Принципы работы и преимущества инверторных холодильников

Опыт имеет значение!

19 лет на рынке ремонта

10 лет эволюции поиска запчастей

Изначально инверторные компрессоры использовались в климатической технике. В производстве холодильников их начали применять в начале 2000-х. Всего за несколько лет технология приобрела популярность, и сегодня инверторные холодильники достаточно хорошо представлены на рынке, особенно в премиальном классе.

 

 

Как работает инверторный холодильник 

 

В холодильниках с обычным компрессором последний работает до тех пор, пока температура в камере не достигнет нижней заданной границы. После этого срабатывает датчик терморегулятора, щелкает реле и компрессор отключается. Пока компрессор не работает, температура постепенно повышается до тех пор, пока не достигнет заданной верхней границы. Затем снова компрессор начинает работать и цикл повторяется. В зависимости от температуры, заданной терморегулятором, количества продуктов, температуры окружающей среды и других нюансов может варьироваться длительность пребывания компрессора во включенном и выключенном состоянии, однако интенсивность работы компрессора в то время, когда он включен, остается неизменной. 

 

Принцип работы инверторных компрессоров иной. Инверторный компрессор работает постоянно, однако при этом изменяется его мощность. Так при подключении холодильника к электросети она максимальная. Затем в камере достигается нужна температура, после чего компрессор начинает работать на небольшой мощности, поддерживая необходимый уровень охлаждения. Если вы, например, открываете дверь холодильника и в него попадает теплый воздух, интенсивность работы компрессора на некоторое время возрастает. 

 

 

Преимущества инверторных холодильников 

 

• Поддержание постоянной температуры в камере, нет постоянных перепадов, свойственных для холодильников с обычными компрессорами.
• Инверторные компрессоры имеют высокий класс энергоэффективности, что позволяет существенно снизить энергопотребление холодильника.
• Еще один плюс инверторных компрессоров — долговечность, они не отключаются / включаются постоянно, как обычные компрессоры и не работают все время на полную мощность, то есть нагрузка на компрессор более низкая. Производители дают на такие холодильники повышенный гарантийный срок.
• Инверторные холодильники работают более тихо по сравнению с классическими моделями.

 

 

Недостатки инверторных холодильников 

 

Немаловажный минус — довольно высокая стоимость холодильников с инверторным компрессором. Однако следует отметить, что она постепенно снижается, и уже сегодня на рынке есть довольно много инверторных моделей, вполне доступные среднему классу. Еще один недостаток — инверторные компрессоры достаточно чувствительны к перепадам напряжения.

 

Как и любая другая техника, инверторные холодильники могут по тем или иным причинам выйти из строя. В этом случае рекомендуем обратиться к профессионалам и заказать ремонт холодильника у специалистов «ПластХладо».

Основные направления деятельности нашей компании:
Срочный ремонт холодильников на дому в Москве и области
Запчасти для холодильников с доставкой на дом по всей России
Мы также собрали немного полезной информации по холодильникам:Перейти к оглавлению справочника

Холодильники Miele

С 1899 года «Миле» ставит во главу угла инновации, выводя на рынок высокотехнологичные новинки. Ремонт высококлассной техники требует особого подхода. Обратившись в «ПластХладо», вы можете быть уверены в безупречном качестве ремонта своего холодильника.

 

Не используется

Не используется

 

Холодильники Bosch

В силу того, что холодильники «Бош» широко распространены в России, с теми или иными неисправностями оборудования этой марки приходится сталкиваться довольно часто. Именно поэтому детали для холодильников «Бош» занимают значительную часть нашего каталога.

 

---

подробнее

Преимущества компании «ПЛАСТХЛАДО»

Прямые поставки
от производителя

Ассортимент
более 2700 наименований

Проф. подбор
консультация технолога

Доставка
по всей России

что это такое, принцип работы, отличия от линейного

До недавнего времени в холодильники устанавливали только линейные компрессоры. Сегодня многие изготовители такого холодильного оборудования начинают внедрять инверторные компрессоры, о принципе работы, плюсах и минусах которых вы узнаете далее.

Содержание:

1. Что такое инверторный компрессор?
2. Принцип работы инверторного компрессора
3. Плюсы и минусы инверторного компрессора
4. Сравнение линейного и инверторного компрессора
5. Видео-обзор инверторного компрессора

Что такое инверторный компрессор?

