هل يمكن استخدام مكيف الهواء للتدفئة في الظروف الباردة وكيفية تحضيره لهذا العمل؟
الطقس البارد قادم، لكنك لم تقرر بعد كيفية تدفئة منزلك؟ يعد استخدام مكيف الهواء لهذه الأغراض أمرًا اقتصاديًا ومغريًا للغاية، لكنك لا تريد المخاطرة بأدائه، أليس كذلك؟ سنساعدك في معرفة ما إذا كان من الممكن استخدام مكيف الهواء للتدفئة في الظروف الباردة، ولماذا وفي أي الحالات قد يكون ذلك خطيرًا على المعدات.
سنخبرك أيضًا بما يجب عليك فعله حتى تتمكن من استخدام مكيف الهواء لفترة أطول وفي درجات حرارة منخفضة. دعونا نلقي نظرة على مدى عملية وفعالية هذا التطبيق. وللتوضيح التام سنعرض كافة النقاط المهمة بالصور والرسوم البيانية، وفي نهاية المقال ستجد فيديوهات تعليمية حول الموضوع.
محتوى المقال:
لماذا يسخن نظام الانقسام؟
لفهم الخطأ الذي يمكن أن يحدث عند تشغيل مكيف الهواء في الطقس البارد، عليك أولاً أن تفهم ما يحدث أثناء التشغيل العادي لنظام التدفئة.
على عكس السخانات المحمولة من أي نوع، فإن النظام المنفصل لا ينتج الحرارة من الطاقة المستهلكة، ولكنه ينقلها فقط من الشارع إلى المنزل أو العكس، اعتمادًا على الوضع. هل يبدو من غير الواقعي أخذ الحرارة في الخارج عندما تكون درجة الحرارة أقل من الصفر؟ هذا فقط للوهلة الأولى.
المكونات الرئيسية لأي نظام منفصل هي الضاغط والمبرد المزود بمروحة في كل وحدة وخط أنابيب الفريون الذي يربطها.يعتبر المبرد هو الساحر الرئيسي في هذه المجموعة: فبفضل خصائصه الفيزيائية يصبح من الممكن الحصول على الحرارة في البرد والبرودة في الحرارة.
يبدو مسار الفريون في مكيفات الهواء المستخدمة في الشتاء للتدفئة عند درجات حرارة منخفضة كما يلي:
- يتم توفير سائل التبريد المبرد من مشعاع الوحدة الداخلية.
- عند الدخول إلى الوحدة الخارجية، فإنها تسخن وتتبخر، لأن نقطة غليان مادة التبريد هي -40 أو -510ج، ويكون الجو أكثر دفئًا في الخارج حتى في فصل الشتاء. بعد مروره عبر مشعاع الشارع، ترتفع درجة حرارة الفريون، أي أنه يتلقى طاقة حرارية.
- والطاقة الناتجة منخفضة الإمكانات، وبالتالي لا يمكن نقلها على الفور إلى هواء الغرفة. يقوم الضاغط بضغط غاز التبريد وترتفع درجة حرارته إلى 70 - 900ج. في هذه الحالة، يتم إمداد الفريون إلى الوحدة الداخلية.
- من خلال المرور عبر مشعاع الوحدة الداخلية، الذي يتم نفخه بواسطة المروحة، يطلق المبرد الحرارة إلى هواء الغرفة، ويبرد بنفسه ويتكثف إلى سائل. الدائرة مغلقة، كل شيء يتكرر من البداية.
وبفضل مبدأ التشغيل هذا، تصنف الأنظمة المنفصلة أيضًا على أنها مضخات حرارية، لأنها تنقل وتضخ الحرارة من الشارع إلى الغرفة أو العكس بنفس الطريقة.
للتشغيل، هناك حاجة إلى الكهرباء للمضخة نفسها - الضاغط، بالإضافة إلى مروحتين.يستهلكون معًا طاقة أقل بمقدار 3 إلى 7 مرات مما ينتجه النظام، مما يعني أن التدفئة باستخدام مكيف الهواء أكثر اقتصادا بمقدار 3 إلى 7 مرات من استخدام المسخن الكهربائي والغازي أو موقد الأشعة تحت الحمراء أو أي سخان آخر.
