Jak działa klimakonwektor — zasada działania krok po kroku

„Jak to działa, skoro nie ma sprężarki?” — to pierwsze pytanie, jakie dostajemy od instalatorów przechodzących z klimatyzacji split. Poniżej rozkładamy klimakonwektor na czynniki pierwsze: co jest w środku, skąd bierze się chłód, dlaczego pod spodem kapie woda i dlaczego moc z nazwy modelu nigdy nie trafia w całości do pomieszczenia.

Jak działa klimakonwektor — w trzech zdaniach

Klimakonwektor nie wytwarza chłodu ani ciepła — przenosi je z wody do powietrza. Przez wymiennik z rurek miedzianych i lameli aluminiowych płynie woda: latem 7/12 °C, zimą 40–50 °C. Wentylator zasysa powietrze z pomieszczenia, przepycha je przez wymiennik i oddaje z powrotem — schłodzone albo ogrzane.

Całą energię dostarcza źródło stojące poza pomieszczeniem: pompa ciepła, agregat wody lodowej albo kocioł. W obudowie klimakonwektora nie ma sprężarki i nie ma czynnika chłodniczego — jest woda, wentylator i filtr.

Co jest w środku klimakonwektora

Konstrukcja jest prosta i niemal identyczna w każdym typie montażu — ścienny, podłogowy, kasetonowy i kanałowy różnią się obudową i kierunkiem nawiewu, nie zasadą działania.

Skąd bierze się chłód — obieg wody 7/12 °C

Standardowy punkt pracy na chłodzeniu to woda 7 °C na zasilaniu i 12 °C na powrocie. Te pięć stopni różnicy to cała energia, jaką klimakonwektor odbiera z instalacji. Przy powietrzu 27 °C i wilgotności 47 % lamele mają około 10 °C — wyraźnie poniżej temperatury powietrza, więc ciepło płynie z powietrza do wody.

1. Źródło (pompa ciepła lub agregat) schładza wodę do 7 °C i wtłacza ją w instalację.
2. Woda dociera do klimakonwektora i wpływa do wężownicy króćcem 3/4 cala.
3. Wentylator zasysa ciepłe powietrze z pomieszczenia i przepycha je przez lamele.
4. Powietrze oddaje ciepło wodzie i wraca do pokoju chłodniejsze o 8–12 °C.
5. Woda ogrzana do 12 °C wraca rurą powrotną do źródła — i cykl się zamyka.

Podnieś temperaturę wody, a moc spadnie. Przy 9 °C zamiast 7 °C moc jawna ściennego MHW-Q 27 schodzi z 2,02 do 1,67 kW — to ten sam mechanizm, który zimą obcina moc grzewczą przy niższej temperaturze zasilania. Szczegóły doboru pod pompę ciepła opisaliśmy w osobnym tekście o chłodzeniu z pompy ciepła.

Moc całkowita a moc jawna — co naprawdę schładza pokój

To najczęstsze źródło rozczarowań przy odbiorze instalacji. Liczba w nazwie modelu — 2,7 kW, 4,5 kW — to moc całkowita (Pc): suma schłodzenia powietrza i skroplenia zawartej w nim pary wodnej. Termometr w pokoju reaguje wyłącznie na część jawną (Ps).

Udział mocy jawnej w katalogu Mycond mieści się w przedziale 66–79 %. Praktyczna zasada: do bilansu ciepła pomieszczenia bierz moc jawną, nie całkowitą. Jeśli pokój potrzebuje 2 kW schłodzenia, model „2,0 kW” go nie pokryje — potrzebny jest sprzęt o mocy całkowitej około 2,7–3,0 kW.

Skąd bierze się kondensat i gdzie odpływa

Różnica między mocą całkowitą a jawną ma fizyczną postać: to woda. Lamele o temperaturze około 10 °C są chłodniejsze od punktu rosy powietrza w pomieszczeniu, więc para wodna skrapla się na nich i spływa do tacy pod wymiennikiem. Przy 26 °C i 60 % wilgotności punkt rosy wynosi 17,6 °C — wężownica jest od niego o ponad siedem stopni zimniejsza.