Это устройство, с помощью которого можно регулировать значение оборотов для получения достаточного количества холода. Если ранее в холодильной установке было установлено три компрессора, то с таким его видом потребуется только один аппарат. Он включается без перегрузок и скачков напряжения, при его работе происходит экономия электроэнергии.

Инверторные компрессоры генерируют переменный ток, и он влияет на вращения ротора. Как только он попадает в устройство, внутри него образуется переменное магнитное поле, действующее на ротор, а не на катушки, направляется ЭДС. Внутри аппарата появляются электромагниты, которые при захвате магнитным полем приводят в движение асинхронный двигатель.

Компрессор сам по себе исполняет роль «сердечной мышцы» стального охладителя — при запуске устройства он сразу разгоняется до максимальной мощности, а затем его скорость снижается.

Принцип работы инверторного компрессора

Холодильник с таким компрессом имеет следующий принцип работы:

1. После получения от термодатчика сигнала запускается мотор — инверторный компрессор начинает работать под воздействием хладагента.
2. Как только достигается необходимая температура, датчик передает сигнал о прекращении работы, но двигатель не полностью останавливается, а снижает интенсивность и скорость оборотов.
3. Сокращается скорость циркуляции хладагента, но система продолжает охлаждать, поэтому температура в холодильнике сохраняется на заданной отметке, не снижаясь и не повышаясь.
4. Когда при открытии дверцы определенная часть воздуха уходит, температура в камере повышается, и датчик передает мотору сигнал о несоответствии. Поскольку компрессор не прекращал свою работу, система не запускается заново, чтобы восстановить температурный режим, а только увеличивает число оборотов. Так, инверторный компрессор постоянно работает, но с разной мощностью — в зависимости от сигналов датчика.

Стоит отметить, что холодильники с линейным компрессором работают на максимальных мощностях, а когда достигается заданная вами температура охлаждения, датчики подают соответствующий сигнал, и двигатель автоматически отключается. Данный процесс контролирует специальное реле, под давлением которого при включении-выключении двигателя срабатывает щелчок, и слышится характерное гудение двигателя.

Следовательно, разница в принципе работы инверторного компрессора от линейного заключается в том, что он не предполагает полного выключения при достижении заданной температуры охлаждения, а просто снижает количество и интенсивность оборотов.

Плюсы и минусы инверторного компрессора

Сильные стороны инверторного компрессора в холодильнике заключаются в следующем:

• Большая экономия электроэнергии (заявлено, что на 50%) — сравнительно с линейными компрессорами на 10-20%. Это обусловлено тем, что инверторный компрессор на полную мощность работает только при первом включении, после чего снижаются обороты, и только поддерживается заданная температура охлаждения.
• Повышенный срок службы деталей, участвующих в этой схеме, поскольку в отличие от линейного компрессора, устройство не разогревается и не выходит из строя через определенное время. Всё это приводит к повышению срока эксплуатации холодильника — на него производители дают гарантию 10 лет.
• Низкий уровень шумности его работы и при запуске, и во время регулировки температуры за счет малых оборотов устройства. Максимально холодильная установка с таким компрессором может издавать 38 Децибел.
• Поддерживание оптимального уровня влажности внутри холодильника. Это приводит к увеличению периода хранения продуктов в нем, к тому же при таком режиме в них сохраняется больше полезных веществ.

Холодильник с инверторным устройством имеет красивый дизайн и может органично вписаться в любой интерьер кухонной зоны. В нем установлены последние наработки для оптимального хранения продуктов.

Но при таких немаловажных преимуществах в инверторной установке все же имеется пару недостатков:

• Реагирование на перепады напряжения. Сбои электричества негативно сказываются на работе компрессора. Чтобы снизить риск выхода его из строя, нужно дополнительно приобретать стабилизатор напряжения. Без него холодильник при серьезных скачках может просто выключиться и больше не запустится.
• Цена. Естественно, что модели с таким типом компрессора будут стоить дороже, поэтому они для многих недоступны. Но учитывая то, что холодильник приобретается на долгое время и покупка быстро окупается за счет уменьшения оплаты за электроэнергию, то стоит приобретать стоящую вещь без раздумий.

