Сплит-система в режиме обогрева

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А Вы возьмите обычную рулетку, измерьте площадь одного ребра и умножьте на их количество.

Вот передо мной лежит Фуджи дженерал на R22 холодопроизводительностью 18 000 Btu разобранный, так полная площадь оребрения двухрядного теплообменника наружки около 28 м2, но так как в одном ряду трубки идут реже, эффективная площадь будет где-то около 22-24 м2.
Внутрянка от него имеет только 14 м2 оребрения

2900 - это мощность в конденсаторе, а 2800 - холодопроизводительность.
Если эти величины сравнивать, то надо учитывать, что СОР обогрева = СОР охл + 1
А так да, у всех сплитов на обогрев больше мощность, чем мощность на охлаждение.
А почему?
Потому, что в обогреве участвует ещё и мощность, скушанная компрессором, а в режиме охлаждения мощность компрессора выбрасывается на улицу через конденсатор.

Вот как раз из вышеуказанных характеристик видно, что при обогреве от внутрянки кондиционер даёт меньше тепла, чем если греться от наружки.
Почему?

Что значат цифры 800/2900 в режиме обогрева?

800 - это потребляемая мощность, а 2900 что такое?
2900 это тепловая мощность, выделяемая во внутреннем блоке (конденсаторе) в режиме обогрева.
А какая будет в режиме обогрева холодопроизводительность наружки?
Мощность конденсатора минус потребляемая мощность.
2900-800=2100.
Так ведь?

А теперь посчитайте мощность, выделяемую в конденсаторе (наружке) в режиме охлаждения.
Холодопроизводительность испарителя (внутрянки) складываем с потребляемой мощностью.
2800+850=3650

Это я о том, что цифры 2900/800 и 2800/850 мало отражают реальную картину дел.
Надо знать при каких температурах указаны эти мощности и какие тепловые напоры в эти моменты на теплообменниках. Тогда можно будет судить о СОР и эффективности.

 

Вроде так!
Значит для самоуспокоения надо замерить точную площадь обоих теплообменников.
И замерить температуру вх.\вых. фреона в конденсатор и испаритель?
Подскажите как влияет разность высот между конденсатором и испарителем на производительность?

 

Нужно озаботиться об эффективной передаче полученного тепла воздуху помещения.
Для этого целесообразно взять более эффективный воздушный теплообменник, а менее эффективный переделать под воду или заменить его на другой.

Дело в том, что для воды такие частые ламели оребрения теплообменника не нужны, они только мешают её нормальному протоку, так как у воды текучесть намного хуже, по сравнению с воздухом.
А теплопроводность и теплоёмкостью воды намного лучше, чем у воздуха.
В результате теплоотдача от поверхности к воздуху раз в 100 хуже, чем от той же поверхности к воде при одинакой скорости обтекания.
Для температуры +20 теплоотдача для воздуха со скоростью 1м/с около 8-10 Вт/(м2К), для воды с той же температурой и скоростью около 1000 Вт/(м2К)
Зависимость далеко не линейная, если учесть такие особенности, как снижение вязкости у воздуха с понижением температуры и снижение вязкости воды с повышением температуры, но представление о различиях даёт.
С учетом допустимых скоростей и других тонкостей, площадь оребрения водяных теплообменников делают раз в 10 меньше, чем для воздушных, при сопоставимой мощности, а температурный напор при этом получается около 4-5 К, что в 4 раза меньше 16-18 К напора для воздушных теплообменников.

Про какие специализированные ТН идёт речь?
Если теплообменники поставить "сдутые", то и СОР такой же будет.