لماذا يشكل الصقيع خطورة على مكيف الهواء؟
مبدأ تشغيل مكيف الهواء بسيط للغاية، لكن تغيير الظروف في أي مرحلة يمكن أن يؤدي إلى أضرار جسيمة.
أولاً، يعد تشغيل الضاغط البارد أمرًا خطيرًا. يتكاثف الزيت الموجود فيه عند درجات حرارة منخفضة، وبالتالي تعمل الوحدة تحت الحمل المتزايد.
بالإضافة إلى ذلك، بدون تشحيم، ينتج عن احتكاك الأجزاء المعدنية رقائق تسد النظام وتلحق به الضرر. لذلك، حتى الضاغط الجديد المثبت ليحل محل الضاغط المكسور يمكن أن يفشل بسرعة حتى مع التشغيل الصحيح.
ثانيا، قد لا يكون لدى الفريون الموجود في المبرد الخارجي وقت للتبخر. يعتمد نشاط التبادل الحراري على اختلاف درجات الحرارة. لذلك، مع زيادة طفيفة في الشارع، ارتفاع درجة حرارة الفريون من -400ج- يمتص كمية كبيرة من الطاقة الحرارية.
إذا كان -30 بالخارج0ج، فقد لا يكون لدى المبرد وقت للتدفئة حتى إلى نقطة الغليان. والنتيجة هي دخول الفريون السائل إلى الضاغط وانهياره الحتمي بسبب مطرقة الماء.
الخطر الثالث هو تجميد المكثفات والجليد..
تتداخل القشرة الجليدية الموجودة على الوحدة الخارجية مع نقل الحرارة ويمكن أن تتداخل مع المروحة، مما يزيد الحمل على جميع أجزاء النظام. تم تصميم إزالة الجليد تلقائيًا لحل هذه المشكلة، لكن الماء الذي يتم تصريفه من المبرد الساخن غالبًا ما يتجمد على الفور في المقلاة.عندما تصل طبقة الجليد إلى سمك معين، تتجمد شفرات المروحة فيها، ويتوقف مكيف الهواء عن العمل.
يمكن أيضًا أن يتجمد التكثيف الموجود في أنبوب الصرف عند نقطة الخروج إلى الشارع - إذا كان مكيف الهواء يعمل على التبريد. يكون هذا ضروريًا أحيانًا في فصل الشتاء في غرف الخوادم أو في وضع إزالة الجليد المذكور أعلاه. تمنع سدادة الجليد هذه تصريف المزيد من المكثفات، وتبدأ في التسرب إلى أسفل الجدار، مما يؤدي إلى تطور العفن في الوحدة الداخلية، ويمكن أن يؤدي إلى إتلافها.
حتى أعمال التبريد في الشتاء يمكن أن تسبب مشاكل. في هذه الحالة، يأخذ مكيف الهواء الكثير من البرودة من الشارع، ويتحول التكثيف الموجود على الوحدة الداخلية إلى صقيع وجليد. وبطبيعة الحال، هذا يضر أيضا بالمعدات. بالإضافة إلى ذلك، تظل مشكلة البدء البارد للضاغط ذات صلة.
ما هي أنواع مكيفات الهواء التي يمكن استخدامها للتدفئة؟
عند شراء نظام منفصل، يجب عليك البحث عن كلمة "عكسية" في الوصف: فهي تشير إلى قدرة الجهاز على تغيير اتجاه تدفق الفريون والعمل على التسخين.
بعد المشاكل الموصوفة، قد يكون لديك انطباع بأن وظيفة التدفئة في مكيفات الهواء عديمة الفائدة وخطيرة على الجهاز، ولكن هذا ليس هو الحال. نظام تقسيم على الرغم من أنه لن ينقذك في الصقيع الشديد، إلا أنه سيساعد في خلق مناخ محلي مريح في غير موسمها، عندما يتم إيقاف تشغيل التدفئة المركزية ويكون الجو باردًا بالخارج، أو في مناخ معتدل.
