今日、ロシアでは、家庭用エアコン、半産業用および産業用気候制御システムでインバーター技術がますます使用されています。
製造業者は、エネルギー効率、性能、室温でのセットアップ速度、およびその他の性能指標の点で勝っていると主張しています。このような機器の動作原理、インバータエアコンと従来のエアコンとの違い、システムの長所と短所を知っておくと便利です。
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従来のエアコンとインバータエアコンの主な設計上の違い
エアコンには以下が含まれます:
- フレオンを圧縮し、システム ラインに送り込むコンプレッサー (分割システムでは室外機にあります)。
- コンデンサーとは、加熱された冷媒が冷やされて液化(凝縮)し、室内から取り出した熱を空気(室外機)に放出する装置です。
- 冷やされた液体フロンが空気から熱を奪って加熱・蒸発する蒸発器(分割式室内機)
- エバポレーターに空気を送風し、冷却された空気をサービス ルーム (室内ユニット) に供給するファン。
- 空気の流れによって凝縮器(室外機)を強制冷却するファンです。
- 冷媒をポンピングするためのパイプライン。
- フィルター、気流分配器 (ブラインド、垂直および水平)。
- 制御システムの電子ブロック。
この構造は、従来のエアコンとインバータエアコンの両方で使用されています。それらの設計の主な違いは、ユニットの制御です。したがって、従来のエアコンは、原則として、リレー接点を介して主電源から電力を供給されるACコンプレッサーを使用しています。コンプレッサーのオンとオフを切り替えるように信号が送られます。
インバータエアコンでは、圧縮機の電力と制御は次のように構成されています。
- AC コンプレッサーを設置する場合 - 整流器 (AC 主電源電圧を DC に変換) およびインバーター (整流器の DC 電圧を AC に変換し、値と周波数を調整して速度と電力を制御します)。
- DC コンプレッサーを設置する場合 - ユニポーラ パルス電圧の出力を提供するインバーター (DC インバーター) を介して。この場合、コンプレッサーの速度とパワーを制御するために、選択した変調タイプに応じて、周波数またはパルス幅が調整されます。
したがって、インバーターエアコンの電子制御ユニットはより複雑になります - インバーターの半導体キーとその制御システムは、通常、専用のコントローラーに基づいて追加されます。
完全な DC インバーター システムは、DC モーター付きのファンを使用します。また、DCインバーターから電源が供給されるため、広い範囲で回転速度をスムーズに調整できます。
クラシックエアコンとインバーターエアコンの動作原理の違い
古典的な気候設備 (非インバーター) では、「オン/オフ」という名前が付けられた作業原理が使用されます。
実装すると、エアコンのサイクルは次のようになります。
- 電源を入れると、コンプレッサーはフルパワーに達し、ライン、コンデンサー、エバポレーターを介して冷媒を送り込みます。
- その結果、温度がタスクで設定された制限値に達するまで、冷却された空気が供給ボリュームに吹き込まれます (室内ユニットの入口と室内のセンサーによって測定されます)。
- 設定値に達すると、コンプレッサーがオフになり、回路内の冷媒循環が停止します。
- センサーからの信号に基づいて空気が加熱されると、スイッチオン コマンドが再び生成され、コンプレッサーが始動し、サイクルが繰り返されます。
インバーターエアコンの操作は、次のように編成されています。
- 始動時、コンプレッサーは最大出力 (通常は定格以上) で作動し、室内の空気を急速に冷却/加熱します。
- 必要な温度に達すると、制御システムはユニットを低電力モードに切り替えます。これは、部屋の気候パラメーターを所定の精度で維持するのに必要かつ十分です (わずかな偏差の補償)。
- 圧縮機の能力は、温度が大きく変動する場合、または設定値が変更された場合にのみ増加します。
- さらに、電力が再び減少し、コンプレッサーはこのモードのままになります。
ノンインバータエアコンとインバータエアコンの性能の違い
従来エアコンとインバータエアコンの運転モードの違いも性能の違いに影響します。
エネルギー効率
非インバータエアコンの「オン/オフ」モードの特徴は次のとおりです。
- コンプレッサーの公称値を数回超える可能性のある始動電流の存在。
- 最大(通常は過剰)性能(電力)モードでの起動後のコンプレッサーの動作。
- 起動後にシステム内の圧力を均等化するための追加のエネルギー コスト (冷媒チャージの最大 50% がラインに必要)。
インバーターエアコンの場合:
- コンプレッサーのソフトスタートシステムが実装されており、始動電流を減らすことができます。
- コンプレッサは停止しないため、均圧の必要はありません。
- 動作モードでは、温度を所定の精度で所定のレベルに維持するのに十分な最小限の電力が消費されます。
その結果、インバータエアコンのエネルギー消費量と全体のエネルギー効率が大幅に改善されます。メーカーは、他のすべての条件が同じであれば、30 ~ 40% のエネルギー節約を示す妥当な数値を示しています。最適なファン速度制御を備えたフル DC インバーター システムでは、このゲインはさらに大きくなります。