СОР зависит только от температуры охладителя и температуры нагревателя.
В ХМ и ТН ими считаются температура конденсации и температура кипения.
Теоретический СОР (как холодильный коэффициент) = Т кип / (Т конд -Т кип)
СОР (как эффективность теплового насоса) = Т конд / (Т конд -Т кип)

На практике показатель СОР, как отношение холодопроизводительности к затраченной энергии,
изрядно портят потери в компрессоре (механические, объёмные, энергетические и пр.), потери в электроприводе (электрические, магнитные, механические) и другие.
Общий КПД герметичных мотор-компрессоров для современных кондиционеров около 0,5 и в результате чего реальный холодильный коэффициент от теоретического тоже отличается в 2 раза.
Например в ХМ в качестве кондиционера, для которого температура кипения +5 и температура конденсации +50 являются стандартными значениями, теоретический СОР = 278К/(323К-278К)=6,18
Реальный СОР, если посмотреть по программам подбора оборудования от производителей компрессоров
составляет для этих температур около 3,2.
3,2 / 6,18 = 0,52
КПД примерно такой и есть.

Для ТН с такими же температурами кипения/конденсации теоретический СОР=323К/(323К-278К)=7,18
Что ровно на единицу больше и в реале будет тоже на единицу больше, а именно 3,2+1 = 4,2

Чтобы ухудшить или улучшить СОР требуется сдвинуть температуры кипения и конденсации относительно друг друга и относительно абсолютного нуля.
При постоянном КПД в процессе работы компрессора и установившихся температурах кипения/конденсации больше никакая сила изменить СОР не может.
Не в лучшую, не в худшую стороны.
Другое дело, что потребитель не видит какие температуры кипения и конденсации у него в кондиционере или ТН, а видит температуру воздуха или воды на входе в испаритель и температуру в системе отопления на выходе из конденсатора.
Чем лучше (больше) и эффективнее теплообменники и чем меньше создаваемый в них температурный напор, тем на меньшую величину будут отличаться температуры входящих в испаритель и выходящих из конденсатора веществ от температур кипения и конденсации используемых в устройстве хладагентов.
Тем ближе реальный СОР будет к СОР теоретическому.

 

Получается что выше я прикинул средний СОР для ХМ равный 2.5, значит средний СОР для ТН у меня получился в районе 3.5, что вполне неплохо. Это для цикла с температурой теплоносителя от +10 до +1.
Буду ставить температурные датчики на вх\вых конденсатора и испарителя, на теплоносители конденсатора и испарителя, всего получается 5-6шт.
Также есть идея повесить на сервисный порт манометр для контроля по нему давления и температуры.
Спасибо за исчерпывающие ответы!

 

Замерил площадь оребрения теплообменников:
~ 2.5 кв. м. внутренний (двухрядный)
~ 3 кв. м внешний (однорядный)
Руки "чешутся" переделать под испаритель внешний блок...

 

Помажьте их кремом каким нибудь, чтобы не чесались...
А если без шуток, то я уже писал, что критериями выбора может быть и попытка выжать максимально
возможную эффективность из попавшихся в "чешущиеся руки" узлов и желание оставить привычный и удобный вид внутреннего блока.
Мысли переделать внешний блок под водяной испаритель должны вызываться желанием оставить без изменений комнатный блок со всеми удобствами пользования.
Прибавки эффективности, без замены компрессора не будет, так как слишком разные условия теплообмена для воды и воздуха.
А это уже практически другое устройство, сделанное с нуля, пусть и с применением б/у узлов и агрегатов, а не модернизация и "тюнинг" имеющемуся дома сплиту.

