Выражение «инверторный компрессор постоянного тока» в действительности подразумевает использование приводного электродвигателя постоянного тока.
Как это работает
Холодопроизводительность компрессора напрямую зависит от электродвигателя, который реагирует на импульсы напряжения, генерируемые инвертором. Амплитуда напряжение остается неизменной, а частота подачи импульсов – меняется. Снижение частоты влечет снижение оборотов – сокращает производительность компрессора. Последнее выливается в оптимизацию расходов электроэнергии, которая диктуется «нуждами» климатической системы.
Инверторные компрессоры на постоянном токе получили широчайшее применение: бытовые кондиционеры; прецизионные системы, полупромышленные установки, мультизональные блоки.
Среди примеров последнего времени:
- компрессор XHV, выпущенный компанией Emerson (использует R410A). Диапазон оборотов – «900~7200» в минуту. Среди заказчиков – производители кондиционеров, геотермальных, воздушных тепловых насосов. Электродвигатель – бесщеточный, трехфазный – управляется блоком, выпускаемым компанией Ruking Emerson. Блок, кстати, руководствуется информацией, выдаваемой системным контроллером – взаимодействие осуществляется по протоколу ModBus RTU;
- крышные вентиляторы FLOW маркетологи компании VILPE назвали вестниками новой эры. Здесь, понятно нет компрессоров, но электродвигатели, которые можно применять в кондиционерах – есть. Новое достижение – результат использования электропривода постоянного тока, регулируемого частотными преобразователями. Последние используют импульсы в диапазоне «0~10» вольт переменной продолжительности, чем достигается плавность регулирования оборотов;
- мульти-сплит-системы FULL, использующие инверторный привод. Производитель - Gree Electric. Инверторным управлением здесь обеспечены электродвигатели постоянного тока компрессоров и вентиляторов уличного блока, позволяющие плавно регулировать обороты. Эксплуатационный температурный режим новинок – «-15~+48» градусов. При обогреве последний температурный показатель ниже. Наружный блок может нести 9 комнатных;
- кондиционеры 42QHM, выпускаемые компанией Carrier, появились на российском рынке в начале 2019-го. Они отличаются инверторным приводом компрессора – электродвигатель постоянного тока. Такая компоновка повысила класс экономичности кондиционера до «А», позволив эксплуатировать наружные блоки при российских 20-градусных морозах (в режиме «обогрев»). Холодопроизводительность настенной новинки – 2~7 кВт.
Спиральные компрессоры
Основные элементы таких агрегатов – две спирали. Принцип действия – обкатывание подвижной спиралью неподвижной. Результат – перемещение уменьшающихся замкнутых объемов к центру, чем достигается сжатие хладагента.
Сложная конструкция заставляет конструкторов заниматься вопросами профилей спиралей, чтобы снизить перетечки. Сегодняшняя компьютерная обработка результатов моделирования, существенно упрощает отработку «идеально» сопрягающихся поверхностей.
Впрочем, требования энергоэффективности заставляют инженеров заниматься смежными вопросами «второго порядка». Например, расширяя температурные границы работы компрессоров, инженеры разработали инжекционную технологию – дополнили процесс сжатия впрыском дополнительных объемов хладагента (используется «жидкость», прошедшая конденсатор и пропущенная через малогабаритный теплообменник).
Подобный прием позволяет эксплуатационникам использовать технику при 25-градусных морозах. Тестируя эффективность технологии, инженеры LG констатировали: производительность компрессора возрастает на 27%. Дополнительный впрыск начали применять Copeland, Mitsubishi Electric, другие.
Вопросами перетечек много занимались конструкторы Daikin. Основная «утечка», обусловленная конфигурациями спиралей, характерна заключительному «циклу» сжатия. Подразумевается приближение изолированного объема к точке выпуска. Повышая силу, прижимающую спирали, можно добиться минимальных зазоров, но вблизи выпускного клапана повышающееся давление «разводит» спирали (особенно сильно в незагруженном режиме).
Внедренная ранее полость, куда направлялась небольшая часть сжатого хладагента, противодействующая расхождению спиралей, была дополнена новой опорной площадкой. Ее назначение – прием все возрастающих объемов хладагента по мере падения производительности.
Среди других оригинальных решений эксперты отмечают разработку Midea, рожденную исследованием нагрузок компрессоров. Исследователи бренда чисто опытным путем установили – пиковый КПД компрессора приходится на 50~80-процентную нагрузку. Возникла идея, искусственно загонять компрессор в экономичный диапазон.
Решение принесли опыты с повышением температуры хладагента при выходе кондиционера на неполную загрузку. Реализовав технологию, Мидеа предложила рынку кондиционер, сезонный холодильный индикатор которого прибавил 10%.
Напомним, компрессоры, конденсаторы, другие комплектующие доступны в РЕГУЛВЕНТ по предзаказам.
