Nowoczesna klimatyzacja coraz częściej pełni funkcję nie tylko chłodzenia pomieszczeń latem, ale również ogrzewania domu lub mieszkania w okresie jesienno-zimowym. Klimatyzacja jako źródło ciepła wyposażona jest w funkcję grzania. Taki klimatyzator jest w rzeczywistości pompą ciepła typu powietrze–powietrze. Pobiera energię cieplną z powietrza zewnętrznego i przekazuje ją do wnętrza budynku, wykorzystując do tego energię elektryczną.
Czy ogrzewanie klimatyzatorem zimą się opłaca? W wielu przypadkach tak, szczególnie w dobrze ocieplonych budynkach, mieszkaniach, domach energooszczędnych oraz w okresach przejściowych. Klimatyzacja jako źródło ciepła opłaca się pod pewnymi warunkami i zależy od parametrów konkretnego urządzenia, temperatury zewnętrznej, zapotrzebowania budynku na ciepło oraz ceny energii elektrycznej. Dlatego wybór klimatyzatora wyłącznie na podstawie jego mocy chłodniczej może być niewystarczający.
Jak klimatyzator ogrzewa pomieszczenie zimą?
W trybie grzania klimatyzator odwraca kierunek obiegu czynnika chłodniczego. Jednostka zewnętrzna odbiera energię cieplną z powietrza, nawet gdy jego temperatura jest niska, a następnie układ chłodniczy podnosi poziom tej energii i przekazuje ją do jednostki wewnętrznej. W efekcie do pomieszczenia trafia ciepło pozyskane z powietrza zewnętrznego oraz energia wynikająca z pracy sprężarki.
To zasadnicza różnica w porównaniu z klasycznym grzejnikiem elektrycznym. Grzejnik wykorzystuje energię elektryczną bezpośrednio do wytwarzania ciepła. Z kolei pompa ciepła powietrze–powietrze wykorzystuje energię elektryczną przede wszystkim do transportowania energii cieplnej. W rezultacie klimatyzacja zapewnia znacznie większą sprawność niż ogrzewanie elektryczne.
Efektywność klimatyzatora w trybie ogrzewania określają m.in. współczynniki COP i SCOP. COP pokazuje stosunek uzyskanej mocy grzewczej do pobieranej mocy elektrycznej w określonych warunkach. SCOP jest natomiast sezonowym współczynnikiem efektywności, dzięki któremu można lepiej ocenić pracę urządzenia w całym sezonie grzewczym. Nie oznacza to jednak, że klimatyzator przez całą zimę będzie pracował z identyczną efektywnością. Wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej rośnie obciążenie urządzenia, a jego chwilowa efektywność może się zmieniać. Dlatego w przypadku planowania klimatyzacji jako źródła ogrzewania należy analizować parametry grzewcze urządzenia w rzeczywistym zakresie temperatur, a nie tylko deklarowaną moc nominalną.
Czy ogrzewanie klimatyzatorem zimą jest tanie?
Odpowiedź zależy przede wszystkim od tego, z czym porównujemy klimatyzację. W przypadku ogrzewania energią elektryczną klimatyzator może być bardzo atrakcyjnym rozwiązaniem, ponieważ jako pompa ciepła może dostarczyć więcej energii cieplnej niż ilość energii elektrycznej pobranej z sieci.
Przykładowo, jeżeli urządzenie w określonych warunkach osiąga COP na poziomie 4, oznacza to, że przy poborze 1 kWh energii elektrycznej może dostarczyć około 4 kWh energii cieplnej. Nie należy jednak traktować tej wartości jako stałej dla całego sezonu, ponieważ COP zmienia się wraz z temperaturą zewnętrzną i warunkami pracy. Dlatego w praktyce znacznie ważniejszy przy ocenie kosztów ogrzewania jest parametr SCOP oraz rzeczywiste zużycie energii.
Co więcej, przy szacowaniu opłacalności użytkowania klimatyzacji jako głównego źródła ciepła musisz uwzględnić sposób użytkowania urządzenia. Klimatyzator ogrzewający jedno pomieszczenie może być bardzo ekonomiczny, ale niekoniecznie zastąpi centralny system ogrzewania całego domu.
Szczególnie korzystne może być wykorzystanie klimatyzacji do grzania w okresach przejściowych. Jesienią i wiosną zapotrzebowanie na ciepło jest zazwyczaj mniejsze, a temperatura powietrza zewnętrznego sprzyja efektywnej pracy pompy ciepła. W takich warunkach klimatyzator może ograniczyć konieczność uruchamiania głównego systemu grzewczego.
Warto również rozważyć ogrzewanie klimatyzatorem w pomieszczeniach, które są użytkowane okresowo. Zamiast podgrzewać cały budynek, można szybko dostarczyć ciepło do konkretnej strefy. To rozwiązanie może sprawdzić się np. w salonie, gabinecie, mieszkaniu, lokalu usługowym czy domku letniskowym.
Do jakiej temperatury klimatyzacja może ogrzewać zimą?
To jedno z najczęstszych pytań osób rozważających wykorzystanie klimatyzacji do ogrzewania. Nie ma jednej temperatury granicznej dla wszystkich klimatyzatorów. Zakres pracy w trybie grzania jest określony przez producenta i może znacząco różnić się w zależności od modelu.
W sprzedaży dostępne są urządzenia przeznaczone przede wszystkim do chłodzenia oraz modele projektowane z myślą o intensywnej pracy grzewczej. W przypadku wykorzystywania klimatyzatora jako istotnego źródła ciepła należy wybierać urządzenie przystosowane do pracy przy niskich temperaturach zewnętrznych.
Ważna jest nie tylko informacja, że urządzenie „grzeje do –20°C” czy „do –25°C”. Należy sprawdzić, jaką moc grzewczą i efektywność osiąga w tych warunkach. Urządzenie może technicznie pracować przy bardzo niskiej temperaturze, ale jego dostępna moc grzewcza będzie wówczas inna niż przy temperaturze dodatniej.
W okresie zimowym występują również cykle odszraniania jednostki zewnętrznej. Przy niskiej temperaturze i wysokiej wilgotności może na niej pojawiać się szron lub lód, dlatego urządzenie okresowo przełącza się w tryb defrost (odszraniania). Jest to normalny element pracy pompy ciepła i należy uwzględnić go przy analizie rzeczywistej efektywności systemu.
Klimatyzacja jako źródło ciepła - główne czy dodatkowe ogrzewanie domu?
Klimatyzacja może być zarówno dodatkowym, jak i w odpowiednio zaprojektowanych warunkach podstawowym źródłem ogrzewania. Wiele zależy od standardu energetycznego budynku oraz jego układu funkcjonalnego.
W dobrze ocieplonym mieszkaniu klimatyzator może z powodzeniem pokrywać znaczną część zapotrzebowania na ciepło. W domu jednorodzinnym sytuacja jest bardziej złożona. Jednostka ścienna ogrzewa przede wszystkim pomieszczenie, w którym została zamontowana, dlatego przy większej liczbie pomieszczeń konieczne może być zastosowanie kilku jednostek lub systemu multisplit.
Bardzo interesującym rozwiązaniem jest również połączenie klimatyzacji z istniejącym systemem grzewczym. Klimatyzator może pracować jako źródło podstawowe przy korzystnych warunkach, natomiast ogrzewanie podłogowe, kocioł gazowy czy inne źródło ciepła może przejmować ogrzewanie w sytuacji większego zapotrzebowania.
Jeszcze większe możliwości daje połączenie klimatyzacji z fotowoltaiką. Energia elektryczna wyprodukowana przez instalację PV może zostać wykorzystana do zasilania klimatyzatora w trybie grzania. Nie oznacza to oczywiście, że ogrzewanie klimatyzacją będzie całkowicie bezpłatne, ale odpowiednio zaprojektowany system może ograniczyć koszt energii potrzebnej do ogrzewania.
Najważniejsze jest więc nie samo urządzenie, lecz prawidłowo zaprojektowany sposób jego wykorzystania. Dobór klimatyzatora powinien uwzględniać zapotrzebowanie cieplne budynku, powierzchnię i wysokość pomieszczeń, izolację, układ funkcjonalny, temperaturę projektową oraz oczekiwany sposób pracy zimą.
Podsumowując, dobrze dobrany klimatyzator z funkcją grzania może być obecnie czymś znacznie istotniejszym, niż urządzenie sezonowe. W wielu budynkach klimatyzacja jako źródło ciepła będzie doskonałym pomysłem. Dzięki swej efektywności, elastyczności i szybkości działania system sprawdzi się szczególnie w okresach przejściowych i jako uzupełnienie podstawowej instalacji grzewczej. Jeżeli natomiast ma pełnić funkcję głównego ogrzewania, jego dobór powinien zostać poprzedzony analizą zapotrzebowania cieplnego oraz parametrów pracy konkretnego modelu w niskich temperaturach.