Скорее всего не умножили площадь оребрения на 2, так как в теплообмене с окружающей средой участвуют обе стороны ламелей.
Если у внутреннего блока, с учетом ошибок измерений площадь 4-5 м2, а у наружки 6-7 м2, то это показатели нонейм "китайца" семёрки для умеренного климата.
Наружка должна быть на 30-40% больше по площади внутрянки.
Для жаркого климата разница должна быть 50-60%, для тропического исполнения даже до 2 раз больше.
Внутрянка по размерам теплообмена одинакова для всех температурных исполнений и зависит только от заявленной холодопроизводительности кондиционера, так как внутри помещения комфортная температура воздуха для любых людей примерно одинакова, это 20-24 градусов при нормальной влажности. А при повышении температуры воздуха внутри помещения холодопроизводительность внутреннего блока только повышается, а вот у конденсатора наружки мощность с повышением окружающей температуры снижается.
Между ними стоит компрессор, который со своей постоянной объёмной производительностью (если неинвертор) для одних режимов работы может быть сильным по холодопроизводительности, а для других слабым.
То, что кондиционер считается семёркой, девяткой, двенадцаткой-восемнадцаткой и т. д. показывает всего лишь холодопроизводительность установленного в него компрессора (по условиям ISO 5151)
Если в кондиционер со слабыми теплообменниками, скажем от семёрки, воткнуть компрессор от двенадцатой модели, то компрессор честно попытается реализовать требуемую от него по паспорту объёмную производительность. В результате температура кипения поползёт вниз, температурный напор увеличится и при умеренных температурах на улице, где расположен внешний блок, кондиционер вполне себе способен будет давать столько холода, сколько даёт полноценная двенадцатая модель.
Но какой ценой?
Ценой значительно упавшего СОР по холоду из-за снизившейся температуры кипения и повысившейся температуры конденсации относительно "честной" двенадцатки.
Если температура на улице будет тёплая, то из-за недостаточной площади конденсатора давление конденсации быстро зашкалит и кондей вырубится.
Конечно в семёрку (по размерам теплообменников), для последующих втюхиваний таких недокондеев населению, запихивать двенадцатый компрессор глупо, так как работать такой кондей в режиме охлаждения сможет только в прохладную погоду или зимой.
Что обычное население сразу просечёт и покупать "кондеи для зимы" не станет.
А вот вставить в семёрку девятый компрессор и написать, что это теперь кондей-девятка, для продаж в страны с умеренным климатом - это ныне пожалуйста.
Чем и занимаются с успехом "нонейм" китайцы.
Если нужно зимой охлаждать жаркое производственное помещение, то конденсатор (темлообменник внешнего блока) можно использовать гораздо меньших размеров. Зимой слишком завышенная площадь теплообмена конденсатора только вредит, давление конденсации может просто не выйти на расчётный уровень. Но это на призводстве. Там такие нюансы зима-лето при проектировании охладителей обязательно учитывают, иначе просто работать не будет. Или зимой или летом.

 

Точно, не умножил. Тогда получается 5 кв. м внутренний и 6 кв. м внешний.
Сплит вот этот http://market.yandex.ru/model-spec.xml?modelid=7075882&hid=90578

 

С Новым Годом и Светлым Рождеством, Уважаемый Dekabrino. Вы как-то говорили, что собираетесь заняться изготовлением ТН "воздух-вода", и у Вас уже имеются его составные части. Не могли бы Вы поподробнее рассказать, из каких комплектующих будет создаваться сие произведение. Может быть дадите какие-нибудь советы по подбору донора из кондиционерных рядов.

 

Пожалуйста!
Это моё мнение, оно может не совпадать с некоторыми пожеланиями,
так что уж звиняйте

В межсезонье, до установившихся стабильных минусовых уличных температур, я в последнее время тоже использую для отопления дома обычные кондиционеры.
Так поступают многие, у которых в доме установлены кондиционеры и не работает центральное отопление в данный момент или отсутствует вообще.
Это достаточно просто. Нажал кнопку и тепло пошло
Да, шум присутствует, но у меня есть и водяная система отопления, поэтому при желании можно комбинировать.
При плюсовых температурах на улице получается достаточно высокий СОР по теплу, от 3 до 4 в зависимости от удельной площади установленных в сплите теплообменников.
И это практически по цене устройства (5 тыс руб за кВт по теплу) всего в 2-3 раза превышающую стоимость более менее приличного и безопасного электрообогревателя на такую-же мощность.
Стоит уличной температуре шагнуть ниже нуля на 20-25 градусов, как стоимость воздушных ТН подпрыгивает до 30-40 тыс руб за кВт тепловой мощности, а их СОР сползает к 2.