يعتمد الحد الأدنى لدرجة الحرارة الذي يمكن عنده تشغيل نظام الانقسام للتدفئة على الطراز - وهو موضح في التعليمات.
هناك أنماط معينة في توزيع درجات الحرارة هذه:
- يمكن عادةً تشغيل مكيفات الهواء ذات التحكم الخطي حتى -5 فقط0C، نظرًا لأن الضاغط يتم إيقاف تشغيله باستمرار ولديه وقت ليبرد قبل إعادة التشغيل.
- نماذج العاكس عادة ما تعمل حتى -150C، لكن بعض الأجهزة المتخصصة تكون فعالة حتى -20 وحتى -300مع.
- من الممكن في بعض الأحيان توسيع نطاق درجات حرارة التشغيل التي أعلنتها الشركة المصنعة عن طريق تثبيت مجموعة أدوات الشتاء - سنتحدث عن هذا بمزيد من التفصيل لاحقًا.
- مكيفات الهواء أحادية الكتلة مع وظيفة التدفئة لا تعتمد على درجة الحرارة الخارجية، ولكنها لا تختلف من حيث الكفاءة. في الشتاء يعملون مثل المسخن العادي، بكفاءة أقل قليلاً من 1.
- تعتبر الأنظمة التي تحتوي على سائل التبريد R22 أقل كفاءة ومقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة من تلك المملوءة بالفريون R410A أو R32.
ومن الجدير بالذكر أنه حتى تلك النماذج التي تعمل بسلاسة في درجات حرارة منخفضة تقلل بشكل كبير من كفاءة واقتصاد التدفئة عندما يصبح الجو باردًا بالخارج.
نظرًا للقيود المفروضة على درجة حرارة التشغيل والأداء غير المتسق، لا يمكن أن يكون تكييف الهواء جهاز التدفئة الأساسي للمنازل في المناطق الشمالية.
الاختلافات في تصميم مكيفات الهواء المقاومة للصقيع
لماذا يمكن تشغيل مكيف هواء واحد عند درجة حرارة 30 درجة تحت الصفر، بينما من غير المرغوب تشغيل مكيفات أخرى عند -5؟0مع؟ الجواب بسيط: الميزات الهيكلية والتكوين. لا تتناسب تكلفة النظام المقسم دائمًا بشكل مباشر مع قدراته، وبالتالي من المفيد معرفة حلول التصميم الفعالة الموجودة.
لفهم ما إذا كان من الممكن تشغيل مكيف هواء معين للتدفئة في الشتاء، أو ما إذا كان ذلك يشكل خطورة على الجهاز، انتبه إلى هذه التفاصيل.
أولاً، يجب أن يتم تركيب مجموعة درجات الحرارة المنخفضة من المصنع لمنع بدء تشغيل الضاغط على البارد وتجميد المكثفات.
كما ذكرنا سابقًا، يُفضل استخدام نماذج العاكس في فصل الشتاء، نظرًا لأن الضاغط الخاص بها لا يتوقف عند الوصول إلى درجة الحرارة المحددة في الغرفة، ولكنه يتباطأ فقط. هذا يعني أنه لن يبرد في كل مرة ويبدأ بالحمل الزائد، كما أنه أكثر ربحية من حيث استهلاك الطاقة.
يمكن توسيع المبادل الحراري للوحدة الخارجية بحيث يكون للفريون الموجود بالداخل الوقت الكافي للتبخر تمامًا وامتصاص أقصى قدر من الحرارة من الهواء قبل دخول الضاغط.
توجد أيضًا مبادلات حرارية مزدوجة الدائرة يتم فيها تنظيم الأداء عن طريق توصيل دائرة تداول فريون إضافية. قد تشتمل الوحدة الخارجية والمبادل الحراري على أغلفة إضافية ومراكم حرارية لاستخدام الطاقة المولدة من معدات التشغيل.
