Как работает инверторная сплит-система и чем отличается от обычного кондиционера

Как работает инверторный двигатель

Главной особенностью такого электромотора является способность трансформировать переменный ток в постоянный. Принцип работы инверторного двигателя основывается на явлении электромагнитной индукции, как и у многих других электромеханических устройств. Однако его отличительной особенностью является отсутствие угольных щеток и применение в качестве элемента конструкции частотного преобразователя (инвертора). Инвертор, после преобразования переменного тока в постоянный, способен снова генерировать переменный ток необходимой частоты, что позволяет точно регулировать частоту вращения ротора.

В отличие от управления коллекторным типом, схема управления инверторным устройством гораздо более сложна и требует от разработчиков больших усилий и капиталовложений, что в конечном счете приводит к удорожанию всей конструкции. Однако такие компании как Samsung оснащают таким движком множество моделей, комплектуя их высокотехнологичными блоками управления, что не приводит к существенному удорожанию в целом. Электронные блоки этой компании зачастую устанавливают на различные виды бытовой техники, включая стиральные машины, и многие другие производители.

Инверторный мотор в стиральной машине, что это?

Что такое инвертоный двигатель в стиральной машине, можно понять, рассмотрев какие же электротехнические устройства применяются в современных агрегатах. Как известно, для вращения барабана стиральной машины необходимо преобразовать электрическую энергию, в механическую. С этой целью на большинстве старых моделей устанавливались асинхронные и коллекторные электродвигатели, связь которых с барабаном машинки осуществлялась посредством ременного привода.

Бесколлекторный или инверторный электродвигатель в стиральной машине — это инновационная технология, получившая свое развитие относительно недавно. Первыми электродвигателями с прямым приводом в стиральных агрегатах стали устанавливать корейские и японские производители бытовой техники. Концерн LG стал новатором в этой области. Сейчас эту технологию успешно развивают и применяют в своих устройствах компании Samsung, Bosch, Haier, Whirpool, AEG и многие другие.

два типа инверторных движков

Инверторный, как и асинхронный и коллекторный движок имеет статор и ротор, однако принцип его действия иной. Трехфазная схема управления таким двигателем позволяет подсоединить привод непосредственно к барабану на прямую. Это исключает применение таких дополнительных соединительных элементов, как ручейковые ремни, шкивы и ролики. В стиралке с инверторным двигателем барабан, подшипники с сальниками и ротор конструктивно находятся на одном валу и не имеют больше никаких трущихся или входящих в зацепление в процессе работы элементов.

типы привода барабана

Стиральные машины с инверторным двигателем так же могут применяться без прямого привода, что может говорить о наличии приводного ремня и расположения в нижней части агрегата, отличие их с коллекторным типом это отсутствие угольных щеток и принцип работы.

Детали кондиционера инверторного типа

К внешним деталям инверторного кондиционера относят:

  • Вентиляционная система (формирует воздушные потоки);
  • Конденсатор (деталь, в которой проходит нагревание или охлаждение фреона, через неё проходит поток воздуха, также изменяющий свои температурные показатели);
  • Компрессор (отвечает за движение фреона);
  • Плата управления (выполняет функцию управления электроникой аппарата);
  • Клапан (меняет направление движения элемента нагрева и охлаждения);
  • Соединительные кабели (обеспечивают связь наружного и внутреннего блока);
  • Система, фильтрующая фреон (выполняет защитную функцию компрессора от повреждения и грязи, например, в результате установки);
  • Крышка (скрывает соединительные элементы и клеммник).ustrojstvo-invertornogo-kondicionera.jpg

Части скрытого внутри блока инвертора:

  • Стенка, расположенная спереди (сетка из пластика, обеспечивающая поступления воздуха в компрессор);
  • Система, обеспечивающая фильтрацию грубых загрязнений (решетка, способствующая предотвращению попадания в компрессор крупных скоплений пыли);
  • Фильтрация легкой очистки (разнообразные виды по направленности действия: удаление запахов, очищение, сдерживание пыли);
  • Вентилятор;
  • Радиатор испарения (отсек, в котором происходит изменение температуры охлаждающего компонента);
  • Регуляторы направления струи воздуха (создают вертикальное направление потоков воздуха, покидающих компрессор);
  • Панель индикатора (светодиодная панель управления и обозначения конкретных характеристик кондиционера);
  • Поддон (собирает накопившуюся в конденсаторе влагу);
  • Центральный микропроцессор (отвечает за управление);
  • Соединительные элементы (соединяют блоки между собой).

