Klimatizácia aj na vykurovanie: ako funguje a kedy sa oplatí?

Klimatizáciu si väčšina ľudí spája predovšetkým s letným ochladzovaním. Keď sa však vonku ochladí, klimatizácia často zostáva vypnutá a vykurovanie preberá kotol, elektrické kúrenie alebo iný zdroj tepla.

To je však škoda. Moderná klimatizácia totiž nie je len zariadenie na chladenie. V režime vykurovania funguje ako tepelné čerpadlo vzduch–vzduch a dokáže využiť energiu z vonkajšieho vzduchu na vykurovanie interiéru. Pre domácnosti, kancelárie, prevádzky či menšie komerčné priestory tak môže byť klimatizácia zaujímavým doplnkovým alebo v niektorých prípadoch aj hlavným zdrojom tepla.

Klimatizácia ako tepelné čerpadlo vzduch–vzduch

Princíp je jednoduchší, než sa môže zdať. Pri chladení klimatizácia odoberá teplo z interiéru a odvádza ho von. Pri vykurovaní sa proces obráti – klimatizácia odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu a odovzdáva ho do interiéru. Aj keď je vonku napríklad 5 °C alebo 0 °C, vo vzduchu sa stále nachádza tepelná energia. Tepelné čerpadlo ju dokáže pomocou chladiaceho okruhu „presunúť“ na vyššiu teplotnú úroveň a využiť na vykurovanie. Práve preto klimatizácia pri vykurovaní nefunguje ako klasický elektrický ohrievač.

Elektrický ohrievač vs. tepelné čerpadlo

Pri priamom elektrickom vykurovaní sa elektrická energia premieňa na teplo približne v pomere 1 : 1. Ak teda zariadenie spotrebuje 1 kWh elektriny, vyrobí približne 1 kWh tepla. Tepelné čerpadlo pracuje inak. Elektrinu využíva predovšetkým na pohon kompresora a ventilátorov, pričom ďalšiu energiu získava z okolitého vzduchu. Preto môže byť z 1 kWh elektrickej energie dodané do priestoru až 3-4 kWh tepelnej energie.

Tento pomer vyjadruje parameter COP (Coefficient of Performance).

Napríklad pri COP 4 zariadenie pri spotrebe 1 kWh elektriny dodá približne 4 kWh tepla. Konkrétna hodnota však závisí od typu zariadenia a najmä od aktuálnych prevádzkových podmienok.

Dôležité: COP nie je konštantná hodnota. S klesajúcou vonkajšou teplotou sa mení aj vykurovací výkon a účinnosť zariadenia. Pri hodnotení celoročnej prevádzky je preto vhodnejšie sledovať aj sezónny parameter SCOP.

Prečo môže byť vykurovanie klimatizáciou úsporné?

Hlavnou výhodou je práve vysoká účinnosť tepelného čerpadla. Moderné klimatizácie s invertorovou technológiou dokážu plynulo prispôsobovať svoj výkon aktuálnej potrebe priestoru. Namiesto neustáleho zapínania a vypínania tak kompresor pracuje podľa potreby a pri čiastočnom zaťažení môže dosahovať veľmi dobrú efektivitu. To je zaujímavé najmä počas prechodných období – na jeseň a na jar – keď nie je potrebné vykurovať objekt na plný výkon. V takom prípade môže klimatizácia rýchlo zvýšiť teplotu v miestnosti bez toho, aby bolo potrebné spúšťať celý vykurovací systém.

Najväčší zmysel dáva na jeseň a na jar

Práve prechodné obdobie je jedným z najzaujímavejších scenárov využitia klimatizácie na vykurovanie.

Typický príklad:

Ráno je vonku 8 °C, počas dňa 15 °C a večer teplota opäť klesne. V celom objekte ešte nemusí byť potrebné spúšťať hlavný vykurovací systém naplno. Klimatizácia dokáže v takomto období rýchlo a lokálne zvýšiť tepelný komfort.

To môže byť praktické napríklad v:

• kanceláriách,
• obchodných a administratívnych priestoroch,
• prevádzkach,
• menších komerčných objektoch,
• rekreačných objektoch,
• domácnostiach,
• miestnostiach, ktoré sa využívajú iba časť dňa.

Vykurovanie klimatizáciou preto nemusí znamenať „vykurovať celý dom klimatizáciou“. Veľkou výhodou je práve možnosť vykurovať konkrétny priestor vtedy, keď ho potrebujete.

Funguje klimatizácia aj pri mínusových teplotách?

Áno. Moderné zariadenia sú navrhnuté tak, aby dokázali pracovať v režime vykurovania aj pri nízkych vonkajších teplotách. To však neznamená, že každá klimatizácia je vhodná na rovnaký spôsob prevádzky.

Pri výbere treba sledovať predovšetkým:

• vykurovací výkon pri nízkych vonkajších teplotách,
• prevádzkový rozsah zariadenia,
• SCOP a energetickú triedu,
• technológiu kompresora a riadenia,
• schopnosť zariadenia pracovať pri námraze,
• správne nadimenzovanie vzhľadom na vykurovaný priestor.

Preto nie je vhodné vyberať klimatizáciu iba podľa chladiaceho výkonu, napríklad podľa údaja 2,5 alebo 3,5 kW. Ak má byť zariadenie pravidelne využívané aj na vykurovanie, treba sa pozerať aj na jeho vykurovacie parametre.

Čo sa deje, keď vonkajšia jednotka zamrzne?

Pri vykurovaní klimatizácia odoberá teplo z vonkajšieho vzduchu. Keď je vonku chladno a zároveň vlhko, na výmenníku vonkajšej jednotky sa môže vytvárať námraza. Zariadenie preto v prípade potreby automaticky spustí odmrazovací cyklus – defrost. Počas neho sa na krátky čas zmení režim prevádzky tak, aby sa námraza z vonkajšieho výmenníka odstránila. Ide o štandardnú súčasť prevádzky tepelných čerpadiel vzduch–vzduch. Moderné zariadenia pritom celý proces riadia automaticky. Pri výbere zariadenia je preto dôležitá nielen deklarovaná minimálna prevádzková teplota, ale aj celkové správanie systému pri nízkych teplotách.

Vykurovanie klimatizáciou má ešte jednu veľkú výhodu: rýchlosť

Klasické vykurovacie systémy často pracujú s vodou ako teplonosným médiom. Klimatizácia odovzdáva teplo priamo prostredníctvom vzduchu. To umožňuje veľmi rýchlu reakciu na požiadavku na vykurovanie. Ak prídete do chladnej kancelárie alebo prevádzky, nemusíte čakať, kým sa nahreje celý vykurovací systém. Klimatizácia dokáže začať dodávať teplý vzduch prakticky okamžite po spustení. Práve preto je tento spôsob vykurovania zaujímavý v priestoroch s premenlivou obsadenosťou alebo prevádzkovým režimom.

Jedno zariadenie na leto aj zimu

Ďalšou výhodou je využitie jednej technológie počas celého roka. V lete klimatizácia zabezpečuje chladenie. V prechodnom období môže slúžiť na vykurovanie. A počas chladnejšej časti roka môže byť doplnkovým zdrojom tepla alebo pri vhodne navrhnutom systéme aj hlavným zdrojom vykurovania. To znamená, že zariadenie, ktoré by bolo inak využívané iba počas niekoľkých letných týždňov, môže mať výrazne vyššiu celoročnú využiteľnosť.

Klimatizácia ako doplnok k existujúcemu vykurovaniu

Pre mnohé objekty nemusí byť cieľom úplná náhrada existujúceho vykurovacieho systému. Práve naopak. Klimatizácia môže fungovať ako doplnkový zdroj tepla, ktorý sa využíva podľa aktuálnej situácie.

Napríklad:

Prechodné obdobie:
Klimatizácia vykuruje priestor a hlavný vykurovací systém zostáva vypnutý alebo pracuje s nižším výkonom.

Chladnejšie dni:
Klimatizácia pomáha hlavnému zdroju pokrývať tepelnú potrebu objektu.

Leto:
Zariadenie zabezpečuje chladenie.

Takýto spôsob prevádzky môže byť zaujímavý najmä pri modernizácii existujúcich objektov, kde kompletná výmena vykurovacieho systému nedáva ekonomický alebo technický zmysel.

Kedy vykurovanie klimatizáciou dáva najväčší zmysel?

Neexistuje jedno riešenie vhodné pre každý objekt. Pri rozhodovaní treba zohľadniť veľkosť a tepelné straty priestoru, dispozíciu, izoláciu, spôsob využívania, požadovanú teplotu aj klimatické podmienky.

Všeobecne však môže byť vykurovanie klimatizáciou veľmi zaujímavé tam, kde:

• potrebujete rýchlo vykúriť konkrétny priestor,
• objekt má premenlivú alebo prerušovanú prevádzku,
• chcete efektívne využívať zariadenie počas celého roka,
• hľadáte doplnkový zdroj tepla,
• využívate elektrickú energiu na vykurovanie,
• rekonštruujete existujúci objekt a nechcete meniť celý vykurovací systém.

Pri komerčných objektoch je navyše dôležité posudzovať riešenie z pohľadu celkových prevádzkových nákladov, režimu využívania objektu a požadovaného komfortu, nie iba podľa obstarávacej ceny zariadenia.

Na čo si dať pozor pri výbere klimatizácie na vykurovanie?

Nie každá klimatizácia je automaticky vhodná na pravidelné zimné vykurovanie.

Ak plánujete zariadenie využívať aj v zime, odporúčame sledovať najmä:

1. SCOP

Vyjadruje sezónnu účinnosť zariadenia pri vykurovaní a poskytuje lepší obraz o prevádzke počas celej vykurovacej sezóny než samotný COP.

2. Vykurovací výkon pri nízkej teplote

Dôležitý nie je iba maximálny výkon zariadenia pri štandardných podmienkach. Pri návrhu treba vedieť, aký výkon dokáže zariadenie poskytnúť napríklad pri 0 °C, -7 °C alebo ešte nižšej teplote.

3. Prevádzkový rozsah

Výrobca udáva teplotný rozsah, v ktorom môže zariadenie pracovať v režime vykurovania. Pri zariadeniach určených na celoročnú prevádzku je tento parameter zásadný.

4. Správne dimenzovanie

Príliš malé zariadenie nemusí pri nízkych teplotách pokryť tepelnú potrebu priestoru. Predimenzovanie zase nemusí byť optimálne z hľadiska investičných a prevádzkových nákladov.

Správny návrh systému preto začína posúdením konkrétneho priestoru, nie výberom zariadenia podľa výkonového čísla na internete.

Klimatizácia nemusí v zime stáť

Moderná klimatizácia už dávno nie je technológia určená iba na horúce letné dni. Vďaka princípu tepelného čerpadla vzduch–vzduch dokáže počas chladnejších mesiacov vykurovať a zároveň ponúka rýchlu reakciu, možnosť lokálneho vykurovania a využitie jedného zariadenia počas celého roka. Najväčší zmysel môže mať v prechodnom období, pri nepravidelne využívaných priestoroch alebo ako doplnkový zdroj tepla k existujúcemu vykurovaciemu systému. Pri celoročnej prevádzke je však dôležité vyberať zariadenie podľa jeho vykurovacích parametrov, SCOP, výkonu pri nízkych vonkajších teplotách a konkrétnych potrieb objektu.

Ak preto klimatizáciu vyberáte alebo plánujete jej modernizáciu, nemusíte sa pozerať iba na to, ako dobre chladí. Rovnako dôležité je, ako dokáže vykurovať.

Climaport: riešenia na chladenie aj vykurovanie

V Climaport sa zameriavame na riešenia pre chladenie aj vykurovanie a pomáhame vybrať technológiu podľa konkrétneho priestoru a spôsobu jeho využitia. V našom portfóliu nájdete klimatizačné systémy vhodné nielen na letné chladenie, ale aj na vykurovanie počas prechodných období či celej vykurovacej sezóny – podľa konkrétneho modelu a jeho technických parametrov.

Chcete zistiť, či môže byť klimatizácia vhodným zdrojom tepla aj pre váš priestor? Kontaktujte náš tím, radi vám pomôžeme.