Сразу скажу, при температурах ниже нуля я не сторонник воздушных ТН, именно по причине усложнения их конструкции, значительного удорожания в результате, и в то же время резком снижении мощности и экономической эффективности в сильные морозы, когда тепла как раз нужно больше.
Я нисколько не оспариваю способность Зубаданов, Нордиков и прочих подобных устройств работать при температуре до -25 по Цельсию.
При желании можно изготовить работоспособный воздушник и на -60 градусов по Цельсию.
И СОР по теплу в любом случае будет выше единицы, в отличии от СОР по холоду, так как по определению СОР (нагр) = СОР (охл) + 1
Но по моему разумению не стоит из-за СОР=2 при - 20 С вообще копья ломать, да ещё по таким ценам на фирменные ТН воздух-воздух или воздух-вода.
2-х кратную экономию эксплуатационных расходов можно реализовать каким нибудь менее затратным способом, дополнительным утеплением например и рекуперацией.

Это не относится к опытным холодильщикам, способным собрать работоспособную низкотемпературную систему из хлама, подобранного на свалке оборудования климатической компании. Для этого не обязательно применять современный впрысковый скролл от Копланда, Митцу или Санио, можно и старый поршневик б/у подобрать. Ротационники, которыми оснащены почти все бюджетные кондиционеры для этих целей практически не подходят.
Для таких самодельщиков и СОР=2 может быть вполне оправдан, так как сборка, настройка и последующая эксплуатация с неизбежными поломками и ремонтами учитываются в капзатратах по своему, в виде хобби и может обойтись дешевле расходов на утепление.
Они не будут переживать и рассуждать про то, где найти через 5 или 10 лет замену сейчас используемому компрессору и фреону, пусть то будет R22 или даже R12, R500, R502.
Эта проблема вообще не стоит выеденного яйца, какая сейчас разница, то что есть под руками - то и есть, а что будет через 10 лет неважно, надо будет - под другие газы и смазки переделает, если сейчас сделать смог, свалка б/у техники не иссякнет никогда.
Другое дело - будут ли они этим вообще заниматься, из-за СОР=2 или попытаются получить эффект побольше, комбинируя различные системы. Раз могут собрать из хлама одну систему, почему бы не собрать и две, но уже на разные температуры, воздушку для межсезонья и скважину для зимы, в южных регионах можно добавить СК, где электричество по ночам дешевое - там поставить ТА.
Ну и утеплить до кучи, можно и рекуператор соорудить.
Этим всем можно избежать низких температур кипения с низкой эффективностью и мощностью при этом, применять дешёвые высокотемпературные компрессоры на любом фреоне и любом совместимом с ним масле. Если компрессор сломается, не переживать особо - выбросить и поставить другой.

Для остальных, кто надеется переделать обычный сплит в эффективный низкотемпературный ТН воздух-вода с длительным ресурсом (лет так 20 ) и сейчас переживают, читая в прессе - что за газ придёт на смену R410 и не стоит ли запасать сейчас R22 для дозаправок своего самодельного ТН - это выглядит просто смешно. Такие самоделки просто не дотянут до того момента, когда используемый в них газ исчезнет с холодильного рынка, если вообще заработают с требуемыми качествами и переживут одну зиму.

Посему низкотемпературный воздушник я использовать не собираюсь.
Ни дешёвый самодельный, ни дорогущий фирменный.
Для себя не вижу смысла ни в том, ни в другом.
Ну а каждый пусть решает за себя сам.

Мне нужен воздушный ТН для лета, чтобы подогревать воду в бассейне, ну и чтобы этот ТН не простаивал, есть мысли интегрировать его в свою водяную систему отопления теплыми полами, избавившись при этом от шума внутренних блоков.

Опять же использовать его собираюсь только как мощный источник тепла в межсезонье при плюсовых температурах на улице и для ГВС летом, преимущественно с работой в ночное время по низкому тарифу. Теплоаккумулятором будут поочерёдно выступать бассейн на улице и бассейн-теплоаккумулятор в цоколе дома. Его я с прошлого года делаю для этих целей. Опять же неторопясь и исключительно своими руками. В некотором смысле вся инженерка своего дома превратилась за последние годы в неторопливое хобби

Советовать так делать всем я не буду, потому, что многим это покажется нерациональным.
Да, если покупать фирменный ТН воздух-вода с монтажом и прочим, выйдет не бюджетно...