يقوم ضاغط عالي الطاقة بضغط الغاز بقوة أكبر، مما يؤدي إلى تسخينه إلى درجات حرارة أعلى. في النماذج الصناعية، هناك أيضا ضواغط التمرير التي لا تخاف من دخول الفريون السائل.
قد يكون للمبرد نفسه خصائص مختلفة. يتبخر R-22 الرخيص والوفير عند -400C، في حين أنها قادرة على امتصاص حرارة قدرها 233 كيلوجول/كجم. للمقارنة، يتبخر أحدث R-32 عند -51.70C، ويمكنه الاحتفاظ بالحرارة حتى 390 كيلوجول/كجم.
هذا يعني أنه في ظل نفس الظروف، سيتم تسخين الثاني بشكل أسرع وأكثر كفاءة في المبادل الحراري، و مكيف الهواء أو نظام الانقسام سوف تعمل مع استهلاك أقل للطاقة وكفاءة أعلى.
يعتمد نوع الزيت الذي يقوم بتشحيم الضاغط أيضًا على نوع مادة التبريد. يعمل R-22 مع الزيوت المعدنية، ويحافظ على لزوجة مقبولة تصل إلى -50C، وR410A وR32 – مع مواد صناعية مقاومة لـ -70S. يبدو أن الفرق صغير، ولكن بالاشتراك مع عوامل أخرى، فهو مهم.
كلما زاد عدد الترقيات المدرجة في مكيف الهواء، انخفضت درجة الحرارة التي يمكن أن يعمل بها. ومع ذلك، بالنسبة للكثيرين نماذج العاكس ربما لا تعرف حتى الحد الأقصى لدرجة الحرارة المسموح بها: التحكم الإلكتروني ببساطة لن يبدأ تشغيل النظام إذا كان الجو باردًا جدًا بالخارج.
طقم مكيفات الشتاء
في الآونة الأخيرة، يمكنك العثور على مقترحات أكثر فأكثر لتجهيز مكيف الهواء بمجموعة أدوات الشتاء. يؤكد بائعو هذه المعدات أن تركيبها سيجعل مكيف الهواء سخانًا فعالاً طوال فصل الشتاء، حتى في الطقس البارد. سواء كان الأمر كذلك - سنكتشف ذلك.
مكونات مجموعة العمل الشتوية
تشتمل مجموعة درجات الحرارة المنخفضة، كقاعدة عامة، على 3 مكونات: وعاء التسخين، وعلبة المرافق للضاغط، ووحدة التحكم في سرعة المروحة. في بعض الأحيان يوجد أيضًا مستشعر لدرجة الحرارة ولوحة تحكم - منفصلة لكل مكون أو مشتركة بين الجميع.
يعد تسخين المقلاة ضروريًا لمنع تصريف المكثفات من المبرد من التجمد عند تشغيل وضع إزالة الجليد.
سخان علبة المرافق عبارة عن سلك أو لوحة تحيط بالضاغط في المكان الذي يتراكم فيه الزيت.
يُنصح بتشغيل تسخين الضاغط قبل تشغيل مكيف الهواء حتى يتوفر للزيت الوقت الكافي للتدفئة. من الناحية العملية، غالبًا ما يحدث التسخين إما أثناء التشغيل فقط أو أثناء فترة الخمول فقط. الخيار الثاني فقط هو الذي يضمن سلامة الضاغط، لكنه أقل ربحية بسبب زيادة استهلاك الطاقة.
ضبط سرعة المروحة يحدد نشاط التبادل الحراري بين الفريون والبيئة الخارجية: كلما كان تدفق الهواء أقوى، كلما تم نقل المزيد من الحرارة. عند العمل من أجل التدفئة، فإن هذا ليس مهمًا للغاية، لأن هناك حاجة إلى أقصى قدر من نقل الحرارة، ويتم ضبط سرعة المروحة العالية من المصنع.
