Dnes sa v Rusku invertorové technológie čoraz viac používajú v domácich klimatizáciách, polopriemyselných a priemyselných systémoch klimatizácie.
Výrobcovia tvrdia, že vyhrávajú z hľadiska energetickej účinnosti, výkonu, rýchlosti nastavenia izbovej teploty a ďalších ukazovateľov výkonu. Pre používateľa je užitočné poznať princíp fungovania takýchto zariadení, rozdiely medzi invertorovými klimatizačnými zariadeniami a konvenčnými, výhody a nevýhody systémov.
Obsah
- Hlavné konštrukčné rozdiely medzi tradičnými a invertorovými klimatizáciami
- Rozdiel v princípoch fungovania klasických a invertorových klimatizácií
- Rozdiely vo výkone medzi neinvertorovými a invertorovými klimatizáciami
- energetická účinnosť
- Úroveň hluku
- Klimatické ukazovatele
- Spoľahlivosť
- Funkčnosť
- Často kladené
- Video recenzia porovnávajúca invertorové a neinvertorové klimatizácie
Hlavné konštrukčné rozdiely medzi tradičnými a invertorovými klimatizáciami
Súčasťou klimatizácie je:
- Kompresor, ktorý stláča freón a pumpuje ho cez systémové vedenia (v split systémoch je umiestnený vo vonkajšej jednotke).
- Kondenzátor je zariadenie, v ktorom sa ohriate chladivo ochladzuje a prechádza do kvapalného stavu (kondenzuje), pričom teplo odvádzané z miestnosti odovzdáva do vzduchu (vonkajšia jednotka).
- Výparník, v ktorom sa ochladený kvapalný freón ohrieva a vyparuje, pričom odoberá teplo zo vzduchu (vnútorná jednotka deleného systému)
- Ventilátor zodpovedný za fúkanie vzduchu cez výparník a privádzanie chladeného vzduchu do obsluhovanej miestnosti (vnútorná jednotka).
- Ventilátor, ktorý zabezpečuje nútené chladenie kondenzátora prúdením vzduchu (vonkajšia jednotka).
- Potrubie na čerpanie chladiva.
- Filtre, rozdeľovače prúdu vzduchu (žalúzie, vertikálne a horizontálne).
- Elektronické bloky riadiacich systémov.
Táto štruktúra sa používa v klasických aj invertorových klimatizáciách. Hlavným rozdielom medzi ich dizajnom je ovládanie jednotiek. Bežná klimatizácia teda spravidla používa AC kompresor, ktorý je napájaný zo siete cez reléové kontakty. Signalizuje zapnutie a vypnutie kompresora.
V invertorových klimatizáciách je výkon a ovládanie kompresora organizované nasledovne:
- Pri inštalácii striedavých kompresorov - cez usmerňovač (prevádza striedavé sieťové napätie na jednosmerné) a invertor (prevádza jednosmerné napätie usmerňovača na striedavé s nastaviteľnou hodnotou a frekvenciou na riadenie rýchlosti a výkonu).
- Pri inštalácii jednosmerných kompresorov - cez invertor, ktorý poskytuje výstup unipolárneho impulzného napätia (DC-Invertor). V tomto prípade sa na riadenie rýchlosti a výkonu kompresora reguluje frekvencia alebo šírka impulzu v závislosti od výberu typu modulácie.
V súlade s tým je elektronická riadiaca jednotka invertorovej klimatizácie komplikovanejšia - sú k nej spravidla pridané polovodičové kľúče meniča a jeho riadiaci systém, ktorý je založený na špecializovanom ovládači.
Systémy s úplným jednosmerným invertorom používajú ventilátory s jednosmernými motormi. Taktiež prijímajú energiu z DC invertora, ktorý vám umožňuje plynule nastaviť rýchlosť otáčania v širokom rozsahu.
Rozdiel v princípoch fungovania klasických a invertorových klimatizácií
V klasických klimatických inštaláciách (bez invertorov) sa používa princíp práce, ktorý dostal názov "On/Off".
Pri implementácii je cyklus klimatizácie nasledujúci:
- Po zapnutí dosiahne kompresor plný výkon, čerpá chladivo cez potrubia, cez kondenzátor a výparník.
- Výsledkom je, že ochladený vzduch je vháňaný do obsluhovaného objemu, kým teplota nedosiahne limit nastavený v úlohe (merané snímačmi na vstupe vnútornej jednotky a v miestnosti).
- Po dosiahnutí nastavenej hodnoty sa kompresor vypne, cirkulácia chladiva v okruhu sa zastaví.
- Keď sa vzduch ohreje, na základe signálov zo snímačov sa opäť vygeneruje príkaz na zapnutie, spustí sa kompresor a cyklus sa opakuje.
Prevádzka akejkoľvek invertorovej klimatizácie je organizovaná inak:
- Pri štartovaní kompresor pracuje na maximálny výkon (často viac ako nominálny), čím zabezpečuje rýchle ochladenie/ohriatie vzduchu v miestnosti.
- Po dosiahnutí požadovanej teploty riadiaci systém prepne jednotku do režimu nízkeho výkonu, potrebného a postačujúceho na udržanie klimatických parametrov v miestnosti s danou presnosťou (kompenzácia malých odchýlok).
- Výkon kompresora sa zvyšuje len pri výraznom kolísaní teploty alebo pri zmene požadovanej hodnoty.
- Ďalej sa výkon opäť zníži, kompresor zostáva v tomto režime.
Rozdiely vo výkone medzi neinvertorovými a invertorovými klimatizáciami
Rozdiel v prevádzkových režimoch konvenčných a invertorových klimatizácií ovplyvňuje aj rozdiely vo výkone.
energetická účinnosť
Režim „Zap./Vyp.“ neinvertorovej klimatizácie sa vyznačuje:
- Prítomnosť štartovacích prúdov, ktoré môžu niekoľkokrát prekročiť nominálnu hodnotu pre kompresor.
- Prevádzka kompresora po spustení v režime maximálneho (spravidla nadbytočného) výkonu (výkonu).
- Dodatočné náklady na energiu na vyrovnanie tlaku v systéme po spustení (v potrubí je potrebných až 50 % náplne chladiva).
V invertorovej klimatizácii:
- Bol implementovaný systém mäkkého štartu kompresora, ktorý umožňuje znížiť štartovacie prúdy.
- Nie je potrebné vyrovnávanie tlaku, pretože kompresor sa nezastaví.
- V prevádzkovom režime sa spotrebuje minimálny výkon, dostatočný na udržanie teploty na danej úrovni s danou presnosťou.
Výsledkom je výrazné zlepšenie spotreby energie a celkovej energetickej účinnosti invertorových klimatizácií. Výrobcovia uvádzajú rozumné čísla, ktoré naznačujú 30-40% úsporu energie, pričom všetky ostatné veci sú rovnaké.V systémoch s úplným jednosmerným invertorom s optimálnou reguláciou otáčok ventilátora je tento zisk ešte väčší.
V krajinách, kde sú požiadavky na energetickú efektívnosť spotrebiteľov stanovené na legislatívnej úrovni, sa klimatizácie "On / Off" prakticky nepoužívajú. V Japonsku a krajinách EÚ je teda 100% nových domácich klimatizačných zariadení vybavených invertorovými riadiacimi systémami, v Austrálii toto číslo dosiahlo 95%, v Číne - 80%. Väčšina výrobcov ponúkajúcich na ruskom trhu vysokokvalitné klimatizácie (napríklad Daikin a Mitsubishi Electric) prestala dodávať neinvertorové zariadenia.
Úroveň hluku
Prevádzka kompresora pri minimálnom výkone bez štartovacích preťažení môže výrazne znížiť hladinu hluku počas prevádzky klimatizácie. Mnoho používateľov tento indikátor ignoruje, pretože základný hluk počas prevádzky split systému vyrába vonkajšiu jednotku. Platia preň však súčasné hygienické normy.
Pri bezinvertorových klimatizáciách sa pohybuje v rozmedzí 40-55 dBA, čo síce spĺňa požiadavky, no môže spôsobiť nepríjemnosti majiteľom aj ich susedom. V invertorových systémoch je toto číslo znížené na 30-40 dBA.
V systémoch Full DC-Invertor s plynulým ovládaním otáčok ventilátora vnútornej jednotky je možné znížiť hlučnosť z jej prevádzky na úroveň 15-25 dBA (oproti bežným ukazovateľom v rozmedzí 25-35 dBA).
Klimatické ukazovatele
Invertorové ovládanie klimatizácie prináša zisk v klimatických ukazovateľoch:
- Vďaka neustálej prevádzke kompresora je presnosť udržiavania teploty v miestnostiach 0,5-1oC (aj pre bežné modely). To je výrazne lepšie ako presnosť 2-4 stupňov pre režim zapnutia/vypnutia.
- Pri spustení invertorovej klimatizácie je možný režim s výkonom (kapacitou) presahujúcim nominálny. To vám umožní skrátiť čas potrebný na nastavenie teploty v miestnostiach (pri niektorých modeloch s týmto režimom Turbo môže byť zisk až 4-násobný).
- Udržiavanie konštantnej teploty prúdenia vzduchu výrazne znižuje riziko prechladnutia. Zariadenia s reguláciou otáčok ventilátora vnútornej jednotky vám zároveň umožňujú takmer úplne sa zbaviť prievanu.
- Vďaka možnosti regulácie výkonu kompresora v širokom rozsahu a jeho konštantnej prevádzke je systém zabezpečený až do teploty vonkajšieho vzduchu -10-15oC (so špeciálnymi „zimnými“ súpravami - do -25oOD).
Spoľahlivosť
Kvôli absencii najnebezpečnejších prechodových javov pre elektrické zariadenia môže životnosť kompresora a motorov ventilátorov v invertorovom systéme výrazne presiahnuť životnosť bežných klimatizácií.
Súčasne prítomnosť komplexnej elektronickej jednotky a zvýšenie počtu komponentov obvodu vedie k určitému zníženiu spoľahlivosti.
Podľa všeobecného ukazovateľa sú invertorové systémy lepšie ako neinvertorové v priemere o 25-40%. To však platí pre kvalitné zariadenia od známych výrobcov.
Funkčnosť
Invertorový riadiaci systém klimatizácie je postavený spravidla na báze mikrokontroléra.
Výpočtový výkon moderných čipov umožňuje nielen ovládať invertorové kľúče, ale aj implementovať mnoho ďalších funkcií:
- Ovládajte nielen vnútornú teplotu, ale aj ďalšie parametre mikroklímy, ako je vlhkosť, prašnosť.
Presné meranie parametrov vonkajšieho vzduchu a vykonanie príslušných korekcií prevádzkových režimov.
- Určenie prítomnosti osôb v miestnosti.
- "Horúci" štart s uložením nastavení po výpadku prúdu.
- Regulácia prúdenia vzduchu v interiéri - intenzita (ovládaním rýchlosti ventilátorov) a smer (naklápaním žalúzií vo vertikálnej a horizontálnej rovine).
- Autodiagnostika systému.
- Ovládanie kanálov BlueTooth a/alebo Wi-Fi a ďalších funkcií internetu vecí („internet vecí“) a „inteligentnej domácnosti“.
Často kladené
Oprava invertorovej klimatizácie je skutočne oveľa drahšia ako zvyčajne, ale len v prípade poruchy meniča alebo riadiaceho systému. Ďalšie možnosti opravy pre neinvertorové a invertorové systémy stoja majiteľa takmer rovnako. Malo by sa však poznamenať, že výrobcovia poskytujú na zariadenia dlhodobú záruku (spravidla najmenej 3-5 a pre prémiovú triedu - až 10 rokov alebo viac). Počas tejto doby sa kúpa invertorového systému oplatí už z dôvodu úspory energie.
Iba úsporou elektrickej energie sa voľba v prospech invertorového systému vyplatí do 3-4 rokov.
Dnes výrobcovia klimatickej techniky ponúkajú invertorové splitové a multisplitové klimatizácie, priemyselné zariadenia. Zároveň so zvyšujúcim sa výkonom je zisk energetickej účinnosti ešte výraznejší.
V dôsledku použitia moderných výkonových tranzistorov s efektom poľa alebo IGBT tranzistorov ako invertorových kľúčov sa elektrické straty na kľúčoch ukážu ako malé (môžete ich posúdiť podľa radiátora nainštalovaného v elektronickej jednotke) na pozadí 30-40% úspora energie pre bežné modely.
Invertorové klimatizácie sú teda takmer vo všetkých ohľadoch nadradené klasickým systémom „On/Off“. Vyššie náklady na technologické zariadenia sú viac ako kompenzované nárastom spoľahlivosti, energetickej účinnosti a funkčnosti.
Video recenzia porovnávajúca invertorové a neinvertorové klimatizácie