• Odpływ jest obowiązkowy w każdym urządzeniu pracującym na chłodzeniu — u Mycond to króciec z gwintem zewnętrznym 3/4 cala.
• Spadek grawitacyjny minimum 1–2 %; jeśli go nie ma, potrzebna jest pompka skroplin.
• Rury chłodnicze i wężownica muszą być zaizolowane paroszczelnie, inaczej kondensat pojawi się także na rurach.
• W trybie samego ogrzewania kondensat nie powstaje — ale odpływ i tak trzeba wykonać, bo latem urządzenie będzie chłodzić.

Jak działa klimakonwektor zimą

Zimą przez tę samą wężownicę płynie woda gorąca, a wentylator pracuje tak samo. To właśnie wymuszony przepływ powietrza sprawia, że klimakonwektor grzeje wodą 40–45 °C, przy której zwykły grzejnik płytowy oddaje już bardzo mało ciepła — i dlatego tak dobrze łączy się z pompą ciepła.

Moc grzewcza w katalogach podawana jest zwykle przy wodzie 60 °C. Przy niższej temperaturze zasilania spada proporcjonalnie do różnicy temperatur między wodą a powietrzem:

Czym steruje termostat — biegi wentylatora i zawór

Klimakonwektor nie reguluje temperatury wody — tę ustawia źródło. Termostat ma do dyspozycji dwa narzędzia:

• Bieg wentylatora. Więcej powietrza przez wymiennik to więcej mocy — i więcej hałasu. Silnik DC (BLDC) pozwala na płynną regulację zamiast trzech skoków, więc urządzenie częściej pracuje cicho na niskich obrotach.
• Zawór na wodzie. Zawór 2-drogowy odcina przepływ przez wężownicę, 3-drogowy przepuszcza wodę obejściem. Bez zaworu urządzenie chłodzi lub grzeje zawsze, gdy w rurach jest woda, a jedyną regulacją zostaje wentylator.

Stąd praktyczny wniosek dla projektu: klimakonwektor bez zaworu z siłownikiem nie utrzyma zadanej temperatury w pomieszczeniu. W katalogu Mycond zawór jest opcją fabryczną, a w części serii — na przykład ściennym MHW-Q — wchodzi w standardowe wyposażenie razem z Wi-Fi i Modbusem.

2-rurowy czy 4-rurowy — jak to zmienia działanie

Układ 2-rurowy (2T) ma jedną wężownicę i jedną parę rur. Latem płynie przez nie woda zimna, zimą gorąca — przełączenie następuje centralnie, dla całego budynku naraz. Układ 4-rurowy (4T) ma dwie wężownice i dwie pary rur, więc każde pomieszczenie może w tym samym momencie grzać albo chłodzić.

W domu jednorodzinnym i mieszkaniu 2T wystarcza w większości przypadków. 4T ma sens tam, gdzie w jednym budynku równocześnie występuje zapotrzebowanie na chłód i ciepło — biura z serwerownią, hotele, obiekty z dużym przeszkleniem od południa. Porównanie kosztów i typowe błędy zebraliśmy w tekście o układach 2- i 4-rurowych.

Czego klimakonwektor nie zrobi

• Nie zrobi chłodu bez źródła. Jeśli agregat lub pompa ciepła nie pracuje, wentylator będzie tylko przetłaczał powietrze o temperaturze pokojowej.
• Nie przewietrzy pomieszczenia. Standardowy klimakonwektor recyrkuluje powietrze wewnętrzne. Świeże powietrze to zadanie rekuperatora — albo jednostki kanałowej z króćcem powietrza zewnętrznego.
• Nie osuszy pomieszczenia w sposób kontrolowany. Osuszanie jest skutkiem ubocznym chłodzenia; przy pracy na samym ogrzewaniu kondensat w ogóle nie powstaje.
• Nie zastąpi ogrzewania podłogowego w domu pasywnym pod względem komfortu — ale zareaguje znacznie szybciej, bo ma bezwładność minut, a nie godzin.