выведет ее из строя.

Если устройство работает, на пульте нет никаких отметок об ошибках, но теплый воздух не поступает — вероятно, системе нужно время, чтобы нагреться, если за окном мороз. Обычно это не занимает более 15 минут.

Использование кондиционера на обогрев зимой

Помимо вышеописанного использование кондиционера зимой на обогрев сопряжено еще с одним нюансом — при заборе тепловой энергии из холодного уличного воздуха он еще больше охлаждается. В результате блок на улице покрывается дополнительным слоем льда со снегом, которые образуются при этом процессе.

Принцип работы кондиционера на обогрев

Если производитель разрешает запускать кондиционер зимой на обогрев, то его вполне можно включать. Однако надо удостовериться, что оборудование на улице надежно закреплено, и использованный для этого крепеж способен выдержать вес образующегося на корпусе льда. Это не вентиляция в бане с естественной тягой, где нет наружной части. Здесь все гораздо сложнее.

Направление воздуха кондиционера при разных режимах

Работа кондиционера (типовой сплит-системы) построена таким образом, что во включенном состоянии он постоянно перекачивает фреон между внешним блоком на улице и внутренним в комнате.

Распределение тепла при обогреве кондиционером

Функция охлаждения зимой

Задаваясь вопросом можно ли включать кондиционер на охлаждение зимой, ответ будет аналогичным уже затронутой теме об обогреве, но опять же следует неукоснительно придерживаться рекомендаций производителя.

Обычно эксплуатация сплит-системы на охлаждение допускается, если уровень температуры за окном держится на отметке до -5°С. А в случае потребности в усовершенствовании кондиционера, увеличении его мощности, на помощь придет установка низкотемпературного комплекта.

Использование кондиционера на охлаждение зимой

Обычно кондиционер зимой для охлаждения комнатного воздуха не используется. В зимний период требуется больше обогревать помещения, нежели понижать в нем температуру. Тем не менее, работать в таком режиме при небольшом минусе за окном он может и будет. Только есть несколько моментов.

Работа кондиционера на охлаждение

В компрессоре внешнего блока от низких температур начинает густеть масло, иногда до полного застывания.
Дренаж (шланг с капающей водой) может просто перемерзнуть.

Колебания температур при использовании разных типов кондиционера

Даже если обычная бытовая техника для кондиционирования рассчитана на работу в зимний период, столь же эффективно как летом она функционировать все равно не сможет. Если за окном капель, то пользоваться ею изредка при острой необходимости можно. Но вот что будет, если включать кондиционер зимой на охлаждение постоянно, лучше на практике не выяснять. Долго он не прослужит.

Оптимизация работы кондиционера с помощью регулирования потока воздуха

Инверторный кондиционер для обогрева помещения в зимнее время

Когда предполагается использовать кондиционер как единственный способ обогрева или основной источник тепла для помещения в зимнее время, стоит выбрать инверторную модель. Ею без опаски можно пользоваться при таком холоде, при какой температуре нельзя включать кондиционер стандартного бытового назначения даже самых современных и дорогих моделей и брендов — до -18…-30°С. Кроме того, инверторные устройства значительно долговечней, эргономичней и обеспечивают меньший температурный перепад.

Явные преимущества инверторных устройств отражаются на их стоимости: цена на подобные кондиционеры гораздо выше моделей бытовых систем.

Доработка кондиционера для зимней эксплуатации

Комплект для эксплуатации кондиционера в зимнее время оснащен приборами, которые не дают холодильному веществу излишне переохладиться, обеспечивают обогрев дренажной магистрали и поддерживают масло в сжиженном состоянии.

Принцип его работы таков:

картерный нагреватель подогревает масло в компрессоре, на который приходится основная нагрузка при запуске, особенно зимой;
прибор для обогрева дренажной системы как изнутри, так и снаружи, позволяет конденсату свободно выходить через дренажную трубку, препятствуя образованию ледяной пробки;
датчик температур вовремя фиксирует их понижение на улице и замедляет работу вентилятора на внешнем блоке устройства, благодаря чему в нем не образуется наледь, и попутно решаются проблемы со сниженной производительностью сплит-системы.

