Вентиляция и кондиционирование Оборудование и установка

Инверторные кондиционеры – что это такое?

Инверторные сплит-системы* — торговое название, принятое для обозначения оборудования для кондиционирования воздуха, у которого присутствует функциональная возможность изменения частоты вращения двигателя компрессора. Блок управления в подобных сплит-системах обладает возможностью преобразования переменного ток питания в постоянный с последующим преобразованием в переменный ток требуемой частоты. Такие метаморфозы позволяют регулировать скорость вращения двигателя компрессора в широких пределах, в том числе и более 3000 об/мин., и, следовательно, тепло- или холодопроизводительность сплит-системы. Благодаря данной технологии инверторные сплит-системы более экономичны и обеспечивают более точное и гибкое поддержание заданной температуры, чем обычные системы кондиционирования воздуха. Кроме того, данные технологии позволяют работать оборудованию в более широком диапазоне наружных температур. Впервые, такая сплит-система была выпущена в Японии в 1981 году. Сегодня инверторные технологии применяются практически у всех крупнейших производителей климатического оборудования наравне с обычными сплит-системами.

Инверторная система кондиционирования воздуха: принцип работы

Принцип работы данной системы кондиционирования заключается в том, что имеется возможность плавной регулировки скорости вращения ротора компрессора в зависимости от температурной нагрузки в помещении. Для скорейшего достижения требуемой температуры контроллер инвертора наращивает скорость вращения ротора компрессора. Сплит-системы, оборудованные инвертором, начинают работать в усиленном режиме до тех пор, пока температура в помещении не достигнет требуемого значения. В этом случае скорость вращения ротора уменьшается, но компрессор сплит-системы продолжает работать, поддерживая требуемую температуру с минимальными отклонениями. Таким образом, в ходе работы оборудования с инвертором отсутствует постоянное включение/выключение компрессора. Что позволяет снизить потребление электроэнергии, уровень шума, более точно поддерживать заданную температуру, функционировать в более широком диапазоне наружных температур. А также продлить срок службы компрессора из-за меньшего количества пусков.

Основные преимущества

Сплит-системы использующие инверторные технологии обладают следующим рядом преимуществ:
  • снижение износа;
  • ускоренный выход на требуемый температурный режим;
  • более точное поддержание требуемой 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 %, по сравнению с «обычной» сплит-системой;
  • отсутствие больших пусковых токов при включении компрессора снижает нагрузку на электрическую сеть;
  • меньший уровень шума, чем у «обычных» кондиционеров;
  • высокий коэффициент мощности и отсутствие реактивных составляющих потребляемого тока при работе компрессора снижает нагрев проводов силовой сети.

Недостатки

  • высокая цена кондиционеров с инвертором по сравнению с неинверторными аналогами;
  • повышенная чувствительность к скачкам напряжения из-за более сложной электронной начинки;
  • повышенное энергопотребление в режиме непрерывной эксплуатации (потери на инверторе) электроника большинства кондиционеров, оборудованных инвертором, не включит компрессор, если температура уличного воздуха выше допустимой (обычно от −10°С до +42°С), в это время обычные сплит-системы будут работать;
  • неунифицированность запасных частей, что часто вызывает длительный ремонт, связанный с ожиданием необходимой детали от официального поставщика (в России — часто до 3 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.

Насколько реальна экономия электроэнергии при использовании кондиционеров с инвертором?

Как утверждают сторонники и почитатели, инверторная технология ввиду того, что в ней отсутствуют переходные процессы, позволяет экономить до 30% потребляемой электроэнергии. Так ли обстоят дела на самом деле? Можно ли современную сплит-систему считать одной из самых энергоэффективных?

Итак, современные системы кондиционирования воздуха, оборудованные инвертором, имеют блок силовой электроники. Основная задача данного блока обеспечивать следующие преобразования:

• преобразование переменного сетевого тока в постоянный ток;
• преобразование постоянного тока в переменный требуемой частоты. За счет этого преобразования и определяется скорость вращения двигателя компрессора системы.

Силовой инверторный блок имеет коэффициент полезного действия (КПД), естественно, меньше 100 %. Если при прочих равных условиях, сравнить работу обычного кондиционера и системы сплит, оборудованной инвертором, в режиме бесперебойного функционирования компрессора на максимально предельной мощности, то обычный кондиционер окажется более эффективным, чем сплит с инвертором на величину потерь инвертора. Эти потери составляют порядка 10…15%.
Но подобный тест говорит нам лишь об одном, что тестируемый сплит не соответствует, предъявляемым требованиям по охлаждению воздуха в помещении. Работа на предельных нагрузках – это скорее исключение из правил, чем норма. Как правило, стандартные мощности, способные обеспечивать средне требуемые теплопритоки воздуха в помещении и температура окружающего воздуха, позволяют функционировать кондиционерам на режимах значительно ниже предельных. Соответственно, обычный кондиционер при этом функционирует в цикличном режиме, сплит с инвертором – в темпе пониженной мощности рабочего компрессора.
При этом система с инвертором, работающая на сниженных оборотах компрессора, оказывается более энергоэффективной, поскольку при той же площади конденсатора и испарителя передает значительно меньше тепловой энергии. К тому же данный режим позволяет эксплуатировать сплит-систему в более широком температурном диапазоне.
В обычных сплит-системах, не оборудованных инвертором, работа совершается в циклическом режиме. При этом в оборудовании протекают как электромеханичсекие, так и термодинамические переходные процессы. Для разгона двигателя требуются значительные стартовые токи. После запуска до момента достижения компрессоров рабочих режимов происходит перекачивание до 50% объема фреона в зону высокого давления из зоны низкого давления. Т.е. это потраченная впустую энергия, т.к. сплит в данный момент не вырабатывает холод. При достижении требуемой температуры сплит отключает компрессор и давление в двух зонах — низкого и высокого давления — выравниваются. Поскольку рабочие давления отличаются от расчетных значений, кипение фреона может осуществляться в любой части системы — в капиллярной трубке. магистрали, ресивере. Полученный потенциальный холод расходуется не по назначению, охлаждая компрессорный отсек, уличный воздух и др.

 * Сплит-система (от английского слова split, читается как «сплит» - объединять) – климатическое оборудование, система кондиционирования воздуха, состоящая из двух блоков: внешнего и внутреннего. Внешний блок – компрессорно-конденсаторный агрегат, внутренний – испарительный.