Z czego składa się klimatyzator split?

Co właściwie kryje się pod nazwą split?

Split oznacza układ, w którym jedna jednostka zewnętrzna obsługuje jedną jednostkę wewnętrzną. Kiedy do jednego agregatu podłącza się kilka jednostek w różnych pomieszczeniach, mówi się o multisplit, a przy instalacjach obejmujących kilkanaście czy kilkadziesiąt odbiorników o systemach VRF. Zasada działania jest w każdym z tych wariantów taka sama, różnią się liczbą odbiorników i sposobem sterowania przepływem czynnika.

Warto od razu rozwiać nieporozumienie, które wraca przy każdej rozmowie o zakupie. Klimatyzator split nie jest urządzeniem wentylacyjnym i nie dostarcza do pomieszczenia powietrza z zewnątrz. Pracuje na powietrzu, które już znajduje się w pokoju: zasysa je, przepuszcza przez wymiennik i wtłacza z powrotem. Wymiana powietrza pozostaje zadaniem wentylacji albo rekuperacji, a jedyne, co przez ścianę faktycznie przechodzi, to ciepło przenoszone przez czynnik chłodniczy.

Drugie rozróżnienie dotyczy nazewnictwa wymienników. Ten sam element bywa nazywany parownikiem lub skraplaczem w zależności od trybu pracy, bo w urządzeniu z funkcją grzania obie strony zamieniają się rolami. Przy chłodzeniu parownikiem jest wymiennik wewnętrzny, przy grzaniu ten na zewnątrz. Dlatego w dokumentacji technicznej częściej spotyka się neutralne określenie wymiennik.

Co znajduje się w jednostce wewnętrznej?

Jednostka wewnętrzna jest konstrukcyjnie najprostszą częścią systemu i to celowe. Wszystko, co generuje hałas i wymaga chłodzenia, zostało z niej wyniesione.

Filtr siatkowy w jednostce ściennej to element zatrzymujący większe zanieczyszczenia i chroniący wymiennik, a nie filtr klasy oczyszczacza powietrza. Producenci dokładają czasem wkłady dodatkowe, na przykład węglowe czy z powłoką antybakteryjną, ale ich powierzchnia jest niewielka, a opór przepływu musi pozostać minimalny, żeby nie obciążać wentylatora. Traktowanie klimatyzatora jako zamiennika oczyszczacza kończy się rozczarowaniem.

Wykroplona woda to natomiast temat, który wraca w reklamacjach częściej niż jakikolwiek inny. Jednostka pracująca w upalny, wilgotny dzień potrafi wyprodukować kilka litrów skroplin dziennie, więc taca ociekowa i to, co dzieje się z wodą dalej, są pełnoprawnymi elementami układu, a nie dodatkiem.

Co znajduje się w jednostce zewnętrznej?

Agregat, formalnie nazywany jednostką sprężarkowo-skraplającą, skupia w sobie właściwą maszynerię. To tutaj rozgrywa się większość procesu i tutaj kryją się najdroższe podzespoły.

Sercem układu jest sprężarka, w domowych urządzeniach najczęściej rotacyjna, rzadziej spiralna. Podnosi ciśnienie czynnika w postaci gazowej, a wraz z ciśnieniem rośnie jego temperatura. W urządzeniach inwerterowych sprężarka pracuje ze zmienną prędkością obrotową, płynnie dostosowując wydajność do zapotrzebowania, zamiast włączać się i wyłączać w cyklach. Za sterowanie tą prędkością odpowiada falownik, czyli płyta elektroniki mocy z radiatorem, często chłodzona strumieniem powietrza z wentylatora. To drugi po sprężarce najdroższy podzespół i najczęstsza przyczyna kosztownych napraw pogwarancyjnych.

Wymiennik zewnętrzny zajmuje zwykle dwie lub trzy ściany obudowy i oddaje ciepło do otoczenia przy chłodzeniu, a odbiera je z powietrza przy grzaniu. Osiowy wentylator z silnikiem przetłacza przez niego powietrze. Za kierunek przepływu czynnika odpowiada zawór czterodrogowy: to jedyny element, który fizycznie odwraca obieg i pozwala jednemu urządzeniu chłodzić latem i grzać zimą.

Rozprężanie czynnika realizuje element dławiący. W prostszych konstrukcjach jest to rurka kapilarna o stałym przekroju, w urządzeniach inwerterowych elektroniczny zawór rozprężny sterowany krokowym silnikiem, który reguluje przepływ w zależności od warunków pracy. Poza tym w agregacie znajdują się filtr-osuszacz wychwytujący wilgoć i zanieczyszczenia z obiegu, presostaty zabezpieczające przed zbyt wysokim i zbyt niskim ciśnieniem, czujniki temperatury na rurach i sprężarce oraz płyta sterująca.

