今天在俄羅斯，逆變器技術越來越多地用於家用空調、半工業和工業氣候控制系統。
製造商聲稱他們在能源效率、性能、室溫設置速度和其他性能指標方面獲勝。了解此類設備的工作原理，變頻空調與傳統空調的區別，系統的優缺點，對用戶很有幫助。
傳統空調與變頻空調的主要設計差異
空調包括：
- 一種壓縮氟利昂並將其泵送通過系統管線的壓縮機（在分體式系統中，它位於室外單元中）。
- 冷凝器是一種設備，其中加熱的製冷劑冷卻並變成液態（冷凝器），將帶出房間的熱量散發到空氣中（室外機）。
- 冷卻的液體氟利昂在其中加熱並蒸發，從空氣中吸收熱量的蒸發器（分體式室內機）
- 風扇負責將空氣吹過蒸發器並將冷卻空氣供應到服務室（室內機）。
- 通過氣流對冷凝器進行強製冷卻的風扇（室外機）。
- 用於泵送製冷劑的管道。
- 過濾器、氣流分配器（百葉窗、垂直和水平）。
- 控制系統的電子模塊。
這種結構用於經典空調和變頻空調。他們的設計之間的主要區別在於單元的控制。因此，傳統的空調通常使用交流壓縮機，該壓縮機由電源通過繼電器觸點供電。發出打開和關閉壓縮機的信號。
在變頻空調中，壓縮機的電源和控制安排如下：
- 安裝交流壓縮機時 - 通過整流器（將交流電源電壓轉換為直流）和逆變器（將整流器的直流電壓轉換為具有可調值和頻率的交流，以控制速度和功率）。
- 安裝直流壓縮機時 - 通過提供單極脈衝電壓輸出的逆變器（直流逆變器）。在這種情況下，為了控制壓縮機的速度和功率，根據調製類型的選擇來調節頻率或脈衝寬度。
因此，變頻空調的電子控制單元更加複雜 - 通常基於專用控制器，將逆變器的半導體按鍵及其控制系統添加到其中。
全直流逆變器系統使用帶有直流電機的風扇。它們還從直流逆變器接收電力，使您可以在大範圍內平滑地調節轉速。
經典空調和變頻空調工作原理的區別
在經典氣候裝置（非逆變器）中，使用了名為“開/關”的工作原理。
操作原理的差異
實施時，空調的循環如下：
- 當打開時，壓縮機達到全功率，通過管道泵送製冷劑，通過冷凝器和蒸發器。
- 結果，冷卻空氣被吹入服務空間，直到溫度達到任務中設定的極限（由室內機入口和房間內的傳感器測量）。
- 當達到設定值時，壓縮機關閉，迴路中的製冷劑循環停止。
- 當空氣被加熱時，根據來自傳感器的信號，再次生成開啟命令，壓縮機啟動並重複循環。
任何變頻空調的運行組織方式都不同：
- 啟動時，壓縮機以最大功率（通常超過額定功率）運行，為房間內的空氣提供快速冷卻/加熱。
- 當達到所需溫度時，控制系統將裝置切換到低功率模式，這對於以給定精度（補償小偏差）保持房間內的氣候參數是必要且足夠的。
- 僅當溫度大幅波動或設定值發生變化時，壓縮機容量才會增加。
- 此外，功率再次降低，壓縮機保持在此模式。
非變頻空調與變頻空調的性能差異
傳統空調和變頻空調運行方式的不同也會影響性能的差異。
能源效率
非變頻空調的“開/關”模式的特點是：
- 存在啟動電流，可能會多次超過壓縮機的標稱值。
- 壓縮機在啟動後以最大（通常是過剩）性能（功率）模式運行。
- 啟動後平衡系統壓力的額外能源成本（管線中需要最多 50% 的製冷劑充注量）。
在變頻空調中：
- 已經實施了壓縮機軟啟動系統，可以降低啟動電流。
- 由於壓縮機不會停止，因此無需進行壓力平衡。
- 在操作模式下，消耗的功率最小，足以以給定的精度將溫度保持在給定的水平。
從而顯著提高變頻空調的能耗和整體能效。製造商給出的合理數字表明節能 30-40%，其他條件相同。在具有最佳風扇速度控制的全直流逆變器系統中，該增益甚至更大。
