Использование инверторных обогревательных приборов в теплоснабжении

Среди большинства видов радиаторов встречаются агрегаты, именуемые инверторными. Рассмотрим, что это такое, и какому обогревательному устройству можно дать такое обозначение.

Что такое преобразователь напряжения

Преобразователь напряжения – данное устройство, преобразующее постоянный переменный ток в переменный или повышающий значение напряжения, частоты электрического тока. Необходимость в подобном преобразовании появляется при разработке приборов и механизмов с чувствительной системой настроек, которые реагируют на самое маленькое изменение показателей среды. Используются преобразователей напряжения в большинстве отраслей: электрическая сварка (по существу, инверторный аппарат – это и есть разновидность преобразователя напряжения), управление электрическими двигателями и электрическими приводами, производство кондиционеров и обогревательных приборов и т. д.

Как важная часть прибора, преобразователей напряжения смотрятся по-иному и индивидуального корпуса могут и не иметь.

Использование преобразователей напряжения в теплоснабжении

Во время изготовления приборов с функцией нагрева преобразователей напряжения применяются в качестве устройства, позволяющего сделать точную предварительную настройку или регулировку уже во время эксплуатации агрегата.

Очень технологичные приборы работаюшие от электричества теплоснабжения, которые не имеют в конструкции Нагревательных элементов трубчатого типа, ламп, нитей и спиралей нагрева, в первую очередь в себя включают преобразователей напряжения, как устройства увеличения практичности и эффективности отопительного агрегата. К подобным средствам теплоснабжения относятся вихревые электромеханические нагреватели (ВИН) и кондиционеры с инвертором. Два этих прибора случились от своих менее совершенных предшественников: ВИН – от индукционных котлов типа SAV, инверторные сплит-системы – от обыкновенных систем кондиционирования.

ВИН-котлы теплоснабжения

Вин-котёл – это аппарат для оборудования жилья системой обогрева и, все зависит от модели, горячего водообеспечения. Устройство в рабочем состоянии на электричестве и чтобы нагреть воду применяет знаменитое больше ста лет явление электромагнитной индукции, открытое Фарадеем.

Упрощённо водогрейный котёл собой представляет Поставленный вертикально корпус из металла формы цилиндра, оснащенный 2-мя соединителями для входа-выхода воды. В середине корпуса расположена первичная обмотка (катушка) – витки изолированного проводника, на концы которого подаётся напряжение. В катушку без контакта с ней помещена вторичная обмотка (сердечник), которой считается трубный участок самой отопительной системы с носителем тепла.

При подаче напряжения на концы первой обмотки вокруг катушки индуцируется электромагнитное поле, которое вызывает образование в верхних слоях сердечника вихревых токов Фуко, разогревающих поверхность его с дальнейшей передачей этого тепла тепловому носителю.

От SAV-устройств ВИН-котёл выделяется тем, что на концы первой обмотки подаётся ток, частота которого во много раз повышена индуктором, входящим в конструкцию агрегата. Высокая частота электротока вызывает появление вокруг первой обмотки электромагнитного поля большего значения напряжённости, которое, исходя из этого, обуславливает возникновение во вторичной обмотке потоков вихря с большой мощностью.

Первичная и вторичная обмотки ВИН-агрегата делаются из самых разных ферросплавов с различными по величине значениями своего магнитного поля. Эти магнитные поля, взаимодействуя с индуцированным электрическим полем, помогают нагреву сердечника.
Аналогичным образом, объединение указанных факторов увеличивает интенсивность нагрева верхних слоёв вторичной обмотки, но делает меньше его глубину, оптимизируя процесс теплопередачи тепловому носителю и уменьшая время выхода отопительной системы на указанную мощность.

Более совершенная конструкция ВИН-котлов обуславливает очень высокую если сравнивать с другими индукционными устройствами цену.

Инверторный кондиционер-обогреватель

Упрощённое бытовое наименование этих устройств «климатический прибор» вводит в заблуждение относительно практичности таких агрегатов. На самом деле, одной из предназначений данного устройства считается понижение температуры окружающей среды в помещении до заданного значения летом. Однако, аппарат как правило выполняет и противоположную функцию – отапливать комнату в холодный период года.

Устройство и рабочий принцип

Чтобы понимать рабочий принцип инверторного обогревательного прибора, рассмотрим работу неинверторного кондиционера в конструкции, но всё таки современного выполнения, не использующего уличный воздух. Инверторный обогревательный прибор имеет тот же метод действия, только улучшенный.

Рабочий принцип двоих данных устройств построен на выделении газом тепла при сжатии и охлаждении жидкостью контактирующих с ней поверхностей при испарении. Газ, исполняющий в кондиционерах такую роль, именуется хладагентом.