Na boku obudowy widoczne są dwa zawory serwisowe, dwudrogowy przy rurze cieczowej i trójdrogowy przy gazowej, z portem serwisowym. To przez nie instalator odpowietrza układ, wykonuje próżnię i uzupełnia czynnik. Ich stan i to, czy kapturki zostały porządnie dokręcone, mówi sporo o jakości montażu.

Jak działa obieg czynnika chłodniczego?

Cały układ realizuje jeden zamknięty obieg, w którym czynnik przechodzi wielokrotnie z postaci ciekłej w gazową i z powrotem. Kluczowe jest to, że urządzenie nie produkuje chłodu, tylko przenosi ciepło z jednego miejsca w drugie.

W trybie chłodzenia sprężarka podnosi ciśnienie gazu, który trafia do wymiennika zewnętrznego. Tam, oddając ciepło do powietrza, skrapla się i przechodzi w ciecz pod wysokim ciśnieniem. Następnie przepływa przez element dławiący, gdzie gwałtownie spada jego ciśnienie i temperatura. Zimna mieszanina trafia do wymiennika wewnętrznego, odbiera ciepło z powietrza w pomieszczeniu, odparowuje i jako gaz wraca do sprężarki. Powietrze przechodzące przez zimny wymiennik nie tylko się schładza, ale też traci wilgoć, która wykrapla się na lamelach i spływa do tacy.

W trybie grzania zawór czterodrogowy odwraca kierunek przepływu i role wymienników się zamieniają. Urządzenie odbiera wtedy ciepło z zimnego powietrza na zewnątrz, co brzmi paradoksalnie, ale działa dopóki temperatura pozostaje wyższa od temperatury parowania czynnika. Przy niskich temperaturach na wymienniku zewnętrznym osadza się szron, więc urządzenie okresowo uruchamia cykl odszraniania, na czas którego przestaje grzać, a z agregatu spływa woda. To normalna praca, a nie usterka.

Co składa się na instalację łączącą obie jednostki?

Ta część systemu nie przyjeżdża w kartonie i powstaje dopiero podczas montażu, dlatego jej jakość różni się między wykonawcami bardziej niż jakość samych urządzeń.

Podstawę stanowią dwie rury z miedzi chłodniczej o różnych średnicach. W typowym urządzeniu o mocy 2,5–3,5 kW rura cieczowa ma około 6,35 mm, a gazowa około 9,52 mm zewnętrznej średnicy, przy czym w branżowych cennikach spotyka się oznaczenia calowe. Obie muszą być izolowane osobno, otuliną o odpowiedniej grubości i odporną na promieniowanie słoneczne na odcinkach zewnętrznych. Wspólne owinięcie obu rur jedną izolacją, spotykane przy pośpiesznych montażach, obniża wydajność i prowadzi do wykraplania wody na rurze gazowej.

Połączenia wykonuje się przez kielichowanie końcówek, czyli rozwalcowanie miedzi pod kątem i dokręcenie nakrętką do zaworu. To miejsce, w którym najczęściej powstają mikrowycieki, i powód, dla którego prawidłowo wykonana instalacja musi zostać przed uruchomieniem opróżniona z powietrza i wilgoci pompą próżniową, a następnie sprawdzona pod ciśnieniem. Pominięcie próżni jest jedną z najczęstszych oszczędności montażowych i skutkuje przyspieszonym zużyciem sprężarki.

Poza rurami w wiązce biegnie przewód zasilająco-sterujący, zwykle pięciożyłowy, którym jednostka wewnętrzna komunikuje się z agregatem i przekazuje mu zasilanie, oraz przewód skroplin. Całość zamyka się w korycie maskującym albo prowadzi w bruździe. Długość instalacji ma znaczenie techniczne: producenci podają maksymalną długość i różnicę wysokości między jednostkami, a po przekroczeniu pewnego dystansu, zwykle kilku metrów, trzeba dodać czynnik chłodniczy ponad fabryczne napełnienie.

Jak odprowadzane są skropliny?

Woda z tacy ociekowej musi gdzieś odpłynąć i sposób rozwiązania tej kwestii decyduje o tym, czy po dwóch latach na ścianie pod jednostką pojawi się zaciek.