إنها مسألة أخرى إذا كان مكيف الهواء يعمل على التبريد عند درجات حرارة أقل من +14 - +180مسموح به من قبل الشركة المصنعة. بعد ذلك، يمكن أن يعطي الفريون الكثير من الحرارة، وسوف تبدأ الوحدة الداخلية في التجميد: سوف تصبح مغطاة بالصقيع والجليد، وسوف يتجمد المكثف. لمنع حدوث ذلك، يتم إبطاء المروحة.
هل ينصح بتركيب طقم الشتاء؟
بعد تركيب مجموعة درجات الحرارة المنخفضة، قد يكون لدى المالك سؤال: هل من الممكن الآن تدفئة الغرفة بمكيف الهواء في درجات حرارة خارجية منخفضة؟ الجواب نعم يمكنك ذلك، فهو الآن آمن بالنسبة للمكيف. الاستثناء هو التثبيت غير المؤهل أو المعدات محلية الصنع.
هل هي فعالة؟ يتم تقدير تسخين تكييف الهواء لكفاءته: يمكن أن تصل كفاءته إلى 3 – 5 وحتى 7، اعتمادًا على الطراز. ويتحقق ذلك من خلال حقيقة أن نظام الانقسام هو السخان الوحيد الذي لا ينتج حرارة. يتطلب الضاغط والمراوح طاقة أقل بكثير للتشغيل مما يمكن للنظام نقله إلى المنزل.
الكفاءة المعلنة، أو، كما يكتب المصنعون، COP، ذات صلة عند التشغيل للتدفئة عند +70 في الشارع. كلما أصبح الجو أكثر برودة، يقل الفرق في درجة الحرارة بين الهواء والفريون، مما يعني سوء التبادل الحراري وانخفاض كفاءة مكيف الهواء.
عند درجات حرارة أقل من -150ومع انخفاض كفاءة المكيف إلى ما يقرب من 1%، أي أنه مقابل كل كيلووات من الكهرباء المستهلكة، يمكن الحصول على 1 كيلووات فقط من الحرارة. تحتوي المسخنات الحرارية التقليدية أو سخانات الأشعة تحت الحمراء، وهي أرخص ولا تعتمد على درجة الحرارة الخارجية، على مثل هذه المؤشرات أيضًا.
وبطبيعة الحال، هذه الحسابات تقريبية، وتعتمد النتيجة إلى حد كبير على طراز مكيف الهواء، وضبط درجة الحرارة المنخفضة، وحتى مخطط توصيل المكيف الثاني. ولكن الحقيقة هي أنه كلما انخفضت درجة الحرارة في الخارج، كلما كانت عملية التدفئة بنظام الانقسام أقل فعالية واقتصادية.
مع الأخذ في الاعتبار أن تكلفة مجموعة الشتاء الجيدة ل تشغيل تدفئة مكيف الهواء مع التركيب يمكن أن تصل إلى 40 - 150% من تكلفة مكيف الهواء، وسوف يساعد على العمل بفعالية حتى -15 فقط0ج، جدوى الشراء مثيرة للجدل إلى حد كبير.
إنها مسألة أخرى إذا كنت بحاجة إلى تبريد الغرفة في الشتاء. على سبيل المثال، لغرفة مع المعدات.ثم ينخفض الحد الأدنى لدرجات الحرارة المسموح بها من +16 المعلن عنها من قبل الشركة المصنعة إلى الصقيع الشديد، ولن تنخفض كفاءة مكيف الهواء.
تركيب وتوصيل طقم الشتاء
كما ذكرنا سابقًا، فإن التثبيت الاحترافي لمجموعة درجات الحرارة المنخفضة ليس رخيصًا. ليس كل مالك لنظام مقسم على استعداد لدفع 5000 روبل أو أكثر مقابل فرصة التشغيل مكيف الهواء للتدفئة عند درجة حرارة أقل من المذكورة بـ 10 - 15 درجة. إذا لم تكن مستعدًا لهذا النوع من النفقات، فقد تكون مهتمًا بتركيب مجموعة أدوات الشتاء بنفسك.