Ищем реальные плюсы и минусы

Перечислим достоинства охладителей с инвертором, декларируемые продавцами и производителями климатической техники:

  • экономичность 30—60% по сравнению с обычными «сплитами»;
  • надежность, длительный срок эксплуатации;
  • пониженный уровень шума во время работы;
  • более точное поддержание температуры воздушной среды;
  • способность обогревать дом при отрицательной уличной температуре минус 15 °С.

Замечание. Нужно понимать, что изготовители и торговцы холодильным оборудованием зачастую преувеличивают достоинства изделий. Пример рекламы: ресурс обычного охладителя составляет 8—10 лет, а инверторного – целых 15 лет. Цель ясна: потребитель должен поверить и купить для квартиры или частного дома более дорогой кондиционер.

Разберем позитивные моменты по отдельности, а в конце выложим реальные недостатки инверторов. Сначала предлагаем посмотреть видео:

Экономичность – понятие относительное

Кондиционеры с изменяемой частотой вращения вала компрессора действительно экономят электроэнергию за счет отсутствия пусковых токов и плавного снижения производительности. Не зря подобная техника была изобретена в Японии и нашла широкое применение в Европе, где стоимость электричества довольно высока.

Условия эксплуатации климатической бытовой техники на территории постсоветских государств отличаются от западноевропейских стран. Экономия от использования инверторных кондиционеров невелика по следующим причинам:

  1. Жаркий сезон длится относительно недолго, а цена 1 кВт электричества гораздо ниже европейских тарифов. Если сэкономленные в течение года киловатты пересчитать в денежном эквиваленте, сумма вас не впечатлит.
  2. Инвертор тоже потребляет лишнюю энергию. Некоторые детали в процессе работы сильно греются, преобразовывая электричество в теплоту. Иначе зачем на плате устанавливаются алюминиевые теплоотводящие радиаторы?Plata-invertora-s-radiatorom-ohlazhdenija.jpg
  3. Величина энергосбережения сильно зависит от типа охлаждаемого помещения. Эффективность аппарата хорошо заметна в спальне, небольшой гостиной либо детской комнате. Другое дело – офис, где сотрудники постоянно открывают окна и входные двери, работают с оргтехникой и так далее.

Примечание. Многие интернет-ресурсы рассказывают об экономичности инверторных охладителей на примере движущегося автомобиля, приводя соответствующую картинку. Подобные схемы дают искаженное представление о затратах энергии частотным преобразователем, работающим в паре с компрессором.

Промежуточный вывод. Плавное увеличение и снижение мощности действительно дает результат – электричества расходуется меньше (дельта по сравнению с «не инвертором» составит 15—30%). Но эффект нивелируется невысокими тарифами, коротким сезоном жары и потреблением самого инверторного блока. На фоне цены оборудования и запчастей энергосбережение становится призрачным.

Sravnenie-invertora-s-obychnym-kondicionerom.jpg
Схема алгоритмов работы различных кондиционеров

Надежность и ресурс агрегатов

Чтобы не отнимать драгоценное время читателя, изложим анализ этих достоинств в виде кратких тезисов:

  1. Самый уязвимый агрегат холодильной машины – компрессор. На втором месте электроника.
  2. С одной стороны, отсутствие пусков / остановок увеличивает ресурс нагнетателя инвертора. С другой стороны, срок службы сокращается из-за непрерывной работы.
  3. Практика показывает: новые фирменные инверторы (не дешевые китайские) действительно служат долго. Только причина другая – внедрение современных технологий, например, спиральных и двухроторных компрессоров с электромоторами постоянного тока.
  4. От перепадов напряжения в нашей сети может выйти из строя любая электроника независимо от типа кондиционера. Ремонт инвертора обойдется куда дороже.
  5. Если охладитель не обслуживается годами, эксплуатируется с недостатком фреона либо засоренными теплообменниками, результат выйдет одинаковый – поломка нагнетателя. Наличие частотного преобразователя роли не играет.
Схема работы роторного компрессора, устанавливаемого в различные типы сплит-систем

Отсюда вывод: стандартный «сплит» по надежности и долговечности не проигрывает инвертору, а в случае замены электроники выиграет по цене деталей. Речь идет о качественной технике проверенных брендов – Daikin, Mitsubishi, York и подобных. Сравнивать китайские изделия бессмысленно.