Зимний комплект устанавливается единожды и далее выполняет свои функции автоматически — срабатывает при похолодании. Теперь информацией о том, до какой температуры можно включать кондиционер, написанной в руководстве к устройству можно пренебречь, ведь зимний комплект значительно расширяет его возможности — в среднем до отметки в -15°С, а при отсутствии сильного ветра до -20°С. Температурный диапазон можно еще увеличить, хотя обычно это экономически не оправданная мера.

Эксплуатация кондиционера, усовершенствованного зимним комплектом, допустима при заниженном температурном пороге, однако, это справедливо лишь для режима охлаждения! При обогреве все останется без изменений, более того, возникнет риск гидравлического удара.

Кроме того, низкотемпературный комплект для кондиционера иногда может стоить больше самого устройства. Дешевле и проще установить его сразу при монтаже сплит-системы. Стоит помнить и о том, что гарантия на оборудование будет распространяться только, если установку его производили специалисты сервисных центров, а не хозяин своими силами.

Использование кондиционера в непогоду

Соблюдая температурные границы, ответ на вопросы об осадках во время непогоды, в частности, о том можно ли использовать кондиционер в дождь либо в снег однозначен, — разумеется, да. Повредить внешний модуль устройства вероятно лишь при падении на него сосулек и наледи. Установка специального металлического козырька над ним решит эту проблему.

Важно удостовериться, что температурные показатели на улице соответствуют допустимому порогу, заявленному производителем, либо что установлен низкотемпературный комплект перед тем, как проверить кондиционер зимой или осуществить его монтаж. Слишком холодная погода должна послужить причиной, отложить установку оборудования или его первый запуск до потепления.

Консервация кондиционера к зиме

Если климатическое оборудование не планируется использовать в период холодов, то необходима подготовка кондиционера к зиме, т. е. его консервация.

В погожий день, когда отметка термометра не опускается ниже +16°С, нужно включить оборудование в режиме вентиляции на 1,5-3 часа, чтобы испарилась вся влага, находящаяся в теплообменнике внутреннего модуля. Если на улице холодней, рекомендуется воспользоваться режимом обогрева вместо вентиляции.

Кроме того, необходимо почистить фильтры сплит-системы от пыли и грязи. Нужно достать их, открыв переднюю панель устройства, промыть проточной водой с мылом, высушить и установить обратно.

Отсоединить сплит-систему от сети и убрать из пульта во избежание окисления батарейки.

Накрывать наружный блок кондиционера влагоустойчивыми материалами не рекомендуется, так как из-за скапливающегося конденсата, а также недоступности солнечного тепла на внешнем модуле вскоре образуется плесень.

Диапазоны рабочих температур у разных сплит-систем

Если рассматривать усредненные стандартные значения, то оптимальное функционирование прибора происходит при отметках термометра около +20-27°C. В таких условиях исключена повышенная нагрузка на основные узлы системы, а главное – на компрессор, который при работе на максимальной мощности изнашивает свой потенциал раньше предполагаемого срока.

Существует значительный разброс в допустимых рабочих температурах кондиционера. Связано это с тем, что одни системы оснащаются множеством дополнительных датчиков контроля, а другие имеют всего лишь два во внутреннем блоке. У первых нижняя граница нормы может варьироваться в совершенно разных пределах.

Основная масса кондиционеров имеет стандартный диапазон рабочих температур, при которых производитель разрешает их включать.

Охлаждение происходит при отметках на уличном термометре от +18 до + 45°C. Обогрев допустим при показателях от +18 до -5°C.

Исключениями могут быть лишь некоторые дорогие торговые марки типа MITSUBISHI или DAIKIN, которые выпускают серии сплит-систем с расширенным диапазоном рабочих температур кондиционера как на охлаждение, так и на обогрев. Такая техника способна бесперебойно функционировать при -25°C на холод/тепло, а также охлаждать при летней жаре в +55°C.

