Aujourd'hui en Russie, les technologies d'onduleurs sont de plus en plus utilisées dans les climatiseurs domestiques, les systèmes de climatisation semi-industriels et industriels.
Les fabricants affirment qu'ils sont gagnants en termes d'efficacité énergétique, de performances, de vitesse de réglage de la température ambiante et d'autres paramètres de performance. Il est utile pour l'utilisateur de connaître le principe de fonctionnement d'un tel équipement, les différences entre les climatiseurs inverter et les conventionnels, les avantages et les inconvénients des systèmes.
Contenu
- Les principales différences de conception entre les climatiseurs traditionnels et les onduleurs
- La différence dans les principes de fonctionnement des climatiseurs classiques et inverseurs
- Différences de performances entre les climatiseurs non-inverter et inverter
- efficacité énergétique
- Niveau de bruit
- Indicateurs climatiques
- Fiabilité
- Fonctionnalité
- Souvent demandé
- Revue vidéo comparant les climatiseurs onduleurs et non onduleurs
Les principales différences de conception entre les climatiseurs traditionnels et les onduleurs
Le climatiseur comprend :
- Un compresseur qui comprime le fréon et le pompe à travers les conduites du système (dans les systèmes split, il est situé dans l'unité extérieure).
- Un condenseur est un appareil dans lequel le réfrigérant chauffé se refroidit et passe à l'état liquide (condense), dégageant la chaleur extraite de la pièce dans l'air (unité extérieure).
- Un évaporateur dans lequel le fréon liquide refroidi se réchauffe et s'évapore, prenant la chaleur de l'air (unité intérieure à système divisé)
- Un ventilateur chargé de souffler de l'air sur l'évaporateur et de fournir de l'air refroidi à la pièce desservie (unité intérieure).
- Un ventilateur qui assure le refroidissement forcé du condenseur par flux d'air (unité extérieure).
- Pipelines pour le pompage de réfrigérant.
- Filtres, répartiteurs de flux d'air (stores, verticaux et horizontaux).
- Blocs électroniques des systèmes de contrôle.
Cette structure est utilisée à la fois dans les climatiseurs classiques et à onduleur. La principale différence entre leurs conceptions est le contrôle des unités. Ainsi, un climatiseur conventionnel utilise, en règle générale, un compresseur AC, qui est alimenté par le secteur via des contacts de relais. Il est signalé pour allumer et éteindre le compresseur.
Dans les climatiseurs inverter, la puissance et le contrôle du compresseur sont organisés comme suit :
- Lors de l'installation de compresseurs AC - via un redresseur (convertit la tension secteur AC en DC) et un onduleur (convertit la tension DC du redresseur en AC avec une valeur et une fréquence réglables pour contrôler la vitesse et la puissance).
- Lors de l'installation de compresseurs DC - via un onduleur qui fournit une sortie d'une tension pulsée unipolaire (DC-Invertor). Dans ce cas, pour contrôler la vitesse et la puissance du compresseur, on règle la fréquence ou la largeur d'impulsion, selon le choix du type de modulation.
En conséquence, l'unité de commande électronique du climatiseur à onduleur est plus compliquée - les clés semi-conductrices de l'onduleur et son système de contrôle y sont généralement ajoutés, sur la base d'un contrôleur spécialisé.
Les systèmes Full DC-Invertor utilisent des ventilateurs avec des moteurs à courant continu. Ils sont également alimentés par un onduleur CC, ce qui vous permet d'ajuster en douceur la vitesse de rotation sur une large plage.
La différence dans les principes de fonctionnement des climatiseurs classiques et inverseurs
Dans les installations climatiques classiques (non-inverter) le principe de travail qui a reçu le nom "On/Off" est utilisé.
Différences dans les principes de fonctionnement
Lorsqu'il est mis en œuvre, le cycle du climatiseur est le suivant :
- Lorsqu'il est allumé, le compresseur atteint sa pleine puissance, pompe le réfrigérant à travers les lignes, à travers le condenseur et l'évaporateur.
- En conséquence, de l'air refroidi est insufflé dans le volume desservi jusqu'à ce que la température atteigne la limite définie dans la tâche (mesurée par des capteurs à l'entrée de l'unité intérieure et dans la pièce).