Сравнение линейного и инверторного компрессора

Чтобы выбрать тип компрессора, стоит принять во внимание сравнительную таблицу характеристик:

Критерий	Описание
Ресурс устройства	Срок работы линейного компрессора имеет ограничения, тогда как в его инверторном аналоге встроены специальные двигатели, не имеющие щеток, которые отрицательно влияют на продолжительность работы агрегата.
Значение тока при запуске устройства	При запуске устройства наблюдается максимальное его значение. Линейный компрессор в силу своей работы испытывает его гораздо чаще, чем инверторный тип этого двигателя.
Нагрузка на сеть	В линейном варианте потребление энергии четко нормировано, поэтому возникают пиковые скачки, которые несут потенциальную опасность для всех остальных включенных бытовых приборов в жилье, если приходятся на время одновременного отбора мощности. При использовании холодильников с инверторным типом таких проблем нет.
Степень шумности при работе	В линейном устройстве постоянно используется максимальный уровень мощности, который к тому же сопровождается слышимым щелканьем реле, что это приводит к большому шуму. Инверторный тип аппарата работает практически бесшумно.
Регулировка	При плавном регулировании температуры все схемы и датчики работают постоянно, также сохраняется стабильное значение заданных параметров и при линейном варианте, и при инверторном.
Износ деталей компрессора	Малая мощность, используемая при работе двигающихся конструкций в инверторном аппарате, увеличивает его срок службы, так как его детали не подвергаются значительным нагрузкам.

Чтобы точно  понять, какой из разновидностей лучше, можно сравнить их с работой двигателя в машине, когда он преодолевает разные дорожные полотна. Так, линейный компрессор работает как авто, которое преодолевает ухабистую местность, а инверторный аналог мчит по прямой гладкой трассе.

Мастерам на заметку! Пошаговая инструкция, как проверить компрессор в холодильнике.

Видео-обзор инверторного компрессора

В видео демонстрируется устройство в разрезанном виде, изъятое из холодильника «Самсунг». При таком рассмотрении будут видны все его ходовые части: вал и поршень, а также статоры, подшипник, ротор. При разрезке компрессора можно увидеть, что внутри находится несколько обмоток. Его выход из строя произошел в результате обрыва одной из них. После ее запайки устройство вновь заработало:

Сейчас еще остались популярными морозильные установки с линейным компрессором, но это только из-за их низкой цены в сравнении с инверторным типом. Новые разработки становятся все более доступными, а их главный механизм востребован не только в холодильниках, но и в стиральных машинах, кондиционерах и других бытовых приборах.

Принципы работы инверторов Информация о качестве HVAC 101

Принципы работы инверторов — Новый способ создания сверхэффективных кондиционеров и тепловых насосов с модулирующими компрессорами и двигателями. Несколько лет назад я редко получал электронное письмо с вопросом о том, как работают инверторы, но теперь я заметил, что этот вопрос приходит все чаще и чаще, поэтому я хотел написать статью, чтобы объяснить, как работают инверторы.

Инверторы используются в системах кондиционирования воздуха для регулирования компрессоров и двигателей вентиляторов в диапазоне от 100 % до минимум 20 %, хотя минимальное значение будет варьироваться от производителя к производителю в зависимости от выбора деталей и технических ограничений. Чтобы по-настоящему понять, как работают инверторы, нужно иметь базовое представление об электронике.

Основы работы инверторов — В электронике выпрямитель используется для преобразования мощности переменного тока (переменного тока) в мощность постоянного тока (постоянный ток). Разница между мощностью переменного тока и мощностью постоянного тока заключается в создаваемой синусоидальной волне. Выпрямитель используется для преобразования доступной мощности (переменного тока) в постоянный ток.

Мощность постоянного тока может затем использовать широтно-импульсную модуляцию постоянного тока для изменения частоты после того, как постоянный ток проходит через инвертор, который снова преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока. Изменяя частоту переменного тока, используемого электродвигателем, можно изменить скорость, тем самым позволяя компрессору и любому другому двигателю, использующему инвертор, модулировать скорость от минимальной до максимальной.

Двигатели, используемые в этом процессе, представляют собой бесщеточные асинхронные двигатели, которые должны быть специально рассчитаны на использование в режиме инвертора.

Модуляция против 100-процентной постоянной | Основы работы инверторов

Если вам трудно понять вышеизложенное, просто поймите, что двигатель можно модулировать от минимальной до максимальной скорости. Минимум обычно составляет от 10 до 20 процентов, а максимум — 100 процентов от номинальных оборотов двигателя. Двигатель может работать со скоростью, превышающей 100 % номинальных оборотов, однако коэффициент эксплуатации двигателя никогда не должен превышаться. Имея возможность модулировать систему, можно увидеть преимущества системы, основанной на спросе, которая использует только то количество энергии, которое необходимо для выполнения работы.

К этой эффективности также добавляется возможность плавного пуска компрессоров и двигателей вентиляторов, устраняя ток блокировки ротора (LRA) двигателя, преодолевающего начальное сопротивление перехода от полной остановки до 100% за долю секунды. Это происходит со стандартными двигателями PSC. Благодаря устранению LRA или усилителей с заблокированным ротором и модулированию системы в зависимости от нагрузки или потребности кондиционер или тепловой насос будут работать дольше. Кто-то может сказать, что это снижает эффективность.

Проблемы с ездой на велосипеде и износ | Как работают инверторы Основы

Ответ для этих сомневающихся мы должны смотреть на использование системы кондиционирования воздуха или теплового насоса. В разгар лета, когда необходим максимальный спрос, кондиционер или тепловой насос подходящего размера будут включаться и выключаться от 4 до 6 раз в час. Конечно, это зависит от многих факторов, и время цикла во многом зависит от системы. Некоторые неэффективные системы могут вообще не выключаться, в то время как слишком большая система в тесноте будет работать дольше. В любом случае, чтобы получить точный расчет экономии от одной системы к другой, фактическая потребляемая мощность должна быть измерена с помощью обычного кондиционера или системы с тепловым насосом.

Затем можно использовать сравнение с инверторными кондиционерами или тепловыми насосами для расчета экономии от одной системы к другой. Инверторные системы с управлением плавным пуском исключают LRA и 100% работу системы на полной мощности во время типичных циклов охлаждения. Колебания температуры также уменьшаются с помощью инверторных кондиционеров и тепловых насосов. Меньшее колебание температуры приводит к лучшему комфорту с большей эффективностью.

Управление инвертором – модулирующие компрессоры и двигатели

Теперь, когда мы понимаем основы работы инверторов, как осуществляется управление инвертором. Я могу только предполагать, что типичный термостат HVAC — это только часть управления, поскольку нам нужно знать, когда модулировать компрессор и двигатель вентилятора до более низких оборотов или скорости в зависимости от потребности. Суть в том, что он должен основываться на перегреве змеевика испарителя, чтобы защитить компрессор от засорения жидкостью. По мере того, как компрессор замедляется, двигатель вентилятора конденсатора реагирует на тот же сигнал, что и внутренний продув, поэтому они соответствуют скорости компрессора.

Если компрессор разгоняется, двигатель вентилятора конденсатора и двигатель вентилятора внутреннего блока разгоняются, и наоборот. Конечно, у производителей будут свои собственные методы управления скоростью компрессора, двигателя вентилятора конденсатора и двигателя вентилятора внутреннего блока, но это минимум для контроля, поскольку он защищает компрессор от засорения жидкостью. Эти новые методы, в которых используется модуляция, называются охлаждением с переменной производительностью или проточным охлаждением с переменной производительностью. Приведенная ниже диаграмма относится к газовым печам, но она работает одинаково для кондиционеров и тепловых насосов. Модуляция обеспечивает дополнительный комфорт и эффективность.

Кондиционер – основы работы инверторов

Принципы работы инверторного кондиционера постоянного тока

В последние годы инверторный кондиционер постоянного тока становится все более популярным по сравнению с обычным кондиционером из-за его многочисленных преимуществ. Поскольку компрессор потребляет наибольшую мощность в любой системе кондиционирования воздуха, изменение технологии компрессора позволило использовать более совершенные и эффективные кондиционеры или тепловые насосы.

Асинхронный двигатель переменного тока

В трехфазном асинхронном двигателе статор двигателя имеет обмотки, конструкция которых позволяет создавать вращающееся магнитное поле при приложении трехфазного переменного напряжения к обмотки.

