Heute werden in Russland Wechselrichtertechnologien zunehmend in Haushaltsklimaanlagen, halbindustriellen und industriellen Klimatisierungssystemen eingesetzt.
Hersteller behaupten, dass sie in Bezug auf Energieeffizienz, Leistung, Einrichtungsgeschwindigkeit bei Raumtemperatur und andere Leistungskennzahlen gewinnen. Für den Benutzer ist es nützlich, das Funktionsprinzip solcher Geräte, die Unterschiede zwischen Inverter-Klimaanlagen und herkömmlichen Klimaanlagen sowie die Vor- und Nachteile von Systemen zu kennen.
Inhalt
- Die wichtigsten Designunterschiede zwischen herkömmlichen und Inverter-Klimaanlagen
- Der Unterschied in den Funktionsprinzipien von klassischen und Inverter-Klimaanlagen
- Leistungsunterschiede zwischen Klimageräten ohne und mit Inverter
- Energieeffizienz
- Geräuschpegel
- Klimaindikatoren
- Verlässlichkeit
- Funktionalität
- Oft gefragt
- Videobewertung zum Vergleich von Inverter- und Nicht-Inverter-Klimaanlagen
Die wichtigsten Designunterschiede zwischen herkömmlichen und Inverter-Klimaanlagen
Die Klimaanlage beinhaltet:
- Ein Kompressor, der Freon komprimiert und durch die Systemleitungen pumpt (bei Split-Systemen befindet er sich in der Außeneinheit).
- Ein Kondensator ist ein Gerät, in dem das erhitzte Kältemittel abkühlt und in einen flüssigen Zustand übergeht (kondensiert) und die dem Raum entzogene Wärme an die Luft abgibt (Außengerät).
- Ein Verdampfer, in dem sich das gekühlte flüssige Freon erwärmt und verdampft, wobei es der Luft Wärme entzieht (Split-System-Innengerät)
- Ein Ventilator, der dafür verantwortlich ist, Luft über den Verdampfer zu blasen und dem Serviceraum (Innengerät) gekühlte Luft zuzuführen.
- Ein Lüfter, der eine Zwangskühlung des Kondensators durch Luftstrom bereitstellt (Außengerät).
- Rohrleitungen zum Pumpen von Kältemittel.
- Filter, Luftstromverteiler (Jalousien, vertikal und horizontal).
- Elektronische Blöcke von Steuerungssystemen.
Diese Struktur wird sowohl in klassischen als auch in Inverter-Klimaanlagen verwendet. Der Hauptunterschied zwischen ihren Designs ist die Steuerung der Einheiten. Eine herkömmliche Klimaanlage verwendet also in der Regel einen Wechselstromkompressor, der über Relaiskontakte vom Netz gespeist wird. Es wird signalisiert, den Kompressor ein- und auszuschalten.
Bei Inverter-Klimaanlagen sind Leistung und Steuerung des Kompressors wie folgt organisiert:
- Bei der Installation von AC-Kompressoren - über einen Gleichrichter (wandelt die AC-Netzspannung in DC um) und einen Wechselrichter (wandelt die DC-Spannung des Gleichrichters in AC mit einstellbarem Wert und Frequenz um, um Geschwindigkeit und Leistung zu steuern).
- Bei der Installation von DC-Kompressoren - über einen Wechselrichter, der eine unipolare gepulste Spannung ausgibt (DC-Inverter). Dabei wird zur Drehzahl- und Leistungsregelung des Kompressors je nach Wahl der Modulationsart die Frequenz oder die Pulsweite geregelt.
Dementsprechend ist die elektronische Steuereinheit der Inverter-Klimaanlage komplizierter - Halbleiterschlüssel des Inverters und seines Steuersystems werden in der Regel basierend auf einer spezialisierten Steuerung hinzugefügt.
Vollständige DC-Inverter-Systeme verwenden Lüfter mit DC-Motoren. Sie werden auch von einem DC-Wechselrichter mit Strom versorgt, mit dem Sie die Rotationsgeschwindigkeit über einen weiten Bereich stufenlos einstellen können.
Der Unterschied in den Funktionsprinzipien von klassischen und Inverter-Klimaanlagen
In klassischen Klimainstallationen (ohne Wechselrichter) wird das Arbeitsprinzip verwendet, das den Namen "Ein/Aus" erhalten hat.
Unterschiede in den Funktionsprinzipien
Bei der Implementierung sieht der Zyklus der Klimaanlage wie folgt aus:
- Beim Einschalten erreicht der Kompressor die volle Leistung, pumpt das Kältemittel durch die Leitungen, durch den Kondensator und den Verdampfer.
- Dadurch wird gekühlte Luft in das gewartete Volumen geblasen, bis die Temperatur den in der Aufgabe festgelegten Grenzwert erreicht (gemessen durch Sensoren am Einlass des Innengeräts und im Raum).
