Klimatyzator z funkcją grzania do domu – czy ogrzeje dom zimą i ile zużywa prądu?

Klimatyzator coraz rzadziej służy wyłącznie do chłodzenia pomieszczeń podczas letnich upałów. Nowoczesne urządzenia mogą również efektywnie ogrzewać wnętrza, działając na podobnej zasadzie jak pompa ciepła typu powietrze–powietrze. Dzięki temu jeden system pozwala utrzymywać komfortową temperaturę przez większą część roku, a w odpowiednio przygotowanym budynku nawet przez cały sezon grzewczy.

Jak działa klimatyzator z grzaniem?

Klimatyzator z grzaniem nie wytwarza ciepła w taki sam sposób jak zwykły grzejnik elektryczny. W trybie ogrzewania obieg czynnika chłodniczego zostaje odwrócony. Jednostka zewnętrzna pobiera energię cieplną z powietrza, a następnie – przy udziale sprężarki – przekazuje ją do jednostki wewnętrznej. Wentylator rozprowadza ogrzane powietrze po pomieszczeniu.

Urządzenie działa więc jak pompa ciepła powietrze–powietrze. Nawet przy temperaturze poniżej 0°C powietrze zewnętrzne zawiera energię, którą można wykorzystać do ogrzewania wnętrza. Energia elektryczna zasila przede wszystkim sprężarkę, wentylatory oraz układ sterowania, ale większość dostarczanego ciepła jest pobierana z otoczenia.

Czy klimatyzator z funkcją grzania ogrzeje dom zimą?

Dobrze dobrany klimatyzator może ogrzewać dom także zimą. Nie oznacza to jednak, że każde urządzenie sprawdzi się jako jedyne źródło ciepła w każdym budynku. Pod uwagę trzeba wziąć przede wszystkim:

• minimalną temperaturę zewnętrzną, przy której urządzenie może pracować;
• moc grzewczą osiąganą przy różnych temperaturach;
• współczynnik COP oraz sezonowy współczynnik SCOP;
• straty ciepła i standard energetyczny budynku;
• liczbę oraz rozmieszczenie jednostek wewnętrznych;
• możliwość zastosowania zapasowego źródła ogrzewania.

Ogrzewanie klimatyzacją najłatwiej zastosować w dobrze ocieplonym, stosunkowo otwartym domu. W budynku podzielonym na wiele zamkniętych pomieszczeń jedna jednostka zamontowana w salonie może nie zapewnić równomiernej temperatury w sypialniach, łazience czy pomieszczeniach gospodarczych. W takim przypadku potrzebnych może być kilka niezależnych klimatyzatorów albo instalacja Multi Split.

COP i SCOP – jak ocenić efektywność grzania klimatyzacją?

Przy porównywaniu urządzeń warto zwrócić uwagę na dwa parametry: COP oraz SCOP. Nie oznaczają one dokładnie tego samego.

Co oznacza COP?

COP, czyli współczynnik efektywności grzewczej, określa stosunek dostarczonego ciepła do zużytej energii elektrycznej w konkretnych warunkach pomiarowych.

Jeżeli klimatyzator ma w danym momencie COP równy 4, oznacza to, że przy pobraniu 1 kWh energii elektrycznej dostarcza około 4 kWh ciepła. Pozostała część energii pochodzi z powietrza zewnętrznego.

COP nie jest jednak wartością stałą. Zmienia się między innymi pod wpływem temperatury zewnętrznej, temperatury ustawionej w pomieszczeniu, obciążenia sprężarki, wilgotności oraz cykli odszraniania. Parametr podany dla dodatniej temperatury zewnętrznej nie opisuje automatycznie efektywności podczas silnego mrozu.

Co oznacza SCOP?

SCOP jest sezonowym współczynnikiem efektywności grzewczej. Uwzględnia pracę urządzenia przy różnych temperaturach i obciążeniach występujących w trakcie sezonu grzewczego. Dlatego lepiej niż pojedyncza wartość COP pomaga oszacować roczne zużycie energii.

Przykładowo SCOP 4,0 oznacza, że w przyjętych warunkach sezonowych urządzenie może średnio dostarczyć około 4 kWh ciepła z każdej 1 kWh pobranej energii elektrycznej. Nie oznacza to, że COP będzie wynosić dokładnie 4,0 każdego dnia. W cieplejszych okresach może być wyższy, a podczas mrozu – niższy.

Zgodnie z wyjaśnieniem Komisji Europejskiej SCOP służy do określania efektywności pompy ciepła w całym sezonie grzewczym. Przy porównywaniu klimatyzatorów przeznaczonych do regularnego ogrzewania domu jest więc jednym z najważniejszych parametrów.

Klimatyzator z grzaniem do −25°C – co naprawdę oznacza ten parametr?

Minimalna temperatura pracy informuje, do jakiej temperatury zewnętrznej producent dopuszcza działanie urządzenia w trybie grzania. Nie jest ona jednak gwarancją zachowania nominalnej mocy grzewczej ani takiej samej efektywności w całym zakresie.

Dobrym przykładem jest seria AIRA marki Thermoval. Zgodnie z katalogiem producenta urządzenia mogą pracować w trybie grzania przy temperaturze zewnętrznej do −25°C. Seria obejmuje modele o średniej wydajności grzewczej od 2,6 do 6,5 kW. Klimatyzatory osiągają średni SCOP 4,0 i klasę energetyczną A+ w trybie grzania. Producent przewidział również inteligentne odszranianie, które uruchamia się automatycznie, gdy jest potrzebne.

Granica −25°C oznacza możliwość technicznej pracy urządzenia w takich warunkach. Nie należy jej interpretować jako zapewnienia pełnej mocy nominalnej przy −25°C. Przy silnym mrozie dostępna wydajność grzewcza może się obniżyć, a część czasu pracy zostanie przeznaczona na odszranianie jednostki zewnętrznej.

Jeżeli lokalnie temperatury zbliżone do −25°C występują sporadycznie, klimatyzator może nadal pokrywać znaczną część sezonowego zapotrzebowania na ciepło. W projekcie trzeba jednak uwzględnić najtrudniejsze warunki i zdecydować, czy potrzebne będzie dodatkowe źródło ogrzewania.

Jak dobrać moc klimatyzatora do ogrzewania domu?

Popularny przelicznik oparty wyłącznie na powierzchni pomieszczenia może wystarczyć do wstępnego doboru urządzenia do chłodzenia. Nie powinien jednak stanowić podstawy projektu głównego ogrzewania.

Zapotrzebowanie na moc zależy między innymi od:

• powierzchni i kubatury domu;
• jakości ocieplenia ścian, dachu oraz podłogi;
• rodzaju i powierzchni okien;
• szczelności budynku;
• wentylacji i wynikających z niej strat ciepła;
• temperatury projektowej właściwej dla regionu;
• oczekiwanej temperatury wewnętrznej;
• układu oraz sposobu użytkowania pomieszczeń.

Nowy, energooszczędny dom może potrzebować w mroźny dzień znacznie mniej mocy niż starszy budynek o tej samej powierzchni. Przykładowo dom o powierzchni 100 m² może mieć obciążenie cieplne wynoszące 4 kW, ale w słabo ocieplonym budynku może ono przekraczać 10 kW. Sama informacja o metrażu nie pozwala więc wskazać prawidłowego urządzenia.

Moc klimatyzatora powinna pokrywać obliczeniowe straty ciepła z uwzględnieniem wydajności dostępnej przy niskiej temperaturze, a nie wyłącznie wartości nominalnej określonej dla łagodniejszych warunków. Jednocześnie urządzenie nie powinno być nadmiernie przewymiarowane, ponieważ może częściej się włączać i wyłączać, pracować mniej stabilnie oraz gorzej regulować temperaturę w okresach przejściowych.

Jedna jednostka czy klimatyzacja w kilku pomieszczeniach?

Jedna jednostka wewnętrzna najlepiej ogrzewa pomieszczenie, w którym została zamontowana. Część ciepła może przepływać do sąsiednich wnętrz, ale zamknięte drzwi, wąski korytarz i skomplikowany układ domu ograniczają jego rozprowadzanie.

W małym, otwartym domu jedna odpowiednio dobrana jednostka może pokrywać dużą część zapotrzebowania. W budynku wielopokojowym lepszy efekt zapewniają:

• niezależne klimatyzatory typu Split;
• system Multi Split z kilkoma jednostkami wewnętrznymi;
• połączenie klimatyzacji z innym systemem ogrzewania.

Kilka jednostek pozwala niezależnie sterować temperaturą w poszczególnych strefach. Zwiększa to komfort, ale wpływa również na koszt zakupu, montażu i serwisowania instalacji.

Ile prądu zużywa klimatyzator podczas grzania?

Zużycie prądu zależy od chwilowego zapotrzebowania na ciepło oraz aktualnego COP. Klimatyzator inwerterowy nie pobiera cały czas mocy maksymalnej. Po osiągnięciu ustawionej temperatury ogranicza wydajność sprężarki i pracuje z mniejszym poborem.

Orientacyjne zużycie energii można obliczyć według wzoru:

zużycie energii elektrycznej = energia cieplna potrzebna budynkowi ÷ SCOP

Jeżeli budynek potrzebuje w sezonie 6000 kWh ciepła, a klimatyzator osiąga SCOP 4,0, teoretyczne zużycie wyniesie:

6000 kWh ÷ 4,0 = 1500 kWh energii elektrycznej

Nie jest to jednak prognoza gwarantowana. Rzeczywiste zużycie zmieniają między innymi temperatura zewnętrzna, sposób użytkowania domu, ustawiona temperatura, częstotliwość odszraniania, rozmieszczenie jednostek, zabrudzenie filtrów oraz straty wynikające z otwierania drzwi i okien.

Trzeba również odróżnić pobór mocy od zużycia energii. Klimatyzator pobierający chwilowo 1 kW przez godzinę zużyje około 1 kWh. Jeżeli po rozgrzaniu pomieszczenia ograniczy pobór do 300 W, w ciągu kolejnej godziny zużyje około 0,3 kWh.

Czy klimatyzacja może być głównym źródłem ogrzewania?

Klimatyzacja jako główne źródło ogrzewania może sprawdzić się przede wszystkim w dobrze ocieplonych domach o niewielkim zapotrzebowaniu na energię. Atutem jest szybkie nagrzewanie pomieszczeń, wysoka efektywność w okresach przejściowych oraz możliwość wykorzystania tej samej instalacji do chłodzenia latem.

Przed podjęciem takiej decyzji trzeba jednak wykonać bilans cieplny budynku i sprawdzić wydajność wybranego modelu podczas mrozu. Należy także zaplanować ogrzewanie wszystkich pomieszczeń, odprowadzanie wody z jednostek zewnętrznych oraz zachowanie komfortu podczas odszraniania.

W wielu domach rozsądne jest pozostawienie źródła rezerwowego, na przykład grzejnika elektrycznego, kominka, kotła albo innego niezależnego systemu. Może ono wspomóc klimatyzację podczas wyjątkowo silnego mrozu, awarii lub prac serwisowych. Zapasowe ogrzewanie nie musi pracować przez cały sezon – może pełnić funkcję zabezpieczenia na najtrudniejsze dni.

W starszych, słabo ocieplonych domach klimatyzacja często lepiej sprawdzi się jako ogrzewanie wspomagające. Może ekonomicznie dogrzewać pomieszczenia jesienią i wiosną, ograniczając czas pracy podstawowego systemu.

Klimatyzator z funkcją grzania do domu – kiedy warto?

Klimatyzator z grzaniem może być dobrym rozwiązaniem dla osób, które chcą połączyć letnie chłodzenie z efektywnym dogrzewaniem lub całoroczną kontrolą temperatury. Szczególnie dobrze sprawdza się w domach energooszczędnych, mieszkaniach, obiektach sezonowych oraz budynkach bez rozbudowanej instalacji wodnego centralnego ogrzewania.

Modele przystosowane do pracy w niskiej temperaturze, takie jak seria AIRA działająca w trybie grzania do −25°C, rozszerzają możliwość korzystania z klimatyzacji również podczas zimy. Ostateczna skuteczność systemu zależy jednak od właściwego doboru mocy, charakterystyki urządzenia w mrozie, standardu budynku i prawidłowego montażu.