دعونا نذكرك أنه للعمل في فصل الشتاء، يتطلب مكيف الهواء تسخين الحوض وعلبة المرافق للضاغط ووحدة RDK - منظم ضغط التكثيف الذي يتحكم في سرعة المروحة. يمكنك شراء مجموعة جاهزة وتثبيتها بنفسك.
بعد ذلك، سيتم تحريرك من صعوبات اختيار المكونات والبحث عنها، كما ستوفر المال عند التثبيت، ولكن من المحتمل أن تفقد الضمان على النظام المقسم. وبطبيعة الحال، التثبيت الذاتي يعني متاعب إضافية.
الخيار الأكثر اقتصادا هو شراء قطعتين كابل التدفئة، أفضل من التنظيم الذاتي، وربطها بنفسك. يمكن إهمال التحكم في سرعة المروحة عند العمل للتدفئة، وقد شرحنا السبب أعلاه.
لتسخين الدرج، ستحتاج إلى قطعة من كابل التسخين بطول حوالي 3 أمتار. يتم وضعها حول المبرد من الخارج ومن الداخل، وكذلك على طول الدرج بأكمله في الثعبان.يمكنك توصيل مصدر الطاقة بالوحدة الخارجية، مثل تدفئة المصنع، بالمرحلة الرئيسية - ثم سيسخن الكابل دائمًا طالما تم توصيل مكيف الهواء، حتى عندما يكون خاملاً.
الخيارات البديلة هي إحضار كابل منفصل بمقبس إلى المنفذ وتشغيله يدويًا، وتوصيله بالشبكة من خلال منظم الحرارة في الشارع أو من خلال مؤقت.
لتسخين الزيت الموجود في الضاغط، قم بلف قطعة من كابل التسخين حوله في الأسفل. يتم التوصيل الكهربائي مع تسخين المقلاة.
إذا قمت بشراء RDK، فستحتاج إلى العثور على مساحة خالية له في حجرة التحكم أعلاه ضاغط، وتأمينه بمسامير. يختلف التوصيل الكهربائي باختلاف الطرازات ويتم وصفه دائمًا بالتفصيل في التعليمات. من أجل التشغيل الصحيح، يتم توصيل المستشعر الموجود في المجموعة بالحلقة الوسطى للرادياتير، ومغطى بمعجون حراري، ومغلف بمادة عازلة للحرارة.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
يصعب تخيل بعض الجوانب العملية بشكل كامل من خلال الوصف النصي، لذلك نقترح عليك رؤية كل شيء وتقييمه بأم عينيك.
يمكنك مشاهدة كيفية تركيب طقم الشتاء في هذا الفيديو:
ما يمكن أن يحدث لمكيف الهواء عند التشغيل بدون طقم الشتاء موضح هنا:
تم وصف تجربة تدفئة المنزل فقط باستخدام مكيفات الهواء بالتفصيل هنا:
لتلخيص ذلك، نقول أن معظم مكيفات الهواء مصممة لتدفئة الغرفة فقط في غير موسمها، قبل تشغيل التدفئة الرئيسية. حتى تلك النماذج القادرة على العمل عند -300من غير المرجح أن يكونوا قادرين على توفير ما يكفي من الحرارة في مثل هذا الصقيع. ومع ذلك، إذا كانت درجة الحرارة في منطقتك نادرًا ما تنخفض إلى أقل من -150منذ ذلك الحين، يعد التسخين بنظام الانقسام حلاً مربحًا وناجحًا للغاية.
هل لديك بالفعل نظام تقسيم مثبت؟ هل تستخدمينه في الطقس البارد؟ هل كنت بحاجة إلى تثبيت مجموعة درجات الحرارة المنخفضة؟ شاركنا تجربتك والإضافات والتعديلات على المقال في التعليقات.