Свойства хладагента

В качестве хладагента в кондиционерах применяется фторсодержащее соединение — фреон, который бывает более 40 видов. Укажем 3 наиболее распространённых вида фреона:

R-22 – не эффектный при температуре меньше -5 и выше 40 градусов хладагент (t кипения -41 град.), из-за очень высокого плохого влияния на озоновый слой запрещённый к применению в РФ;
R-410А – вещество (t кипения -51 град.) меньшего негативного влияния на озоновый слой, эффектное к использованию в температурном диапазоне от -15 до +45 градусов, применяется в большинстве систем кондиционирования;
R-32 – безопасный новейший хладагент (t кипения -52 град.), имеющий результативность использования на 5% больше, чем R-410A.

Важно! При приобретении кондиционера разного типа, особенно бывшего в использовании, нужно убрать вероятность покупки устройства на хладагенте R-22, из-за запрета применения ставшем дефицитом, который при надобности зарядки устройства нельзя поменять иным видом фреона.

Функции составляющих блоков кондиционера

Современный климатический прибор, именуемый сплит-системой, состоит из 2-ух блоков. Подобное разграничение на две составляющие дало возможность вынести из комнаты более громкий и, к тому же, тяжелый и большой блок, оставив в середине миниатюрный и, в основном, красиво исполненный узел. Перемещение фреона выполняется насосом, размещенным в блоке находящемся снаружи.

Принцип взаимного действия блоков сплит-системы

Блок расположенный внутри сплит-системы имеет теплообменный аппарат (конденсатор). В рабочем режиме кондиционера на обогрев в трубном змеевике выполняется сжатие фреона, при котором происходит увеличение его температуры. Температура сжатого хладагента может достигать 80 градусов, и тепло при помощи воздушной циркуляции помещения через теплообменный аппарат передаётся в комнату. После теплоотдачи сжатый фреон переходит в состояние жидкости (конденсируется) и передвигается в внешний блок – в атомайзер, давление в котором намного меньше. Падение давления приводит к закипанию хладагента с одновременным поглощением им тепла из внешней среды. Температура закипания сжиженного фреона (все зависит от вида) при большом перепаде давления– пару десятков градусов меньше нуля, другими словами внешний воздух температуры даже -15 градусов все равно теплее. Благодаря этому поглощение закипевшим фреоном тепла происходит даже из морозного воздуха, и, чем ниже табличная температура кипения хладагента, тем из более холодного воздуха он в состоянии забрать тепло.

По завершении кипения поглотивший тепло из воздуха хладагент возвращается во блок расположенный внутри и снова сжимается, конденсируясь, нагреваясь и нагревая теплообменный аппарат.

Конструктивные тонкости процесса

Сжатие хладагента с выделением тепла и исчезновение с его поглощением происходят не в каких-то камерах, а в 2-ух змеевиках, размещенных в наружном и внутреннем блоках. После сжатия насосом в змеевике блока расположенного внутри фреон по трубке очень небольшого диаметра (капиллярной) проникает во внешний блок, но узость отверстия для выхода капиллярной трубки мешает наполнению наружного змеевика (атомайзера) и вызывает исчезновение фреона с поглощением тепла среды.

Если процесс пустить в обратном направлении, то конденсатор с атомайзером поменяются ролями, и в помещении произойдет воздушное охлаждение.

Метод работы кондиционера без преобразователя напряжения

Традиционный климатический прибор может находиться лишь в 2-ух состояниях – включен или выключен. Перед включением на нём выставляется требуемая температура окружающей среды в помещении, потом выполняется пуск, и нагнетатель воздуха начинает гонять хладагент по системе. Термодатчик сплит-системы контролирует температуру воздуха в помещении и сравнивает её с заданной величиной. Как только эти значения сровняются, нагнетатель воздуха будет автоматично выключен, и сплит-система будет бездельничать до той поры, пока разница между величинами фактической и поддерживаемой температуры в комнате не достигнет 2-3 градусов. Потом нагнетатель воздуха вновь запустится на всю мощность по сигналу термостатического клапана.

Несовершенство метода понятно – включение системы на всю мощность без привязки к предстоящему рабочему объёму, что делает непродолжительную, но большую нагрузку на электрическую сеть. Более того, именно во время запуска износ узлов оборудования и электропотребление максимальны, так как для запуска вращения ротора простого, не инверторного нагнетателя воздуха нужны стартовые токи больших величин.