- Bei Erreichen des eingestellten Wertes wird der Kompressor abgeschaltet, die Kältemittelzirkulation im Kreislauf stoppt.
- Wenn die Luft erwärmt wird, wird aufgrund der Signale der Sensoren erneut ein Einschaltbefehl generiert, der Kompressor startet und der Zyklus wiederholt sich.
Der Betrieb jeder Inverter-Klimaanlage ist anders organisiert:
- Beim Start arbeitet der Kompressor mit maximaler Leistung (häufig mehr als die Nennleistung) und sorgt für eine schnelle Kühlung / Erwärmung der Raumluft.
- Wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist, schaltet die Steuerung das Gerät in den Energiesparmodus, der notwendig und ausreichend ist, um die Klimaparameter im Raum mit einer bestimmten Genauigkeit aufrechtzuerhalten (Kompensation kleiner Abweichungen).
- Die Kompressorleistung erhöht sich nur, wenn die Temperatur stark schwankt oder wenn sich der Sollwert ändert.
- Weiterhin nimmt die Leistung wieder ab, der Kompressor bleibt in diesem Modus.
Leistungsunterschiede zwischen Klimageräten ohne und mit Inverter
Der Unterschied in den Betriebsmodi von konventionellen und Inverter-Klimaanlagen wirkt sich auch auf die Leistungsunterschiede aus.
Energieeffizienz
Der „Ein/Aus“-Modus einer Klimaanlage ohne Wechselrichter ist gekennzeichnet durch:
- Das Vorhandensein von Anlaufströmen, die den Nennwert für den Kompressor mehrmals überschreiten können.
- Der Betrieb des Kompressors nach dem Start im Modus maximaler (normalerweise überschüssiger) Leistung (Leistung).
- Zusätzliche Energiekosten für den Druckausgleich im System nach Inbetriebnahme (bis zu 50 % der Kältemittelfüllung in der Leitung erforderlich).
In einer Inverter-Klimaanlage:
- Es wurde ein Kompressor-Sanftanlaufsystem implementiert, das es ermöglicht, Anlaufströme zu reduzieren.
- Ein Druckausgleich ist nicht erforderlich, da der Kompressor nicht stoppt.
- Im Betriebsmodus wird die minimale Leistung verbraucht, die ausreicht, um die Temperatur mit einer gegebenen Genauigkeit auf einem gegebenen Niveau zu halten.
Dadurch werden der Energieverbrauch und die Gesamtenergieeffizienz von Inverter-Klimaanlagen deutlich verbessert. Hersteller geben vernünftige Zahlen an, die Energieeinsparungen von 30-40 % anzeigen, wenn alle anderen Dinge gleich bleiben.In Full-DC-Inverter-Systemen mit optimaler Lüftergeschwindigkeitssteuerung ist dieser Gewinn sogar noch größer.
In Ländern, in denen die Anforderungen an die Energieeffizienz der Verbraucher auf gesetzlicher Ebene festgelegt sind, werden "Ein / Aus" -Klimaanlagen praktisch nicht verwendet. So sind in Japan und den EU-Ländern 100% der neuen Haushaltsklimageräte mit Inverter-Steuerungssystemen ausgestattet, in Australien hat diese Zahl 95% erreicht, in China 80%. Die meisten Hersteller, die hochwertige Klimaanlagen auf dem russischen Markt anbieten (z. B. Daikin und Mitsubishi Electric), haben die Lieferung von Geräten ohne Wechselrichter eingestellt.
Geräuschpegel
Der Betrieb des Kompressors bei minimaler Leistung ohne Anlaufüberlastung kann den Geräuschpegel während des Betriebs der Klimaanlage erheblich reduzieren. Viele Benutzer ignorieren diesen Indikator, weil Grundgeräusch während des Betriebs des Split-Systems eine Außeneinheit erzeugt. Allerdings gelten dafür die aktuellen Hygienestandards.
Bei Klimaanlagen ohne Inverter liegt er im Bereich von 40-55 dBA, was zwar den Anforderungen entspricht, aber sowohl den Besitzern als auch ihren Nachbarn Unbehagen bereiten kann. In Wechselrichtersystemen wird dieser Wert auf 30-40 dBA reduziert.
In Full-DC-Inverter-Systemen mit stufenloser Steuerung der Lüftergeschwindigkeit des Innengeräts ist es möglich, das Betriebsgeräusch auf ein Niveau von 15-25 dBA zu reduzieren (im Vergleich zu den üblichen Indikatoren innerhalb von 25-35 dBA).
Klimaindikatoren
Die Invertersteuerung der Klimaanlage führt zu einem Gewinn an Klimaindikatoren:
- Aufgrund des ständigen Betriebs des Kompressors beträgt die Genauigkeit der Aufrechterhaltung der Temperatur in den Räumen 0,5-1umC (auch für normale Modelle). Dies ist deutlich besser als die Genauigkeit von 2-4 Grad für den Ein/Aus-Modus.