Если изготавливать простейший ТН воздух-вода самостоятельно, да на высокотемпературном компрессоре, без реверса и применяя б/у теплообменники от мощных внешних блоков, которые можно купить недорого, то в некоторых случаях смысл имеет.
В моём случае например.
Чтобы подогревать свой уличный бассейн мне нужна производительность по теплу около 20 кВт.
Не каждый день нужна такая мощность естественно, иногда и солнца за глаза хватает, а в некоторых случаях хочется продлить купальный сезон и подогревать купель по ночам.

Потому логика в моём случае проста - или никакой воздушный ТН не нужен или как минимум на 20-25 кВт.
Когда ночью на улице +10 и выше, а поддерживать температуру воды нужно +26, то СОР может получиться неплохой, около 6.
При цене электричества ночью 1,4 рубля, цена за кВтчас тепла выходит около 0,25 руб.
Можно закачивать ночью в бассейн по 160 кВтчас всего за 40 руб/ночь, когда требуется, и целый дополнительный прохладный месяц за 500-1000 руб там плескаться.
Это будет обходиться дешевле магистрального газа.
Солнечные коллекторы мне не подходят, так как подогревать воду нужно ночью, а днём она и сама греется без коллекторов, площадь зеркала воды 50 м2.

Это никакое не буржуйство
Бассейн я делал сам, своими руками, особо не напрягаясь, на протяжении нескольких лет, это обычный бетонный резервуар неправильной формы в виде замочной скважины с плавным спуском, без всяких лишних понтов и прибамбасов для бассейнов, окрашенный резиновой краской, вначале он позиционировался как пруд с лягушками, кувшинками и рыбками, но в 2009 году как чувствовал, поставил песчаный фильтр, дезинфекцию и перепрофилировал для купания, а лето 2010 года показало правильность этого решения.
Так что обратной дороги к кувшинкам и лягушкам теперь нет, дети уже привыкли, не поймут.
Ближе к весне, когда начну готовиться к купальному сезону, выложу фотки процесса сборки.

 

Большое Вам спасибо за столь обстоятельное разъяснение. Я, вот, тоже решил заняться сочинительством летней водогрейки, и, в дополнение, подогревом полов в межсезонье, тем ценнее для меня Ваши советы.

 

Увадаемый decabrino, хочу поинтересоваться у вас, видя как тщательно вы описываете все процессы теплопроизводительности изнутри, как мне сделать из сплит системы с наружным воздушным блоком блок на испарение, используя воду из скажины. Вода есть круглый год с постоянной темературой. Заранее вам благодарен.

 

@Серха, поменять воздушный теплообменник на "фреон-вода", если вода идеально чистая, если не очень, то ещё прибавить промежуточный разборный теплообменник и периодически его драить.

 

А внутренний блок сплита воздушным остаётся (ТН вода-воздух) или также планируется переделывать под воду (ТН вода-вода)?

 

Ждем новую тему. Спасибо.

 

Купальный сезон был, подогрев бассейна был, сделал теплообменник на скорую руку, вместо 2-х внутренних блоков 5-ти киловаттных Фуджиков использовал медные трубки 3/8, расположенные (туда-обратно) внутри 63 пластикового гофрированного шланга, соединяющего песочный фильтр с бассейном.
Без устройства какой либо особой автоматики, защиты и датчиков, то есть работает циркуляционный насос песочного фильтра (15 м3/час) - работают компрессоры наружных блоков кондеев, размещённых на берегу бассейна.
При таком расходе воды, около 15 кВт мощности 2-х кондеев по теплу нагревают воду всего на 1 градус за один прогон, а скорость воды в 63 шланге 1,4-1,5 м/сек позволила не мудрить с теплообменником, а сделать по принципу "труба-в трубе" с ПВХ фитингами на клею, герметиком и скотчем.

Этой осенью не стал снова устанавливать воздушники на балкон, как в прошлом году, чтобы греться кондиционерами, пока ещё не очень холодно, надоело таскать туда-сюда, да и не до того сейчас, задумал переделать утепление дома в свете постоянного роста затрат на тепло.
Хотя дом у меня кирпичный, решил пожертвовать привычным видом и кардинально переделать фасад и крышу, сейчас этим занимаюсь...