Инверторная сплит-система

Действия кондиционера-обогревателя инверторного типа похожи поведению обыкновенной сплит-системы до того момента, когда после первого включения устройства значение температуры в помещении достигло заданного, и это значение нужно поддерживать — нагревать воздух или охлаждать его, в зависимости от рабочего режима агрегата.

С этого периода его метод работы выделяется от агрегата без преобразователя напряжения. Нагнетатель воздуха инверторной сплит-системы не отключается, а продолжает работу, однако не на всю мощность, а в границах 5% потенциала. Поэтому, инверторный обогревательный прибор не прекращает работу регулярно, без применения цикла включение-выключение, медленно регулируя интенсивность работы (обороты нагнетателя воздуха) для благоприятного режима поддержания заданных температурных условий. При эксплуатации инверторных кондиционеров температурного колебания в помещении находятся в границах одного градуса, в отличии от скачкообразного оснащения режима температур с шажком в 2-4 градуса обыкновенными кондиционерами.

Характеристики и классификация

Главная характеристика инверторных кондиционеров-обогревателей – мощность, причём, двух вариантов – потребляемая и полезная. Имея в виду возможность таких агрегатов настраивать обороты нагнетателя воздуха, данные характеристики указываются в виде диапазонов. К примеру, полезная мощность 0,5 – 5,1 кВт указывает небольшое и максимальное её значение.

Важно! Нужно брать во внимание, что верхнее значение диапазона указанной мощности превосходит номинальную её величину, так как современные инверторные обогреватели-кондиционеры могут при надобности (быстрый прогрев или охлаждение помещения) на протяжении непродолжительного периода работать с превышением номинала.

Помимо мощности, инверторные агрегаты делятся все зависит от применяемого хладагента, значительной характеристикой которого считается температура закипания – признак возможности применения устройства в режиме обогревания (чем ниже t кипения, тем при намного низкой наружной температуре можно использовать систему как отопитель).

По исполнению кондиционеры с инвертором делятся на:

Классификация по особенностям конструкции и практичности:

К весомым характеристикам кондиционеров инверторного типа также относятся параметр шума, размеры, параметры электрического питания и т.д. В основном, эти все данные указываются изготовителем в техпаспорте изделия и инструкции по эксплуатированию.

Для наглядности приведём сравнительную таблицу технических свойств четырёх моделей инверторных кондиционеров McQuay M5MSY-BR, так как детальное описание всех показателей аналогичных очень технологичных устройств в бытовых задачах и целях нечасто популярно.

Сферы использования

Инверторные кондиционеры-обогреватели используются там, где важен уровень удобства. Если помещение применяется не часто и в течении 24 часов не продолжительно, то в подобных комнатах можно обойтись установкой обыкновенной сплит-системы, самые новые модели которых также имеют большие технические особенности.

Если же это комната ребенка, спальная комната или кабинет для работы, уютность длительного нахождения в которых должна быть обеспечена по определению, то идеальным появится выбор устройства инверторного типа, очень большая цена которого оправдана большей практичностью и комплексной экономией.

Хорошие качества

Такой вид систем кондиционирования и обогревания перспективен и всегда улучшается. Чем новее модель, тем выше её технические свойства, благодаря этому укажем и объясним хорошие качества, свойственные всем инверторным кондиционерам-обогревателям и заявляемые маркетологами:

Экономность – инверторные агрегаты экономнее традиционных на 30%, но, беря во внимание большую цену данных устройств, срок окупаемости разницы в цене будет примерно трёх лет, а при краткосрочном применении данное время становится больше.
Небольшой уровень шума – подтверждается, но такой параметр достигается не применением преобразователя напряжения, а зависит от моделей компрессоров, приводов и вентиляторов.
Долговечность – есть исключительно при качественном компрессоре, правильной установке сплит-системы и хорошем уходе за ней (при неисполнении таких требований одинаково быстро ломаются как традиционные устройства, так и инверторные, содержащие дополнительно несколько электронных плат);
Точность и плавность поддержания температуры – подтверждаются исключительно при отсутствии подобных факторов извне, как открытие окон, дверей или включение приборов для домашнего применения, работа которых сопровождается нагревом (компьютер, духовая печь и т.д.).

Минусы инверторных обогревательных приборов

Большая относительно обыкновенных агрегатов цена, которая увеличивается с ростом совершенства моделей.
Большая цена деталей при надобности ремонта.
Чувствительность к показателям потребляемого электричества.

Заключение

И всё таки, при правильных установке и эксплуатации кондиционеры с инвертором обеспечивают более большой уровень удобства в помещении, чем это могут сделать традиционные агрегаты. Окончательные восторженные утверждения рекламных агентов содержат и долю достоверной информации.