Обмотки ротора обычно заключены в слои железа. Когда питание подается на обмотки, в роторе создается магнитное поле, которое вызывает его реакцию с магнитным полем в статоре.

Вращающееся магнитное поле статора притягивает ротор, пытаясь не отставать от вращающегося поля. Отставание или промахи составляют около нескольких процентов. Эта конструкция является одним из традиционных способов привода трехфазного двигателя в компрессоре.

Бесщеточный двигатель постоянного тока

В бесщеточном двигателе постоянного тока, используемом в инверторном кондиционере постоянного тока или тепловом насосе, ротор двигателя сконструирован с использованием постоянных магнитов с обмотками на статоре.

Нет щеток и коллектора по сравнению с обычным двигателем постоянного тока, что устраняет такие проблемы, как искрение, срок службы щеток, остатки щеток и электрические помехи. Обмотки двигателя подключены к блоку управления силовой электроникой, который определяет скорость двигателя с помощью микроконтроллера.

В электронные блоки управления встроены различные схемы защиты и контроля для обеспечения эффективности и надежности. Этот тип двигателя используется в большем количестве конструкций из-за его большей надежности и энергоэффективности.

Таким образом, основными преимуществами компрессора с бесщеточным двигателем постоянного тока являются его тихая работа, компактность, более длительный срок службы, энергосбережение и лучший контроль производительности , что обеспечивает более комфортные условия для людей, использующих оборудование. Его использование больше не ограничивается оборудованием для кондиционирования воздуха, но также и в холодильниках, стиральных машинах, насосах и вентиляторах.

Во многих бесканальных сплит-инверторах постоянного тока в качестве внутреннего вентилятора используется вентилятор постоянного тока, а не вентилятор переменного тока. Точно так же используется наружный вентилятор постоянного тока вместо обычного вентилятора переменного тока. При покупке устройства уточните у персонала, используются ли компрессор и вентиляторы постоянного тока, прежде чем принимать решение о покупке кондиционера или теплового насоса.

Схема управления инвертором постоянного тока

Управление электроникой является наиболее сложной частью системы инвертора постоянного тока, что делает его одним из самых дорогостоящих компонентов кондиционера, второй частью которого является компрессор.

Давайте посмотрим на схему управления компрессором постоянного тока, который питается от однофазного источника питания. Существует множество вариантов конструкции, и мы рассмотрим конструкцию, в которой используется коррекция коэффициента мощности, обеспечивающая лучший коэффициент мощности.

Первая секция состоит из преобразователя постоянного тока

Преобразователь постоянного тока преобразует поступающее питание из переменного тока в постоянный с помощью четырех диодов, соединенных мостом. Катушки индуктивности и конденсаторы подключены перед преобразователем, чтобы уменьшить электрические помехи, вносимые в источник питания из-за переключения транзисторов.

На приведенной ниже упрощенной схеме используется однофазный источник питания. Если используется трехфазное питание, потребуется шесть диодов для преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока.

Вторая секция представляет собой PFC или коррекцию коэффициента мощности

Преобразователь активной мощности означает, что коррекция коэффициента мощности для этой конструкции способна скорректировать коэффициент мощности оборудования более чем на 98 % по сравнению с другим решением на основе на LC (индуктивном и емкостном) фильтре.

Это также помогает снизить эмиссию гармонического тока до низкого уровня, который соответствует стандартам, установленным техническим комитетом по электромагнитной совместимости. Единственным недостатком этого метода является более высокая стоимость, необходимая для его реализации.

Третья секция представляет собой ИНВЕРТОР, состоящий из IGBT-транзисторов.

Эта секция подает трехфазное напряжение на двигатель компрессора постоянного тока. В первоначальном проекте разработчики использовали шесть дискретных IGBT-транзисторов, которыми управляет микрокомпьютер.

Программное обеспечение написано таким образом, что используются правильные сигналы для включения или выключения каждого транзистора в правильное время в зависимости от обратной связи, такой как положение роторов относительно двигателя статора и обнаруженные уровни напряжения.

Бесщеточный двигатель постоянного тока компрессора получает синусоидальное напряжение, близкое к трехфазному, которое включает двигатель. Скорость двигателя можно регулировать от низкой до высокой, изменяя мощность, подаваемую на двигатель посредством переключения транзисторов. Таким образом, можно реализовать ОВКВ с регулируемой мощностью.