消費者のエネルギー効率の要件が法的レベルに設定されている国では、「オン/オフ」エアコンは実際には使用されていません。したがって、日本と EU 諸国では、新しい家庭用気候装置の 100% にインバーター制御システムが装備されており、オーストラリアではこの数字が 95%、中国では 80% に達しています。ロシア市場で高品質のエアコンを提供しているほとんどのメーカー (ダイキンや三菱電機など) は、非インバーター機器の供給を停止しています。
騒音レベル
過負荷を開始せずに最小電力でコンプレッサーを動作させると、エアコンの動作中の騒音レベルを大幅に下げることができます。多くのユーザーはこのインジケーターを無視します。 基本ノイズ スプリットシステムの運転中は室外機が発生します。ただし、現在の衛生基準が適用されます。
非インバータエアコンの場合、それは40〜55 dBAの範囲にあり、要件を満たしていますが、所有者とその隣人の両方に不快感を与える可能性があります.インバータ システムでは、この数字は 30 ~ 40 dBA に減少します。
室内ユニットのファン速度をスムーズに制御するフル DC インバーター システムでは、動作時のノイズを 15 ~ 25 dBA のレベルまで下げることができます (25 ~ 35 dBA 以内の通常のインジケーターと比較して)。
気候指標
エアコンのインバーター制御により、気候指標が向上します。
- コンプレッサーが常に作動しているため、部屋の温度を維持する精度は0.5〜1です約C(通常のモデルでも)。これは、オン/オフ モードの 2 ~ 4 度の精度よりも大幅に優れています。
- インバーターエアコンの起動時は、定格を超える電力(容量)でのモードが可能です。これにより、部屋の温度を設定するのにかかる時間を短縮できます (このターボ モードを備えた一部のモデルでは、ゲインは最大 4 倍になります)。
- 一定の気流温度を維持することで、風邪のリスクが大幅に軽減されます。同時に、室内機のファン速度を調整するデバイスを使用すると、ドラフトをほぼ完全に取り除くことができます。
- コンプレッサの性能を広範囲に制御できることと、常時運転を行うことで、外気温度-10~15℃までシステムを保証します。約C (特別な「冬」キットを使用 - 最大 -25約から)。
信頼性
電気機器にとって最も危険な過渡現象がないため、インバーター システムのコンプレッサーとファン モーターの寿命は、従来のエアコンの寿命を大幅に上回る可能性があります。
同時に、複雑な電子ユニットの存在と回路部品の数の増加は、信頼性の低下につながります。
一般的な指標によると、インバーター システムは非インバーター システムよりも平均で 25 ~ 40% 優れています。ただし、これは有名メーカーの高品質機器に当てはまります。
機能性
インバータエアコン制御システムは、原則としてマイクロコントローラに基づいて構築されています。
最新のチップの計算能力により、インバータ キーを制御できるだけでなく、多くの追加機能を実装することもできます。
- 室内温度だけでなく、湿度、ほこりなどの他の微気候パラメータも制御します。
外気パラメータを正確に測定し、動作モードを適切に修正します。
- 部屋に人がいるかどうかの判定。
- 停電後、設定を保存して「ホット」スタート。
- 室内空気の流れの制御 - 強度 (ファンの速度を制御することによる) と方向 (垂直面と水平面でブラインドをスイングすることによる)。
- システムの自己診断。
- BlueTooth や Wi-Fi チャネル、その他の IoT (「モノのインターネット」) および「スマート ホーム」機能を制御します。
よく聞かれる
確かに、インバーターエアコンの修理は通常よりもはるかに高価ですが、インバーターまたは制御システムに障害が発生した場合に限ります。非インバーターおよびインバーターシステムの他の修理オプションは、所有者にほぼ同じ費用がかかります.ただし、メーカーは機器に長期保証を提供することに注意してください(原則として、少なくとも3〜5年、プレミアムクラスでは最大10年以上)。この時期にインバーターシステムを購入することで、省エネ効果が得られます。
電気を節約することによってのみ、インバーターシステムを支持する選択は3〜4年以内に報われます.
今日、気候技術のメーカーは、インバータースプリットおよびマルチスプリットエアコン、産業機器を提供しています。同時に、電力の増加に伴い、エネルギー効率の向上はさらに重要になります。
最新のパワー電界効果またはIGBTトランジスタをインバーターキーとして使用しているため、キーの電気的損失は30〜40%の背景に対してわずかです(電子ユニットに取り付けられたラジエーターで判断できます)。通常モデルの省エネ。
したがって、インバータエアコンは、ほとんどすべての点で従来の「オン/オフ」システムよりも優れています。テクノロジー デバイスの高コストは、信頼性、エネルギー効率、および機能性の向上によって十分に相殺されます。
インバーターエアコンとノンインバーターエアコンの比較動画レビュー