Но лучше всего себя проявляет прецизионная техника, когда речь идет о максимальной или минимальной температуре кондиционера. Она может работать круглогодично с точностью до 0,5°C.

Особенности использования кондиционеров с разными температурными параметрами

Обычно предельно минимальные температуры кондиционер способен выдержать благодаря встроенному зимнему комплекту, состоящему из обогрева дренажного шланга, подогрева картера компрессора и электронной платы.

Но стоит помнить, что даже расширенный диапазон рабочих температур кондиционера не дает возможности использовать его для обогрева зимой. Если же пользователь игнорирует установленные ограничения температуры охлаждения/обогрева кондиционера, то это приводит к снижению КПД и потере эффективности, а также грозит:

обледенением обоих блоков;
замерзанием дренажной трубки;
попаданием конденсата в помещение;
поломкой компрессора и лопастей вентилятора.

Сплит-системы в своем большинстве предназначены для работы в условиях среднегодовых температур и могут быть применены в качестве обогревателей в период осеннего межсезонья до включения центрального отопления или при аварийных ситуациях.

Если сравнивать модели on/off и инверторные, то у первых предельная минимальная температура охлаждения кондиционера составляет -5°C, в то время как у вторых – до -15°C.

Обязательно учитывают местоположение прибора при монтаже. Независимо от того, при какой температуре включают кондиционер, на него не должны попадать прямые солнечные лучи.

При отсутствии возможности установить систему в затемненном месте обязательно монтируют защитный козырек. Даже если рабочие температуры кондиционера максимально расширены (до +55°C), укрытие от солнца необходимо, так как постоянное функционирование на предельных возможностях быстро приводит к износу компрессора.

Датчики температуры сплит-систем

Выше уже говорилось, что кондиционеры оснащаются специальными температурными датчиками, которые контролируют как уличные и комнатные показатели, так и значения внутри самого устройства.

Современные сплит-системы имеют развитую систему самодиагностики, элементами которой термодатчики и являются. Основные среди них – это два сенсора: датчики температуры воздуха и испарителя внутреннего блока. Они определяют алгоритм работы в зависимости от выбранного режима. Именно такими датчиками температуры кондиционеры оборудуются в самой простой комплектации.

Более дорогие системы оснащаются следующими видами термодатчиков:

датчик температуры наружного воздуха – не допускает включения кондиционера при минусовой и плюсовой температурах, которые ниже/выше допустимой нормы;
датчик температуры конденсатора (их может быть несколько) – отвечает за поддержание необходимого уровня давления конденсации для заданного режима при изменении уличных условий;
датчик температуры комнатного воздуха – отвечает за поддержание функциональности компрессора;
датчик температуры испарителя – отключает компрессор, если температура испарителя кондиционера понижается до нулевых отметок.

Некоторые сплит-системы имеют дополнительную функцию – автоматическое размораживание теплообменника внешнего блока. Это необходимо для предотвращения процессов обледенения, из-за которых ломаются лопасти вентилятора. Включается режим оттаивания у кондиционера при минусовых температурах снаружи. За это тоже отвечают термодатчики.

Когда датчик температуры наружного воздуха считает, что на улице слишком жарко или холодно, то запуск компрессора не произойдет, или работа прибора будет приостановлена.

Если говорить о температуре испарителя кондиционера, то здесь наблюдается ее прямая зависимость от внешних факторов – чем выше показатели термометра снаружи помещения, тем интенсивнее нагревается испаритель.

У всесезонных сплитов при включенном компрессоре разница между температурами воздуха и испарителя кондиционера должна составлять минимум 5-7°C. При выключенном компрессоре эти показатели изменяются в сторону понижения значений. Когда снижения не происходит, это свидетельствует о неисправностях системы.

При функционировании прибора на обогрев также учитываются показатели воздуха в помещении. Если датчик температуры кондиционера, отвечающий за комнатные данные, показывает разницу между температурами снаружи и в помещении меньше 5°C, может сработать автоматическое отключение компрессора, или он изначально не запустится.