Najprostszym i najtrwalszym rozwiązaniem jest odpływ grawitacyjny. Przewód prowadzi się ze stałym spadkiem, zwykle rzędu jednego do dwóch procent, na zewnątrz budynku albo do instalacji kanalizacyjnej. Odcinek poziomy bez spadku, tak zwany brzuch na przewodzie, gromadzi wodę i osad, a po sezonie potrafi się całkowicie zatkać. Wtedy taca się przelewa i woda wypływa przez obudowę.

Przy podłączeniu do kanalizacji konieczny jest syfon, inaczej do pomieszczenia przedostaje się zapach. Jeżeli układ pomieszczenia nie pozwala na spadek, na przykład przy montażu jednostki nisko albo w miejscu bez dostępu do ściany zewnętrznej, stosuje się pompkę skroplin. To dodatkowy element z pływakowym czujnikiem poziomu, który przetłacza wodę w górę. Rozwiązuje problem, ale wprowadza kolejny punkt awaryjny, wymaga zasilania i cicho pracuje wyłącznie w dobrych modelach.

Osobno wygląda odprowadzenie wody z jednostki zewnętrznej. Woda pojawia się tam podczas grzania, przy odszranianiu, i w większości montaży po prostu skapuje pod agregat. Na balkonie sąsiada albo nad chodnikiem bywa to źródłem konfliktów, więc warto ustalić z instalatorem, czy przewidział tacę z odpływem.

Jaki czynnik chłodniczy pracuje w splitach?

Czynnik jest pełnoprawną częścią układu, choć nie da się go zobaczyć, a od jego rodzaju zależy dziś nie tylko wydajność, ale też przyszła dostępność urządzenia na rynku.

Rozporządzenie unijne 2024/573 wyznaczyło konkretne daty i warto je znać, planując inwestycję na lata. Dla urządzeń powietrze-powietrze o mocy do 12 kW, czyli dla typowych domowych klimatyzatorów, limit GWP na poziomie 150 zacznie obowiązywać od 1 stycznia 2029 roku, co w praktyce oznacza koniec wprowadzania do obrotu nowych urządzeń na R32. Wcześniejsza data, 1 stycznia 2027 roku, dotyczy układów powietrze-woda tej samej mocy, czyli pomp ciepła typu split, i bywa mylnie przypisywana klimatyzatorom. Od 1 stycznia 2035 roku wprowadzanie do obrotu splitów do 12 kW zawierających jakiekolwiek F-gazy będzie zakazane niezależnie od ich GWP.

Zakazy dotyczą wprowadzania do obrotu, a nie użytkowania. Urządzenie zamontowane dziś można eksploatować i serwisować dalej, choć z czasem trzeba liczyć się z rosnącą ceną czynnika przy uzupełnianiu układu.

Domowego splita nie trzeba natomiast rejestrować w Centralnym Rejestrze Operatorów. Obowiązek zakładania karty urządzenia i wykonywania okresowych kontroli szczelności dotyczy układów zawierających co najmniej pięć ton ekwiwalentu dwutlenku węgla, co przy czynniku R32 odpowiada mniej więcej 7,4 kg napełnienia. Typowy klimatyzator pokojowy zawiera od kilkuset gramów do niecałych dwóch kilogramów, czyli wielokrotnie mniej. Nie zwalnia to jednak z innego wymogu: czynności przy układzie chłodniczym, w tym montaż i napełnianie, może wykonywać wyłącznie osoba z certyfikatem F-gazowym.

Które elementy zużywają się najszybciej?

Rozkład awarii w splitach jest dość przewidywalny i nie pokrywa się z tym, czego spodziewa się większość użytkowników.

Najczęstsze problemy nie dotyczą wcale sprężarki, tylko rzeczy prostych: zabrudzonego filtra i zarośniętego wymiennika wewnętrznego, zatkanego odpływu skroplin oraz osadu i biofilmu na wentylatorze poprzecznym, który odpowiada za charakterystyczny zapach po włączeniu urządzenia. Wszystkie trzy wynikają z braku przeglądów, a nie z wady konstrukcyjnej.

Druga grupa to ubytek czynnika chłodniczego. Układ split nie zużywa czynnika, więc spadek jego ilości zawsze oznacza nieszczelność, najczęściej na kielichowanym połączeniu. Objawem jest stopniowo słabnące chłodzenie i oszronienie rury przy zaworze. Dolewanie czynnika bez znalezienia i usunięcia wycieku to leczenie objawu.