- Lorsque la valeur de consigne est atteinte, le compresseur s'éteint, la circulation du fluide frigorigène dans le circuit s'arrête.
- Lorsque l'air est chauffé, sur la base des signaux des capteurs, une commande de mise en marche est à nouveau générée, le compresseur démarre et le cycle se répète.
Le fonctionnement de tout climatiseur inverter est organisé différemment :
- Au démarrage, le compresseur fonctionne à la puissance maximale (souvent supérieure à la puissance nominale) assurant un refroidissement/chauffage rapide de l'air de la pièce.
- Lorsque la température requise est atteinte, le système de contrôle passe l'unité en mode basse consommation, nécessaire et suffisant pour maintenir les paramètres climatiques dans la pièce avec une précision donnée (compensation des petits écarts).
- La capacité du compresseur n'augmente que lorsque la température fluctue considérablement ou lorsque le point de consigne change.
- Plus loin, la puissance diminue à nouveau, le compresseur reste dans ce mode.
Différences de performances entre les climatiseurs non-inverter et inverter
La différence entre les modes de fonctionnement des climatiseurs conventionnels et à onduleur affecte également les différences de performances.
efficacité énergétique
Le mode « Marche/Arrêt » d'un climatiseur non Inverter se caractérise par :
- La présence de courants de démarrage, qui peuvent dépasser plusieurs fois la valeur nominale du compresseur.
- Le fonctionnement du compresseur après le démarrage en mode de performance maximale (généralement excessive) (puissance).
- Coûts énergétiques supplémentaires pour égaliser la pression dans le système après le démarrage (jusqu'à 50 % de la charge de réfrigérant est nécessaire dans la ligne).
Dans un climatiseur Inverter :
- Un système de démarrage progressif du compresseur a été mis en place, ce qui permet de réduire les courants de démarrage.
- Il n'est pas nécessaire d'égaliser la pression car le compresseur ne s'arrête pas.
- En mode de fonctionnement, la puissance minimale est consommée, suffisante pour maintenir la température à un niveau donné avec une précision donnée.
En conséquence, la consommation d'énergie et l'efficacité énergétique globale des climatiseurs à onduleur sont considérablement améliorées. Les fabricants donnent des chiffres raisonnables qui indiquent 30 à 40 % d'économies d'énergie, toutes choses étant égales par ailleurs.Dans les systèmes Full DC-Invertor avec un contrôle optimal de la vitesse du ventilateur, ce gain est encore plus important.
Dans les pays où les exigences d'efficacité énergétique des consommateurs sont fixées au niveau législatif, les climatiseurs "On / Off" ne sont pratiquement pas utilisés. Ainsi, au Japon et dans les pays de l'UE, 100% des nouveaux appareils climatiques domestiques sont équipés de systèmes de contrôle d'onduleur, en Australie ce chiffre a atteint 95%, en Chine - 80%. La plupart des fabricants proposant des climatiseurs de haute qualité sur le marché russe (par exemple, Daikin et Mitsubishi Electric) ont cessé de fournir des équipements sans onduleur.
Niveau de bruit
Le fonctionnement du compresseur à puissance minimale sans surcharges de démarrage peut réduire considérablement le niveau de bruit lors du fonctionnement du climatiseur. De nombreux utilisateurs ignorent cet indicateur car bruit de base pendant le fonctionnement du système split produit une unité extérieure. Cependant, les normes sanitaires en vigueur s'y appliquent.
Pour les climatiseurs non inverseurs, il se situe entre 40 et 55 dBA, ce qui, bien qu'il réponde aux exigences, peut gêner à la fois les propriétaires et leurs voisins. Dans les systèmes à onduleur, ce chiffre est réduit à 30-40 dBA.
Dans les systèmes Full DC-Invertor avec un contrôle en douceur de la vitesse du ventilateur de l'unité intérieure, il est possible de réduire le bruit de son fonctionnement au niveau de 15-25 dBA (par rapport aux indicateurs habituels dans les 25-35 dBA).
