• Klimatyzacja
• Klimatyzacja do domów i mieszkań
• Klimatyzacja z funkcją grzania
• Pompy ciepła powietrze-powietrze

Jak działa klimatyzacja podczas grzania zimą? COP, SCOP, defrost i wydajność przy mrozie

Nowoczesny klimatyzator może być bardzo wydajnym źródłem ogrzewania, ale jego praca zimą wygląda inaczej niż w łagodny jesienny dzień. Wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej zmieniają się moc grzewcza, sprawność urządzenia oraz częstotliwość cykli odszraniania jednostki zewnętrznej.

Dlatego przy wyborze klimatyzatora do ogrzewania nie wystarczy sprawdzić informacji „praca do -20°C” albo „grzanie do -25°C”. Znacznie ważniejsze jest to, jaką moc urządzenie zachowuje przy niskiej temperaturze, jaki ma SCOP i jak została rozwiązana jego praca zimowa.

Kluczowe wnioski w 30 sekund

• COP określa sprawność klimatyzatora w konkretnych warunkach, a SCOP pokazuje efektywność w całym sezonie grzewczym.
• Moc podawana jako „nominalna moc grzewcza” najczęściej dotyczy warunków znacznie łagodniejszych niż typowy zimowy mróz.
• Klimatyzator pracujący do -25°C nie musi przy -25°C zapewniać takiej samej mocy jak przy +7°C.
• Podczas wilgotnej i chłodnej pogody jednostka zewnętrzna okresowo wykonuje defrost, czyli automatyczne odszranianie wymiennika.
• Przy wyborze urządzenia do regularnego ogrzewania trzeba sprawdzić nie tylko temperaturę graniczną pracy, ale również moc przy -7°C, -10°C lub -15°C, SCOP, konstrukcję jednostki zewnętrznej i sposób odprowadzania skroplin.

Jak klimatyzator ogrzewa pomieszczenie?

Podczas ogrzewania klimatyzator działa jak pompa ciepła powietrze–powietrze: pobiera energię cieplną z powietrza zewnętrznego i przekazuje ją do pomieszczenia.

Nie wytwarza więc całego ciepła bezpośrednio z energii elektrycznej, jak klasyczny grzejnik oporowy. Energia elektryczna zasila przede wszystkim sprężarkę, wentylatory oraz elektronikę urządzenia.

W trybie chłodzenia jednostka wewnętrzna odbiera ciepło z pomieszczenia i przekazuje je na zewnątrz. Podczas grzania obieg chłodniczy zostaje odwrócony.

W uproszczeniu:

powietrze zewnętrzne → parownik → czynnik chłodniczy → sprężarka → skraplacz w jednostce wewnętrznej → ogrzewane pomieszczenie

Dlatego nawet przy temperaturze poniżej 0°C klimatyzator może nadal pobierać energię z powietrza zewnętrznego.

Co oznacza COP klimatyzatora?

COP mówi, ile energii cieplnej urządzenie może dostarczyć w stosunku do pobieranej energii elektrycznej w określonych warunkach pracy.

Jeżeli klimatyzator pracuje z COP = 4, oznacza to w uproszczeniu, że:

• pobiera 1 kWh energii elektrycznej,
• dostarcza około 4 kWh energii cieplnej.

Nie oznacza to jednak, że COP = 4 będzie utrzymywał się bez względu na temperaturę na zewnątrz.

COP zmienia się między innymi wraz z:

• temperaturą zewnętrzną,
• temperaturą zadaną w pomieszczeniu,
• obciążeniem urządzenia,
• wilgotnością powietrza,
• częstotliwością cykli odszraniania.

Im większa różnica pomiędzy temperaturą powietrza zewnętrznego a temperaturą, którą chcemy osiągnąć wewnątrz, tym trudniejsze warunki pracy dla pompy ciepła.

Dane producentów dobrze pokazują tę różnicę. Nominalne parametry ogrzewania często określane są dla temperatury zewnętrznej około +7°C, dlatego nie należy traktować ich jako gwarantowanej wydajności podczas dużego mrozu.

Czym różni się COP od SCOP?

COP opisuje pojedynczy punkt pracy, natomiast SCOP przedstawia sezonową efektywność ogrzewania w różnych temperaturach występujących w sezonie grzewczym.

Dlatego przy wyborze klimatyzatora przede wszystkim do ogrzewania SCOP jest zwykle bardziej użytecznym parametrem niż samo COP.

Przykładowo:

Przykładowo współczesne urządzenia mogą osiągać SCOP w okolicach 4,7, a modele projektowane szczególnie z myślą o ogrzewaniu przekraczają nawet 5,3.

Sam wysoki SCOP nadal nie rozwiązuje jednak całego problemu doboru.

Jeżeli klimatyzator ma ogrzewać dom również podczas mrozów, trzeba sprawdzić jego wydajność w niskiej temperaturze.

Czy klimatyzator traci moc podczas mrozu?

Tak. W większości urządzeń wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej zmieniają się zarówno moc grzewcza, jak i efektywność pracy.

To jedna z najważniejszych informacji przy doborze klimatyzacji przeznaczonej do ogrzewania.

Na karcie katalogowej możemy przykładowo zobaczyć:

nominalna moc grzewcza: 5,8 kW

ale parametr ten może być wyznaczony dla temperatury zewnętrznej +7°C.

Znacznie ciekawszą informacją jest wtedy:

moc grzewcza przy -10°C: 4,5 kW.

Producenci podają takie dane w szczegółowych tabelach technicznych. Dla przykładu w jednej z konfiguracji Daikin ATXM/ARXM nominalna moc grzewcza wynosi 5,8 kW, natomiast deklarowana moc grzewcza Pdh przy -10°C wynosi 4,5 kW.

I właśnie takie dane są szczególnie istotne dla projektanta lub instalatora.

Dlaczego temperatura graniczna nie wystarcza?

Informacja:

„ogrzewanie do -25°C”

oznacza przede wszystkim, że producent dopuszcza pracę urządzenia w takim zakresie temperatur.

Nie oznacza automatycznie:

„przy -25°C klimatyzator nadal zapewnia nominalną moc grzewczą”.

To bardzo ważne rozróżnienie.

Urządzenie może być technicznie zdolne do pracy przy -25°C, ale jego wydajność, pobór energii i sposób pracy mogą wtedy znacząco różnić się od parametrów nominalnych.

Dlatego Fachowiec od Klimatyzacji przy doborze urządzenia do ogrzewania bierze pod uwagę charakterystykę mocy, a nie wyłącznie najniższą temperaturę podaną w materiałach reklamowych.

Co to jest defrost klimatyzacji?

Defrost to automatyczny cykl odszraniania wymiennika jednostki zewnętrznej, konieczny podczas pracy klimatyzatora w trybie ogrzewania.

Podczas grzania wymiennik jednostki zewnętrznej jest zimny. Jeżeli powietrze jest jednocześnie chłodne i wilgotne, wilgoć może osadzać się na wymienniku i zamarzać.

Powstająca warstwa szronu ogranicza przepływ powietrza i pogarsza wymianę ciepła.

Urządzenie musi ją więc okresowo usunąć.

Producenci jednoznacznie wskazują, że narastające oblodzenie jednostki zewnętrznej zmniejsza wydajność ogrzewania, dlatego urządzenie automatycznie przechodzi w tryb odszraniania.

Co dzieje się z klimatyzacją podczas defrostu?

Podczas defrostu klimatyzator czasowo ogranicza albo zatrzymuje ogrzewanie pomieszczenia, aby dostarczyć ciepło do wymiennika jednostki zewnętrznej i usunąć lód.

Użytkownik może wtedy zauważyć, że:

• jednostka wewnętrzna przestaje nawiewać ciepłe powietrze,
• wentylator jednostki wewnętrznej zatrzymuje się,
• jednostka zewnętrzna zmienia sposób pracy,
• spod jednostki zewnętrznej pojawia się woda,
• czasami widoczna jest para wodna.

To normalne zjawisko, a nie objaw awarii.

W dokumentacji niektórych urządzeń producent wskazuje, że cykl odszraniania może trwać do około 10 minut, po czym urządzenie automatycznie wraca do ogrzewania.

Czas i częstotliwość defrostu zależą jednak od konstrukcji urządzenia oraz aktualnych warunków.

Przy jakiej pogodzie defrost występuje najczęściej?

Intensywne oszranianie jednostki zewnętrznej często występuje nie podczas największego suchego mrozu, lecz przy temperaturze w pobliżu 0°C i wysokiej wilgotności powietrza.

To warunki, z którymi często mamy do czynienia zimą w Warszawie i na Mazowszu.

Dla urządzenia problematyczna może być więc pogoda typu:

• około +2°C,
• 0°C,
• -2°C,

przy jednocześnie wysokiej wilgotności, mgle, opadach albo mokrym śniegu.

W takich warunkach wilgoć intensywnie osadza się na zimnym wymienniku.

Dlatego częstotliwość defrostu nie zależy wyłącznie od temperatury.

Czy częsty defrost zwiększa zużycie energii?

Tak, cykle odszraniania wpływają na rzeczywistą sezonową efektywność ogrzewania, ponieważ w czasie defrostu urządzenie nie dostarcza normalnie ciepła do pomieszczenia.

Nie oznacza to, że każdy defrost jest czymś niekorzystnym.

Wręcz przeciwnie – prawidłowe odszranianie jest konieczne do zachowania odpowiedniej wydajności wymiennika.

Problemem byłaby sytuacja, w której urządzenie:

• wykonuje defrost wyjątkowo często,
• nie potrafi skutecznie usunąć lodu,
• pozostaje mocno oblodzone po zakończeniu cyklu,
• ma utrudniony odpływ wody.

Wtedy warto sprawdzić zarówno warunki pracy, jak i samą instalację.

Dlaczego z jednostki zewnętrznej podczas grzania leci woda?

Woda pod jednostką zewnętrzną podczas ogrzewania jest najczęściej naturalnym efektem odszraniania wymiennika.

Lód znajdujący się na wymienniku topi się podczas defrostu.

I tutaj pojawia się ważna różnica między klimatyzatorem używanym okazjonalnie do dogrzewania a urządzeniem pracującym przez dużą część zimy.

Trzeba przewidzieć, gdzie ta woda będzie odpływać.

W przypadku montażu na:

• balkonie,
• tarasie,
• elewacji nad ciągiem pieszym,
• dachu,
• podjeździe,

niekontrolowane zamarzanie wody może powodować problemy.

Dlatego sposób montażu jednostki zewnętrznej jest szczególnie ważny, jeżeli urządzenie ma być używane jako regularne źródło ogrzewania.

Do czego służy grzałka tacy ociekowej?

Grzałka tacy ociekowej ogranicza ryzyko zamarzania wody powstającej podczas odszraniania jednostki zewnętrznej.

Nie jest ona elementem koniecznym w każdym klimatyzatorze i w każdym zastosowaniu.

Przy intensywnej pracy zimowej może jednak być istotnym elementem konstrukcji urządzenia lub dodatkowego wyposażenia.

Jeżeli woda z kolejnych cykli defrostu zamarza na dnie jednostki zewnętrznej, może stopniowo tworzyć się warstwa lodu.

Dlatego klimatyzatory projektowane szczególnie z myślą o ogrzewaniu często mają konstrukcję jednostki zewnętrznej dostosowaną do pracy przy niskiej temperaturze.

Niektóre rozwiązania producentów są projektowane właśnie po to, aby poprawić przebieg cyklu defrost i ograniczyć akumulację lodu.

Dlaczego klimatyzator po uruchomieniu grzania przez chwilę nie nawiewa?

Jest to zazwyczaj celowe działanie urządzenia, które czeka, aż wymiennik jednostki wewnętrznej osiągnie odpowiednią temperaturę.

Gdyby wentylator wystartował natychmiast, użytkownik mógłby przez pierwszą chwilę odczuwać chłodny nawiew.

Dlatego wiele urządzeń opóźnia uruchomienie wentylatora jednostki wewnętrznej.

Daikin wskazuje przykładowo, że podczas rozruchu ogrzewania funkcja wstępnego nagrzania może opóźnić start nawiewu o około 1–4 minuty, a przy niskiej temperaturze zewnętrznej czas ten może być dłuższy.

Nie jest to więc automatycznie objaw uszkodzenia.

Jakie parametry klimatyzatora sprawdzić, jeśli ma służyć do ogrzewania?

Do regularnego ogrzewania należy analizować nie tylko moc nominalną i minimalną temperaturę pracy, ale cały zestaw parametrów opisujących zachowanie urządzenia zimą.

W praktyce warto sprawdzić:

1. SCOP

Im wyższa sezonowa efektywność, tym potencjalnie mniejsze zużycie energii w sezonie grzewczym.

2. Moc grzewczą przy niskiej temperaturze

Szczególnie interesujące są wartości dla:

• -7°C,
• -10°C,
• -15°C.

Nie każdy producent prezentuje je bezpośrednio na podstawowej karcie produktu. Czasami trzeba zajrzeć do pełnej dokumentacji technicznej.

3. Dolną temperaturę pracy

Przykładowo:

• -15°C,
• -20°C,
• -25°C.

Traktujemy ją jednak jako granicę możliwości pracy, a nie gwarancję pełnej mocy.

4. Charakterystykę defrostu

Urządzenia projektowane z myślą o ogrzewaniu mogą mieć rozwiązania poprawiające odszranianie wymiennika.

5. Odprowadzanie skroplin

Instalacja powinna być wykonana tak, aby woda z odszraniania nie powodowała oblodzenia urządzenia ani jego otoczenia.

6. Minimalną i maksymalną moc urządzenia

Klimatyzator powinien nie tylko pokryć zapotrzebowanie podczas chłodnych dni, ale również potrafić efektywnie modulować moc podczas okresów przejściowych.

Czy warto kupić większy klimatyzator „na zapas” do grzania?

Nie należy automatycznie przewymiarowywać klimatyzatora tylko dlatego, że ma służyć do ogrzewania.

Dobór urządzenia powinien uwzględniać zapotrzebowanie cieplne pomieszczeń i charakterystykę pracy konkretnego modelu.

Zbyt mała jednostka może podczas mrozu pracować praktycznie bez przerwy i nadal nie osiągać wymaganej temperatury.

Zbyt duża również nie zawsze jest optymalnym rozwiązaniem.

Dlatego zamiast kierować się wyłącznie powierzchnią typu:

„3,5 kW do 35 m²”

warto uwzględnić między innymi:

• izolację budynku,
• powierzchnię i wysokość pomieszczeń,
• wielkość przeszkleń,
• strony świata,
• układ pomieszczeń,
• wentylację,
• oczekiwaną temperaturę wewnętrzną,
• rolę klimatyzacji: dogrzewanie czy podstawowe źródło ciepła.

W nowym, dobrze izolowanym budynku pod Warszawą warunki będą zupełnie inne niż w nieocieplonym mieszkaniu w starszej kamienicy.

Czy jeden klimatyzator ogrzeje całe mieszkanie?

Jedna jednostka może skutecznie ogrzewać otwartą przestrzeń, ale nie należy zakładać, że ciepło równomiernie dotrze przez kilka zamkniętych pomieszczeń.

Klimatyzator przekazuje energię bezpośrednio do powietrza.

Nie mamy tu instalacji wodnej, która oddaje ciepło osobnym grzejnikiem w każdym pokoju.

Dlatego bardzo duże znaczenie mają:

• miejsce montażu jednostki wewnętrznej,
• kierunek nawiewu,
• układ mieszkania,
• szerokość przejść,
• zamykane drzwi.

Właśnie dlatego dobór klimatyzacji do całorocznego ogrzewania powinien obejmować nie tylko obliczenie wymaganej liczby kilowatów, lecz również analizę dystrybucji ciepłego powietrza.

Co jest ważniejsze: SCOP czy grzanie do -25°C?

Jeżeli klimatyzator ma regularnie ogrzewać budynek, trzeba analizować oba parametry razem z mocą dostępną przy niskich temperaturach.

Samo SCOP nie mówi, czy urządzenie pokryje zapotrzebowanie domu podczas silnego mrozu.

Sama temperatura „-25°C” nie mówi natomiast, jak efektywnie urządzenie będzie wtedy pracowało.

Przykładowo urządzenie zoptymalizowane do ogrzewania może mieć nie tylko wysoki SCOP, ale również deklarowaną moc grzewczą dla temperatury -10°C oraz zakres pracy sięgający znacznie poniżej zera. Właśnie dlatego warto korzystać z pełnych danych technicznych zamiast porównywać wyłącznie materiały marketingowe.

Jak prawidłowo ocenić klimatyzator do ogrzewania zimą?

Najlepszym sposobem jest zestawienie zapotrzebowania budynku przy temperaturze projektowej z rzeczywistą mocą urządzenia w podobnych warunkach.

To znacznie bardziej miarodajne niż dobór wyłącznie według metrażu.

Jeżeli budynek potrzebuje podczas mrozu 4 kW ciepła, interesuje nas przede wszystkim:

czy wybrany klimatyzator jest w stanie dostarczyć około 4 kW właśnie wtedy, gdy na zewnątrz jest zimno?

Dopiero później analizujemy:

• SCOP,
• pobór energii,
• poziom hałasu,
• wyposażenie,
• komfort nawiewu,
• automatykę.

To podejście stosujemy w naszej firmie przy instalacjach, w których klimatyzacja ma być czymś więcej niż urządzeniem używanym kilka razy jesienią do dogrzania salonu.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Podsumowanie eksperckie

Przy wyborze klimatyzatora do ogrzewania nie warto zatrzymywać się na informacji „grzeje do -25°C”. Znacznie więcej mówi zestawienie SCOP, mocy grzewczej przy temperaturach ujemnych, sposobu prowadzenia defrostu oraz konstrukcji jednostki zewnętrznej.

Dobry klimatyzator może pozostawać bardzo efektywnym źródłem ciepła również zimą, ale pod warunkiem, że został dobrany do rzeczywistego zapotrzebowania budynku, a nie tylko jego powierzchni.

Fachowiec od Klimatyzacji dobiera i montuje systemy klimatyzacji również z myślą o regularnym ogrzewaniu mieszkań, domów i lokali w Warszawie oraz okolicach. Jeżeli klimatyzacja ma służyć nie tylko do chłodzenia, ale również jako istotne źródło ciepła, warto uwzględnić to już na etapie doboru urządzeń i projektu instalacji. Napisz do nas a pomożemy dobrać odpowiednie urządzenie.