- Beim Start der Inverter-Klimaanlage ist ein Modus mit einer Leistung (Kapazität) möglich, die die Nennleistung übersteigt. Auf diese Weise können Sie die Zeit zum Einstellen der Temperatur in den Räumen verkürzen (bei einigen Modellen mit diesem Turbo-Modus kann die Verstärkung bis zu 4-mal betragen).
Klima unterscheiden
- Die Aufrechterhaltung einer konstanten Luftstromtemperatur reduziert das Erkältungsrisiko erheblich. Gleichzeitig können Sie mit Geräten mit Regulierung der Lüftergeschwindigkeit des Innengeräts Zugluft fast vollständig beseitigen.
- Dank der Möglichkeit, die Kompressorleistung in einem weiten Bereich zu regeln, und seines konstanten Betriebs ist das System bis zu einer Außenlufttemperatur von -10-15 gewährleistetumC (mit speziellen "Winter"-Kits - bis -25umAUS).
Verlässlichkeit
Aufgrund des Fehlens der gefährlichsten Transienten für elektrische Geräte kann die Lebensdauer der Kompressor- und Lüftermotoren in einem Wechselrichtersystem die herkömmlicher Klimaanlagen erheblich übersteigen.
Gleichzeitig führen das Vorhandensein einer komplexen elektronischen Einheit und eine Zunahme der Anzahl von Schaltungskomponenten zu einer gewissen Abnahme der Zuverlässigkeit.
Gemäß dem allgemeinen Indikator sind Wechselrichtersysteme denen ohne Wechselrichter im Durchschnitt um 25-40% überlegen. Dies gilt jedoch für hochwertige Geräte namhafter Hersteller.
Funktionalität
Die Inverter-Klimaanlagensteuerung ist in der Regel auf Basis eines Mikrocontrollers aufgebaut.
Die Rechenleistung moderner Chips ermöglicht nicht nur die Steuerung der Wechselrichtertasten, sondern auch die Implementierung vieler Zusatzfunktionen:
- Kontrollieren Sie nicht nur die Innentemperatur, sondern auch andere Mikroklimaparameter wie Feuchtigkeit, Staubigkeit.
Genaue Messung der Außenluftparameter und entsprechende Korrektur der Betriebsmodi.- Feststellung der Anwesenheit von Personen im Raum.
- „Heißer“ Start mit Speichern der Einstellungen nach einem Stromausfall.
- Steuerung des Luftstroms in Innenräumen - Intensität (durch Steuerung der Lüftergeschwindigkeit) und Richtung (durch Schwenken der Jalousien in vertikaler und horizontaler Ebene).
- System-Selbstdiagnose.
- Kontrolle über BlueTooth- und/oder Wi-Fi-Kanäle und andere IoT- ("Internet of Things") und "Smart Home"-Funktionen.
Oft gefragt
Tatsächlich ist die Reparatur einer Inverter-Klimaanlage viel teurer als üblich, aber nur im Falle eines Inverter- oder Steuersystemausfalls. Andere Reparaturoptionen für Nicht-Wechselrichter- und Wechselrichtersysteme kosten den Besitzer fast das Gleiche. Es ist jedoch zu beachten, dass die Hersteller eine langfristige Garantie für Geräte geben (in der Regel mindestens 3-5 und für die Premiumklasse - bis zu 10 Jahre oder mehr). Bereits in dieser Zeit rechnet sich die Anschaffung einer Wechselrichteranlage durch Energieeinsparung.
Allein durch die Einsparung von Strom rechnet sich die Entscheidung für ein Wechselrichtersystem innerhalb von 3-4 Jahren.
Heute bieten Hersteller von Klimatechnik Inverter-Split- und Multi-Split-Klimaanlagen, Industrieanlagen an. Gleichzeitig wird mit zunehmender Leistung der Gewinn an Energieeffizienz noch deutlicher.
Aufgrund der Verwendung moderner Leistungsfeldeffekt- oder IGBT-Transistoren als Wechselrichterschlüssel fallen die elektrischen Verluste an den Schlüsseln vor dem Hintergrund von 30-40% gering aus (Sie können sie anhand des in der Elektronikeinheit installierten Kühlers beurteilen). Energieeinsparungen für gewöhnliche Modelle.
Damit sind Inverter-Klimaanlagen den klassischen „On/Off“-Systemen in fast allen Punkten überlegen. Die höheren Kosten für technische Geräte werden durch Zugewinne an Zuverlässigkeit, Energieeffizienz und Funktionalität mehr als kompensiert.
Videobewertung zum Vergleich von Inverter- und Nicht-Inverter-Klimaanlagen