在立法層面規定消費者能效要求的國家，實際上不使用“開/關”空調。因此，在日本和歐盟國家，100% 的新家用空調設備都配備了逆變器控制系統，在澳大利亞這個數字已經達到 95%，在中國 - 80%。大多數在俄羅斯市場上提供高質量空調的製造商（例如，大金和三菱電機）已停止供應非逆變器設備。
噪音水平
壓縮機以最小功率運行而不啟動過載可以顯著降低空調運行過程中的噪音水平。許多用戶忽略了這個指標，因為 基本噪聲 在分體式系統運行期間產生一個室外單元。但是，目前的衛生標準適用於它。
對於非變頻空調，它在40-55dBA的範圍內，雖然符合要求，但會給業主和鄰居帶來不適。在逆變器系統中，這個數字減少到 30-40 dBA。
在具有平滑控制室內機風扇速度的全直流逆變器系統中，可以將其運行時的噪音降低到 15-25 dBA 的水平（與 25-35 dBA 內的通常指標相比）。
氣候指標
空調的逆變器控制可提高氣候指標：
- 由於壓縮機的持續運行，保持房間溫度的精度為0.5-1關於C（即使對於普通型號）。這明顯優於開/關模式的 2-4 度精度。
- 變頻空調啟動時，可能出現功率（容量）超過標稱的模式。這使您可以減少設置房間溫度所需的時間（對於某些具有此 Turbo 模式的型號，增益最高可達 4 倍）。
氣候不同
- 保持恆定的氣流溫度可顯著降低患感冒的風險。同時，具有調節室內機風扇速度的設備可以讓您幾乎完全擺脫氣流。
- 由於能夠在大範圍內控制壓縮機性能並持續運行，系統可確保室外空氣溫度達到 -10-15關於C（帶有特殊的“冬季”套件 - 高達 -25關於從）。
可靠性
由於電氣設備不存在最危險的瞬變，逆變器系統中壓縮機和風扇電機的壽命可以大大超過傳統空調的壽命。
同時，複雜電子單元的存在和電路元件數量的增加導致可靠性有所下降。
根據一般指標，逆變器系統平均優於非逆變器系統，平均高出 25-40%。但是，對於來自知名製造商的高質量設備來說，情況確實如此。
功能性
變頻空調控制系統通常基於微控制器構建。
現代芯片的計算能力不僅可以控制逆變器按鍵，還可以實現許多附加功能：
- 不僅控制室內溫度，還控制其他小氣候參數，例如濕度、灰塵。
準確測量室外空氣參數並對運行模式進行適當修正。- 確定房間內是否有人。
- “熱”從斷電後保存設置開始。
- 室內氣流控制 - 強度（通過控制風扇的速度）和方向（通過在垂直和水平面上擺動百葉窗）。
- 系統自診斷。
- 控制藍牙和/或 Wi-Fi 通道以及其他 IoT（“物聯網”）和“智能家居”功能。
經常被問到
事實上，變頻空調的維修費用比平時高得多，但僅限於逆變器或控制系統出現故障的情況下。非逆變器和逆變器系統的其他維修選擇成本幾乎相同。但是，應該注意的是，製造商為設備提供長期保修（通常至少 3-5 年，而高級級別 - 長達 10 年或更長時間）。在此期間，由於節能，購買逆變器系統已經獲得回報。
只有通過節省電力，選擇逆變器系統才能在 3-4 年內獲得回報。
如今，氣候技術製造商提供變頻分體式和多分體式空調、工業設備。同時，隨著功率的增加，能源效率的提高變得更加顯著。
由於使用現代功率場效應或IGBT晶體管作為逆變器按鍵，在30-40％的背景下，按鍵上的電氣損耗很少（您可以通過安裝在電子單元中的散熱器來判斷）普通車型節能。
因此，變頻空調幾乎在所有方面都優於經典的“開/關”系統。技術設備的較高成本被可靠性、能源效率和功能性的提升所抵消。
視頻回顧比較變頻和非變頻空調
