Инверторный кондиционер

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Наружный блок
Настенный внутренний блок

Инверторный кондиционер — торговое название кондиционеров воздуха, у которых имеется возможность изменения частоты вращения двигателя компрессора (инвертор — от лат. inverto — переворачиваю, обращаю, изменяю). Блок управления в таких кондиционерах преобразует переменный ток питания в постоянный и затем преобразует в переменный ток необходимой частоты. Этот процесс называется инвертированием. Такое преобразование позволяет в широких пределах регулировать скорость вращения двигателя компрессора, в том числе выше 3000 об/мин., и, следовательно, холодо- или теплопроизводительность кондиционера. Благодаря такой технологии инверторные кондиционеры более экономичны и обеспечивают более гибкое и точное поддержание температуры, чем кондиционеры с обычным компрессором. Кроме того, они позволяют работать в более широком диапазоне наружных температур.

Первый инверторный кондиционер появился в 1981 году в Японии. Сегодня инверторная технология используется практически у всех производителей климатического оборудования наравне с обычными кондиционерами.

Принцип работы[править | править код]

Принцип работы инверторного кондиционера состоит в том, что имеется возможность плавной (многоступенчатой) регулировки скорости вращения мотора компрессора в зависимости от тепловой нагрузки в помещении. Для более быстрого достижения заданной температуры контроллер инвертора увеличивает скорость вращения двигателя компрессора. Кондиционер начинает работать в форсированном режиме до тех пор, пока температура в помещении не достигнет заданного значения. Тогда скорость вращения двигателя снижается, но компрессор продолжает работать, поддерживая постоянную температуру с минимальными отклонениями. Таким образом, в процессе работы инверторного кондиционера нет постоянного включения/выключения компрессора. Это позволяет уменьшить энергопотребление, снизить уровень шума, более точно поддерживать установленную температуру (температурные колебания не превышают 1,0 °C), работать в более широком диапазоне наружных температур, а также продлить срок службы компрессора из-за меньшего количества пусков (запуск компрессора сопровождается повышенным износом из-за того, что масло в компрессоре стекает в картер и первые секунды он работает без смазки).

Экономия энергии инверторным кондиционером[править | править код]

Инверторный кондиционер имеет блок силовой электроники, который выполняет два преобразования:

  • Из сетевого переменного напряжения получает постоянный ток.
  • Из постоянного напряжения формирует переменный ток необходимой частоты, определяющий скорость вращения двигателя компрессора.

Как любой преобразователь, силовой инверторный блок имеет КПД меньше 100 %. При равных условиях, в режиме непрерывной работы компрессора на максимальной мощности обычный кондиционер окажется менее эффективным (т.е. обычный будет более эффективным за счёт отсутствия потерь на инверторе!), чем инверторный, из за отсутствия диапазона регулировки оборотов. В инверторном имеется запас по максимальной мощности в пределах 10-15%.

Работа кондиционера в непрерывном режиме на максимальной мощности указывает лишь на то, что его выбранная мощность не соответствует охлаждаемому помещению. В среднем, теплопритоки в помещение и температура уличного воздуха значительно ниже предельных. Обычный кондиционер работает в цикличном режиме, а инверторный — в режиме сниженной мощности компрессора.

Инверторный кондиционер при снижении оборотов компрессора оказывается более эффективным, так как на той же площади испарителя и конденсатора передаётся значительно меньше тепловой энергии, что в свою очередь уменьшает значения температурного напора и повышает эффективность. Подобный режим позволяет работать кондиционеру в более широком диапазоне температур.

Обычный (не инверторный) кондиционер при работе в циклическом режиме имеет переходные процессы, как термодинамические, так и элетромеханические. При включении компрессора потребляются большие стартовые токи, необходимые для разгона ротора двигателя. После старта и до получения необходимых режимов компрессор должен перекачать до 50 % всего объёма фреона из зоны низкого давления в зону высокого давления. В это время кондиционер не вырабатывает холод. В результате достигнутые расчётные режимы являются максимальными и все части испытывают максимальную (не оптимальную) нагрузку: максимальные температурные напоры на конденсаторе и испарителе, максимальные скорости вращения вентиляторов, максимальные потери на прохождение фреона по магистралям, максимальная температура компрессора и компрессорного отсека. При достижении необходимой температуры компрессор отключается и давление в двух зонах — высокого и низкого давления — выравниваются через дросселирующее устройство. Так как давления отличаются от расчётных, кипение фреона может происходить в любой части системы — в магистрали, капиллярной трубке, ресивере. Выработанный потенциальный холод используется не по назначению, охлаждая уличный воздух, компрессорный отсек и так далее. Есть мнение, что при выравнивании давлений через дросселирующее устройство охлаждается внутренний, а не внешний блок (естественно, при работе кондиционера в режиме охлаждения). Поэтому, пока происходит выравнивание давлений после выключения компрессора, неинверторный кондиционер всё же продолжает охлаждать воздух в помещении, чем в какой-то мере компенсирует потери переходных процессов при повторном включении компрессора.

Сторонники инверторной технологии утверждают, что из-за отсутствия переходных процессов инверторный кондиционер экономит от 20% до 50% электроэнергии в зависимости от интенсивности и условий эксплуатаций.

Преимущества[править | править код]

  • Уменьшение износа;
  • выход на заданный температурный режим в 2 раза быстрее (±10°С за 15 минут против 30 минут у неинверторных моделей);
  • возможность более точного поддержания заданной температуры за счёт плавного управления скоростью вращения двигателя компрессора;
  • работа двигателей вентиляторов на очень малых оборотах при малых оборотах компрессора снижает уровень шумов как внутреннего блока (от 20 до 26 дБ), так и наружного;
  • при правильном выборе мощности кондиционера возможна экономия электроэнергии от 30 % до 66 % (у некоторых моделей), по сравнению с «обычными» кондиционерами; [источник не указан 1696 дней]
  • обеспечивает ионизацию воздушного потока за счет встроенных фильтров, вследствие чего увеличивается очистка воздуха
  • отсутствие больших пусковых токов при включении компрессора снижает нагрузку на электрическую сеть;
  • меньший уровень шума, чем у «обычных» кондиционеров (20-30 Дб против 24-35 Дб);
  • высокий коэффициент мощности и отсутствие реактивных составляющих потребляемого тока при работе компрессора снижает нагрев проводов силовой сети; [источник не указан 1696 дней]
  • Более продолжительный средний срок службы: 8-12 лет против 6-9 лет у обычного кондиционера.

Недостатки[править | править код]

  • высокая цена инверторных кондиционеров по сравнению с неинверторными аналогами;
  • повышенная чувствительность к скачкам напряжения из-за более сложной электронной начинки (в современных моделях это проблема решена встроенной защитой);
  • повышенное энергопотребление в режиме непрерывной эксплуатации (потери на инверторе), если мощность кондиционера ниже теплопотерь/теплопритока помещения;
  • неунифицированность запасных частей, что часто вызывает длительный ремонт, связанный с ожиданием необходимой детали от официального поставщика (в России — часто до трёх месяцев и более). У кондиционеров же неинверторного типа многие части (компрессор, пускозащитное реле, датчики температуры) унифицированы и в случае поломки легко заменяются на аналогичный узел другого производителя.

Примечания[править | править код]

Ссылки[править | править код]