Trzecia grupa obejmuje elektronikę: płytę falownika w agregacie i sterownik jednostki wewnętrznej. Tu naprawy są najdroższe, a przy urządzeniach z niższej półki po kilku latach bywa, że koszt wymiany płyty zbliża się do ceny nowego klimatyzatora. Sprężarka i wymienniki, wbrew obiegowej opinii, przy prawidłowo wykonanej instalacji i regularnych przeglądach wytrzymują zwykle kilkanaście lat.

Podsumowanie

Klimatyzator split to jeden obieg chłodniczy rozdzielony na dwie obudowy. W środku zostaje wymiennik z wentylatorem, filtrem, tacą ociekową i sterowaniem, a na zewnątrz trafia wszystko, co pracuje ciężko: sprężarka, drugi wymiennik, wentylator osiowy, zawór czterodrogowy, element dławiący i elektronika falownika. Rolę spinającą pełni czynnik chłodniczy krążący w zamkniętym układzie.

Przy ocenie oferty warto patrzeć nie tylko na moc i markę, ale też na to, czego w cenniku często nie widać. Osobna izolacja obu rur, wykonanie próżni przed uruchomieniem, przemyślany spadek przewodu skroplin i sposób odprowadzenia wody z agregatu decydują o tym, czy po trzech sezonach urządzenie będzie działać tak samo jak na początku. To elementy tańsze niż sprężarka i odpowiadające za większość problemów eksploatacyjnych.

Jeśli planujesz zakup z myślą o kilkunastu latach, ma dziś znaczenie także czynnik chłodniczy. Urządzenia na R32 pozostają w sprzedaży, ale ich wprowadzanie do obrotu w segmencie do 12 kW zostanie ograniczone od 2029 roku, więc w dłuższej perspektywie trzeba się liczyć z rosnącą ceną czynnika przy serwisie. Sprzętu już zamontowanego żaden z tych przepisów nie dotyczy.

Najczęściej zadawane pytania

Poniżej krótkie odpowiedzi na pytania, które najczęściej pojawiają się przy poznawaniu budowy klimatyzatora.

Czy do montażu klimatyzatora split potrzebne są uprawnienia?

Tak. Czynności przy układzie chłodniczym, czyli łączenie instalacji, wykonanie próżni i napełnianie czynnikiem, może wykonywać wyłącznie osoba z certyfikatem F-gazowym dla personelu. Samodzielny montaż z ingerencją w obieg jest niezgodny z przepisami, a producent może z tego powodu odmówić uznania gwarancji.

Czy klimatyzator zużywa czynnik chłodniczy i trzeba go dolewać co sezon?

Nie. Układ jest zamknięty i przy szczelnej instalacji czynnik pracuje przez cały okres eksploatacji bez uzupełniania. Konieczność dolewania świadczy o nieszczelności, którą trzeba znaleźć i usunąć, a nie o normalnym zużyciu.

Czy jednostkę zewnętrzną można zamontować w garażu albo na zabudowanym balkonie?

W zamkniętej przestrzeni bez swobodnego przepływu powietrza urządzenie zacznie zasysać własne, gorące powietrze wyrzutowe i straci wydajność, a przy chłodzeniu może się wyłączać na zabezpieczeniu ciśnieniowym. Producenci określają minimalne odległości od ścian i przeszkód, zwykle kilkadziesiąt centymetrów z każdej strony i więcej przed wentylatorem.

Ile miedzianej instalacji można poprowadzić między jednostkami?

Zależy to od modelu i jest podane w dokumentacji technicznej, zwykle w przedziale od kilkunastu do kilkudziesięciu metrów, z osobno określoną maksymalną różnicą wysokości. Po przekroczeniu długości fabrycznego napełnienia instalator musi dodać czynnik w ilości przeliczonej na metr rury.

Co oznaczają lamele i czy da się je wyprostować po uderzeniu?

Lamele to cienkie aluminiowe blaszki nasunięte na rurki wymiennika, które wielokrotnie zwiększają powierzchnię wymiany ciepła. Pogięte ograniczają przepływ powietrza i obniżają wydajność. Serwisy prostują je grzebieniem do lameli o odpowiedniej podziałce, co jest czynnością tanią i skuteczną, o ile nie doszło do przebicia rurki.

Czy w jednostce wewnętrznej można zamontować filtr wyższej klasy?

Tylko taki, który przewidział producent. Gęstsza włóknina stawia większy opór przepływu, przez co spada strumień powietrza przez wymiennik, rośnie ryzyko jego oszronienia i obciąża się silnik wentylatora. Do oczyszczania powietrza służy osobne urządzenie, a nie wkład włożony pod pokrywę klimatyzatora.