Indicateurs climatiques
La commande Inverter du climatiseur donne un gain sur les indicateurs climatiques :
- En raison du fonctionnement constant du compresseur, la précision du maintien de la température dans les pièces est de 0,5-1surC (même pour les modèles ordinaires). C'est nettement mieux que la précision de 2 à 4 degrés pour le mode marche/arrêt.
- Au démarrage du climatiseur inverter, un mode avec une puissance (capacité) supérieure à la valeur nominale est possible. Cela permet de réduire le temps de réglage de la température dans les pièces (pour certains modèles avec ce mode Turbo, le gain peut aller jusqu'à 4 fois).
Différence de climat
- Le maintien d'une température constante du flux d'air réduit considérablement le risque de rhume. Dans le même temps, les appareils avec régulation de la vitesse du ventilateur de l'unité intérieure vous permettent de vous débarrasser presque complètement des courants d'air.
- Grâce à la capacité de contrôler les performances du compresseur dans une large plage et à son fonctionnement constant, le système est assuré jusqu'à une température de l'air extérieur de -10-15surC (avec kits spéciaux "hiver" - jusqu'à -25surDE).
Fiabilité
En raison de l'absence des transitoires les plus dangereux pour les équipements électriques, la durée de vie du compresseur et des moteurs de ventilateur dans un système à onduleur peut largement dépasser celle des climatiseurs conventionnels.
Dans le même temps, la présence d'une unité électronique complexe et une augmentation du nombre de composants de circuit entraînent une certaine diminution de la fiabilité.
Selon l'indicateur général, les systèmes avec onduleur sont supérieurs aux systèmes sans onduleur, en moyenne, de 25 à 40 %. Cependant, cela est vrai pour les équipements de haute qualité de fabricants renommés.
Fonctionnalité
Le système de contrôle du climatiseur à onduleur est généralement construit sur la base d'un microcontrôleur.
La puissance de calcul des puces modernes permet non seulement de contrôler les touches de l'inverseur, mais également de mettre en œuvre de nombreuses fonctions supplémentaires :
- Contrôlez non seulement la température intérieure, mais également d'autres paramètres de microclimat, tels que l'humidité, la poussière.
Mesure précise des paramètres de l'air extérieur et apporter les corrections appropriées aux modes de fonctionnement.- Détermination de la présence de personnes dans la pièce.
- Démarrage "à chaud" avec enregistrement des paramètres après une coupure de courant.
- Contrôle du débit d'air intérieur - intensité (en contrôlant la vitesse des ventilateurs) et direction (en balançant les stores dans les plans vertical et horizontal).
- Autodiagnostic du système.
- Contrôle des canaux BlueTooth et/ou Wi-Fi et autres fonctions IoT ("Internet des objets") et "maison intelligente".
Souvent demandé
En effet, la réparation d'un climatiseur inverter est bien plus onéreuse que d'habitude, mais uniquement en cas de panne de l'onduleur ou du système de régulation. Les autres options de réparation pour les systèmes sans onduleur et onduleur coûtent presque le même prix au propriétaire. Cependant, il convient de noter que les fabricants accordent une garantie à long terme pour l'équipement (en règle générale, au moins 3-5, et pour la classe premium - jusqu'à 10 ans ou plus). Pendant ce temps, l'achat d'un système d'onduleur est déjà rentable grâce aux économies d'énergie.
Ce n'est qu'en économisant sur l'électricité que le choix en faveur d'un système d'onduleur est payant en 3-4 ans.
Aujourd'hui, les fabricants de technologie climatique proposent des climatiseurs split et multi-split à onduleur, des équipements industriels. Dans le même temps, avec une puissance croissante, le gain d'efficacité énergétique devient encore plus important.
En raison de l'utilisation de transistors à effet de champ de puissance ou IGBT modernes comme clés d'inverseur, les pertes électriques sur les clés s'avèrent faibles (vous pouvez les juger par le radiateur installé dans l'unité électronique) dans un contexte de 30-40% économies d'énergie pour les modèles ordinaires.
Ainsi, les climatiseurs inverter sont supérieurs aux systèmes classiques "On/Off" à presque tous les égards. Le coût plus élevé des appareils technologiques est plus que compensé par les gains de fiabilité, d'efficacité énergétique et de fonctionnalité.
Revue vidéo comparant les climatiseurs onduleurs et non onduleurs