В идеале при обогреве разница указанных температур должна составлять от 5 до 15°C.

При работе кондиционера на охлаждение температура на выходе из внутреннего блока должна быть минимум на 10°C ниже показателей термометра снаружи. Стоит помнить, что при запуске сплит-системы эти значения могут быть достигнуты не сразу, поэтому охлаждение происходит менее интенсивно.

Чем дольше включен кондиционер, тем оптимальнее он холодит.

Ремонт и замена термодатчиков

Чтобы произвести замеры понадобится обычный термометр или омметр. Полученные данные, взятые со снятой платы датчика, сравнивают с показаниями в техническом паспорте прибора. Если есть подозрения, что присутствует неисправность, то производят ремонт:

датчик нагревают (при этом сопротивление обычно уменьшается);
остужают его;
и снова снимают замеры сопротивления.

Замену датчика сделать несложно. Подбирают похожий элемент, подходящий по номиналу – обычно это 5 или 10 кОм.

Об исправности датчиков кондиционера свидетельствует наличие сопротивления, которое зависит от температуры. В среднем стандарт составляет 25°C при 10 кОм.

Далеко не все сплит-системы оборудованы множеством термодатчиков и автоматической системой отключения. При выборе климатической техники стоит обратить внимание на их количество, так как они продлевают срок службы прибора. Кондиционеры, оснащенные такими элементами самоконтроля и самодиагностики по минимуму, управляются пользователем и ломаются гораздо чаще.

Значительная часть кондиционеров Сплит-системы, присутствующих на российском рынке климатической техники, в соответствии со своими паспортными характеристиками, имеют стандартный диапазон температурных условий эксплуатации по наружному воздуху (согласно ISO 5151 для умеренного климата): от –7 до +43 °С (охлаждение: от +21 до +43 °С; нагревание: от –7 до +21 °С).

Рис. 1. Температурные характеристики воздуха в помещении при работе кондиционера в режиме охлаждения в условиях высоких температур наружного воздуха

Рис. 2. Температурные характеристики кондиционера, работающего в режиме охлаждения в условиях высоких температур наружного воздуха

Рис. 3. Температурные характеристики кондиционера, работающего в режиме нагревания при низких температурах наружного воздуха

Табл. 1. Паспортные характеристики испытываемого кондиционера сплит-системы настенного типа

Табл. 2. Результаты испытаний кондиционера по этапу 1 (режим охлаждения при высоких температурах наружного воздуха)

Табл. 3. Результаты испытаний кондиционера по этапу 2 (режим нагревания в условиях низких температур наружного воздуха)

При этом температура наружного воздуха устанавливалась как в пределах разрешенного диапазона, так и с превышением верхней (при охлаждении) и нижней (при нагревании) границ. Общие условия проведения испытаний Паспортные характеристики испытываемого кондиционера Сплит-системы настенного типа — см. табл. 1.

климатическая камера Climatic Chamber US830/80 (производство фирмы Angeloantony, Италия) с программным обеспечением Kratos;
регистратор температур MR180 (производство фирмы Yokogawa, Япония).

1.2. Режим работы и устанавливаемая температура наружного воздуха параметры:

режим работы кондиционера — охлаждение (1й этап испытаний); нагревание (2й этап испытаний);
температура наружного воздуха — этап 1: +35, +43, +52, +60 °С DB; этап 2: –35, –15; 0; +15 °СDB.

Далее перечислим регистрируемые характеристики функционирования кондиционера. Этап 1 (режим охлаждения при высоких температурах наружного воздуха): температура воздуха на входе во внутренний блок, °С; температура воздуха на выходе из внутреннего блока, °С; температура трубки на входе в теплообменник внутреннего блока, °С; температура трубки на выходе из теплообменника внутреннего блока, °С; температура трубки на входе в теплообменник наружного блока, °С; температура трубки на выходе из теплообменника наружного блока, °С; температура нижней части компрессора, °С; температура верхней части компрессора, °С. Этап 2 (режим нагревания при низких температурах наружного воздуха): температура воздуха на входе во внутренний блок, °С; температура воз духа на выходе из внутреннего блока, °С; температура трубки на выходе из теплообменника внутреннего блока, °С; температура трубки на входе в теплообменник внутреннего блока, °С; температура теплообменника наружного блока, °С; температура верхней части компрессора, °С.

Результаты испытаний

2.1. Результаты испытаний кондиционера по этапу 1 (режим охлаждения при высоких температурах наружного воздуха) приведены в табл. 2 и на рис. 1 и 2.

2.2. Результаты испытаний кондиционера по этапу 2 (режим нагревания в условиях низких температур наружного воздуха) приведены в табл. 3 и на рис. 3.

Заключение

3.1. Температура наружного воздуха оказывает очень существенное влияние на эксплуатационные характеристики работы кондиционера, включая его фактическую производительность.

3.2. Кондиционер сохраняет устойчивую работу в режиме охлаждения при температурах наружного воздуха, превышающих верхний предел рекомендуемого диапазона температур.

3.3. При работе кондиционера в условиях высоких температур наружного воздуха, его эксплуатационные характеристики, включая перепад температуры воздуха на входе и выходе из внутреннего блока, ухудшаются. Соответственно снижается и фактическая холодо-производительность кондиционера.

3.4. При работе кондиционера в условиях высоких температур наружного воздуха значительно возрастает температура в компрессоре, что, со временем, может вызвать срабатывание защиты от перегрева и, соответственно, автоматическое отключение кондиционера.

3.5. Кондиционер сохраняет устойчивую работу в режиме нагревания при температуре наружного воздуха ниже минимального значения температуры, рекомендуемой производителем техники.

3.6. Чем ниже температура наружного воздуха, тем ниже фактическая тепло-производительность кондиционера.

3.7. Регулярное техническое обслуживание и чистка фильтров и теплообменников позволяет улучшить теплообменные процессы, происходящие в кондиционере, и тем самым обеспечивает более устойчивую работу кондиционера при температурах наружной воздушной среды, выходящими за значения, рекомендуемые производителями кондиционерной техники.

В общем случае, температурной компенсацией датчика (преобразователя) называется метод уменьшения заранее известной температурной зависимости показаний датчика с использованием показаний термометра, измеряющего температуру датчика. Принципиально то, что термометр является вторым датчиком, находящимся в одной и той же температурной среде вместе с основным датчиком (преобразователем).

В первом частном случае: роль термометра может выполнять второй датчик (преобразователь) с идентичной (согласованной) температурной зависимостью, помещённый в ту же физическую среду, что и основной датчик. При этом, на вход второго датчика (преобразователя) всегда подаётся постоянная нулевая (начальная) измеряемая величина, и, в этом случае, на выходе этого датчика будет присутствовать чистая температурная зависимость (абсолютная температурная ошибка) преобразователя, которую можно вычесть из показаний основного датчика. Примером такой термокомпенсации может служить полумостовая тензометрическая схема, в которой один из тензорезисторов является активным (измеряющим деформацию), а второй – термокомпенсирующий, не испытывающий деформацию. Если в этом же примере оба датчика будут активными, расположенными в одной температурной зоне, но один будет работать на сжатие, а другой – на растяжение, то будет тот же эффект термокомпенсации. Эти примеры объединены одним – в них используется датчики с температурным коэффициентом сопротивления одного знака.

Во втором частном случае: роль термометра может выполнять второй датчик (преобразователь) с противоположной (согласованной) температурной зависимостью, помещённый в ту же физическую среду, что и основной датчик. Например, в случае ТКС резистивных элементов 1 и 2 (как показано на графике выше): если датчики 1 и 2 имеют равные сопротивления при нормальных условиях (температура T₀), но имеют противоположные по знаку температурные коэффициенты сопротивления по отношению к основному датчику, то последовательное соединение этих датчиков даст эффект независимости измерений от температуры.

В общем случае, тот или иной метод термокомпенсации датчика технически реализуем, если температурная зависимость датчика постоянна во времени и не зависит от других факторов воздействия внешней среды.

Читайте также: