Купил один из самых дешевых кондиционеров мощностью 12 BTU, за 13 тыщ рублей. 7 тыщ отдал за установку кондиционера.
Включил кондей на тепло. Оказалось что кондиционер включенный на тепло может протопить в одиночку мой дом до наружных температур около -5.
Потребляет кондей около 1000-1200 Вт/ч. И в зависимости от температуры наружного воздуха поставляет в дом тепла больше чем потребляет. Тобишь, схема выглядит так:
Допустим кондиционер потребляет 1Квт. Всё что он потребил - ушло в нагрев фреона и самого компрессора. Сам компрессор наружу излучает тепла пренебрежительно мало. Поэтому можно считать что всю энергию которую потребил компрессор ушла в нагрев фреона, который при работе кондея на тепло ушел в дом, и отдал там это тепло в дом посредством внутреннего блока кондиционера.
Тобишь ясно что внутри дома у нас горячая сторона фреона. Значит на внешнем блоке кондиционера у нас холодная сторона. Причем температура фреона на внешней стороне, ну допустим -30 градусов. Что происходит если некое тело температурой -30 градусов обдувать воздухом температурой НОЛЬ градусов? Тело начинает греться, а воздух охлаждаться. Воот. Вентилятор внутреннего блока продувая сквозь радиатор более тёплый воздух чем температура самого радиатора - нагревает фреон. Получается что фреон на входе в радиатор имеет температуру - 30 градусов. А на выходе из радиатора, и подогретый воздухом имеет уже температуру -20 градусов.
Теперь компрессор сжимает фреон. Грубо говоря из 1 литра фреона комрессор делает 0,1 литра фреона. Из курса физики помним что при сжатии газа сам газ нагревается. Значит фреон стал горячим. И его температура стала уже не -20, а +60 градусов. Это произошло за счёт уменьшения его объёма. Компрессор его сжал.
Но если бы мы фреон не нагрели воздухом, и стали бы его сжимать в тот момент пока он был еще температурой - 30, то при сжатии компрессором он был бы на эти же 10 градусов холоднее, тоесть, не +60, а +50. И если бы мы с него еще сняли тепла, то при следующем цикле его температура бы была уже +40, потом +30, и так до тех пор пока его температура на горячей стороне не уравновесилась бы с температурой внутри дома.
Однако, мы фреону всё время сообщаем дополнительное тепло. Это тепло ему даёт компрессор и наружный воздух.
Так вот, чем теплее на улице, тем больше тепла мы можем сообщить холодному фреону.
Получается что при температуре на улице +10 мы можем сообщить фреону в час 2Квт тепла.
При +5 - 1,5 Квт тепла можем взять с улицы.
При 0 - 1,2 Квт.
При -5 - 0,9 Квт.
При -10 - 0,6 Квт.
Это примерные числа, чтоб показать динамику снимаемой энергии с улицы.
Плюс помним про постоянный 1 Квт от самого компрессора.
Получается что итого тепла в дом мы получаем
При +10 - 3 Квт.
При +5 - 2,5
При 0 - 2,2 Квт.
При -5 - 1,9 Квт.
При -10 - 1,6 Квт.
Соответственно КПД у нас получается
При +10 - 1 к 3
При +5 - 1 к 2,5
При 0 - 1 к 2,2
При -5 - 1 к 1,9
При -10 - 1 к 1,6
Однако, это еще не все параметры влияющие на КПД.
На самом деле, чем в доме холоднее - тем выше КПД.
Смотрите.
Допустим у нас на улице +7.
В доме + 23.
Дельта температур между домом и улицей составляет 16 градусов.
При таком режиме мы с улицы можем снять 2Квт. тепла.
Потому что фреон на холодной стороне (На улице) попадает в радиатор температурой -30. А внутри дома он у нас +60.
Теперь допустим мы только что приехали в долго нетопившийся дом, и в доме температура такая же как и на улице. Тобишь дельта =0.
Значит когда фреон температурой +60 градусов попадает к нам в дом, он обдувается воздухом температурой не +23, а +7. Значит на выходе из дома он потерял гораздо больше энергии, чем если бы обдувался воздухом температурой +23.
Поэтому теперь в наружный радиатор он попадёт температурой не -30, а уже -40.
И уже тут ДЕЛЬТА температуры между фреоном и улицей увеличилась. Фреон стал более холодный по отношению к улице, а следовательно с улицы мы сможем снять бОООльше тепла.
Для наглядности я скажу что это будет 3Квт. И в таких условиях КПД может получиться даже и 1к4.
Итак, получается что чем больше разница температур между воздухом и фреоном - тем эффективнее теплообмен. Тем выше КПД.
Также, эффективность теплообмена можно повысить за счёт ПЛОЩАДИ. Если бы мы могли прилепить второй внутренний блок к кондиционеру. А на внешней стороне увеличить размер радиатора наружного блока - то мы бы тоже значительно увеличили бы КПД. Не пропорционально увеличению площади, но всё равно весьма ощутимо.
Стоит отметить что выше я рассмотрел простейший случай, привел весьма приблизительные числа, и температуры приводил для наглядности, а не по паспорту какого бы то нибыло изделия.
Реальная жизнь она немного сложнее. Там есть дросселирование, влажность воздуха, скорость воздушного потока, масло в компрессоре, степень сжатия, марки и свойства фреонов на разных температурах, и т.п.
А практика показывает что реально кондиционером можно топиться
Сентябрь, октябрь, ноябрь, апрель, май
5 месяцев в году. А в реальности даже 6.
А 6 месяцев - это 180 дней.
А 180 дней - это 4320 часов.
Если даже суммарный КПД выйдет 1к2. То получается что вы будете экономить (относительно электричества) 4320 Квт/ч в год.
Если электричество стоит 3 рубля - это почти 13 тыщ рублей за год.
А если электричество 4,7 рубля за Квт (как в СНТ) - то получается 20тыщ в год.
Вот и окупилось....
Скажу честно, для меня кондей стал спасением. Топить котел 3 месяца, вместо 9-ти - это великое щщастье.