Инверторы не шумят?

В любом кондиционере есть три агрегата, издающие шум:

  • компрессор;
  • осевой вентилятор внешнего модуля;
  • турбинный вентилятор внутреннего блока.

Первые два элемента вынесены за пределы жилища (исключая оконные и мобильные версии кондиционеров). Вдобавок современные инверторные сплит-системы комплектуются малошумными нагнетателями, за стеной их практически не слышно. Осевая крыльчатка запускается периодически и не донимает жильцов посторонними звуками.

Явственно шумит турбина внутреннего модуля «сплита». Уровень звука зависит только от ее конструкции, инвертор роли не играет. Но машины последнего поколения все равно имеют преимущество – им достаются передовые разработки, например, крыльчатка со специальным профилем лопастей. Так зарождается миф о бесшумности инверторных моделей.

Точное соблюдение температурного режима

Охладитель, оборудованный преобразователем частоты, точнее выдерживает заданную температуру, это неоспоримый факт. Проблема в другом: продавцы связывают данную особенность с сохранением здоровья жильцов, хотя в действительности речь идет о комфортном пребывании внутри комнаты. Точное поддержание температуры воздуха избавляет от ощущений духоты и холода в моменты выключения стандартной модели «сплита».

Справка. В подавляющем большинстве случаев люди простужаются от резкой перемены климата. Пример: активно двигаясь по улице среди лета, вы заходите в помещение с температурой +21 °С. Разгоряченный организм резко охлаждается, что нередко вызывает простуду.

Обогрев с помощью инвертора снова опишем тезисно:

  1. В предыдущем поколении установок уличные блоки обмерзали, в картере компрессора застывало масло.
  2. В инверторах данная проблема отсутствует – агрегаты продолжают работу вплоть до минус 15 градусов.
  3. При обращенном цикле эффективность теплообмена резко уменьшается вместе с температурой внешнего воздуха. Инверторные аппараты способны работать, но при сильном морозе греют помещение довольно слабо.
  4. Как это выглядит на практике: внутренняя турбина включается гораздо реже, перерывы между запусками увеличиваются. Воздушная струя еле теплая.

Вывод: в холодный период все кондиционеры способны эффективно греют воздух, пока на улице 0…+5 °С. При морозе интенсивность обогрева заметно снижается, хотя физически инвертор может функционировать. Аппарату попросту не хватает площади поверхности теплообмена из-за малых размеров конденсора.

На фото — внешние модули инверторного теплового насоса Mitsubishi Zubadan. Размеры сильно отличаются от блоков бытовой сплит-системы

Справка. В тепловых насосах типа «воздух-воздух» либо «воздух — вода», являющихся потомками сплит-систем, вопрос эффективности решен за счет увеличения габаритов наружных теплообменников.

Кратко о недостатках

Проведя анализ реальных преимуществ инверторных климатических установок, можно говорить о таких недостатках:

  • высокая начальная цена оборудования, в среднем на 30% больше «не инверторных» аппаратов;
  • дорогой ремонт электронной начинки;
  • сомнительная надежность частотных преобразователей – платы нередко приходят в негодность от скачков напряжения.

Преимущества инверторов перед классическими моделями в наших условиях минимальны. Ощутимое снижение потребления электричества наблюдается при круглогодичном использовании (нагрев + охлаждение) в жилых комнатах.

Плюсы и минусы

После вышесказанного можно подвести итоги. Давайте рассмотрим плюсы и минусы инверторных и обычных кондиционеров.

Инверторные кондиционеры

Плюсы

  1. Большой срок службы;
  2. Низкое потребление электроэнергии;
  3. Тихая работа наружного блока;
  4. Нет больших перепадов температуры.

Минусы

  1. Высокая стоимость;
  2. Дорогой ремонт или замена компрессора.

On/Off (обычные) кондиционеры

Плюсы

  1. Низкая стоимость;
  2. Дешевая замена или ремонт компрессора.

Минусы

  1. Большое потребление электроэнергии;
  2. Повышенный риск поломок;
  3. Более шумная работа наружного блока;
  4. Постоянные перепады температуры.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий