Передовые технологии в VRF системах IGC

Для надежной работы в VRF системах IGC используются самые передовые технологии: DC Inverter, дополнительное переохлаждение и инжекция хладагента.

Кто так или иначе связан с климатическим бизнесом знает, что из года в год на отечественном рынке климатической техники появляется все более сложное оборудование. Производители заявляют о новых поколениях систем, в которых реализованы передовые технологии, об особенностях в конструкции, дополнительных функциях и т.д.

Что заставляет производителей совершенствовать оборудование?

С одной стороны, это объективность технического прогресса, с другой — законы маркетинга, которые требуют поиск новых путей привлечения потребителя. Чтобы понять, как и на что влияют инновации в кондиционерах, рассмотрим некоторые из них.

Самый распространенный случай – внедрение инверторных компрессоров. С момента применения двигателей постоянного тока в компрессорах технология получила название DC Inverter.

DC Inverter

Необходимость использования инверторных компрессоров возникла из-за особенностей условий эксплуатации кондиционеров воздуха. Кондиционеры работают в условиях постоянно меняющейся температуры воздуха внутри и снаружи кондиционируемого помещения — в условиях переменной тепловой нагрузки. При этом фактическая мощность кондиционера определяется температурой окружающего воздуха внутри и снаружи.

Но при подборе кондиционера расчетная его мощность должна быть не менее максимальной (пиковой) тепловой нагрузки. Если это кондиционер с компрессором типа On/Off, то при работе он будет выдавать всю располагаемую мощность, независимо от требуемой в данный момент. При таком алгоритме комфорт в помещении конечно же будет обеспечен, но электроэнергия будет потребляться нерационально. Логично выстроить такой алгоритм работы кондиционера, при котором мощность кондиционера в каждый момент времени соответствовала бы тепловой нагрузке в данный. Как это сделать?

Главным элементом кондиционера, который напрямую определяет его мощность, как известно, является компрессор. Увеличивая или уменьшая частоту вращения электродвигателя компрессора, можно регулировать мощность системы. И таким образом подстраивать кондиционер под тепловую нагрузку. Для регулирования частоты в кондиционере отвечает инвертор – блок управления частотой электродвигателя компрессора.

Инвертор в кондиционере — это электронный узел, динамически меняющий напряжение, подаваемое на электродвигатель компрессора с целью изменить частоту вращения ротора.

Применение технологии DC Inverter сокращает потребление электроэнергии до 30% по сравнению с обычным on/off компрессором. При этом дополнительным бонусом служат поддержание температуры с точностью ± 0,5 ⁰С, низкий уровень шума, отсутствие вибрации при работе, отсутствие высоких пусковых токов, и как следствие, повышенный ресурс и надежность в работе. Наиболее распространенными являются инверторные компрессора марки Hitachi, которые кстати применяются в системах кондиционирования IGC.

Энергоэффективный кондиционер снижает затраты потребителя на электроэнергию. К тому же энергоэффективное оборудование имеет повышенные ресурс эксплуатации, надежность в работе и низкий уровень шума.

Таким образом, преследуя свои интересы, производители прямо или косвенно проявляют заботу о потребителях.

Регулирование температуры кипения

Технология регулирования температуры кипения в разных брендах может называться по-разному. Например, как VRT или «технология контроля энергоэффективности». В VRF системах IGC она называется VER — Variable Energy efficiency Regulation, то есть, регулирование энергоэффективности. Но в любом случае в названии будет присутствовать понятие энергоэффективности.

На каком принципе реализуется технология? На соотношении температуры кипения фреона и потребляемой электроэнергии. Чем выше температура кипения в парокомпрессионной машине, тем меньше потребляется энергии. И наоборот.

Следует отметить, что повышение температуры кипения и, как следствие, энергоэффективности, снижает интенсивность процесса кондиционирования. Исходя из этого, можно выбрать оптимальное значение температуры кипения (5~7⁰C) и сделать этот режим стандартным. Но можно использовать эту зависимость и разработать такой алгоритм работы кондиционера, при котором изменение тепловой нагрузки будет автоматический задавать температуру кипения фреона. И таким образом повышать энергоэффективность. Можно сказать, что технология VER является продолжением технологии DC Inverter.

Инжекция и дополнительное переохлаждение фреона

Давайте посмотрим на схему ниже и проследим процесс движения фреона.

Часть жидкого фреона высокого давления отбирается от общего потока и дросселируется, проходя через электронный расширительный вентиль (ЭРВ). При дросселировании (падение давления) часть жидкости закипает, отбирая тепло от жидкого фреона основного потока. Таким образом, жидкий фреон основного потока дополнительно переохлаждается.

Почему важно дополнительно переохладить фреон на выходе из агрегата? Дело в том, что при движении жидкого фреона в трубах большой длины и перепадах по высоте происходят потери давления фреона. А также, несмотря на изоляцию, образуется теплообмен между фреоном и окружающим воздухом.

Это приводит к тому, что фреон начнет преждевременно кипеть в трубах, не дойдя до испарителя. Но производительность холодильной машины парокомпрессионного типа определяется количеством фреона, выкипевшего в именно испарителе (если речь идет о режиме охлаждения).

Теперь вернемся к схеме и проследим движение парожидкостной смеси после пластинчатого теплообменника. Парожидкостная смесь поступает непосредственно в камеру сжатия компрессора, где мгновенно превращается в пар. Количество фреона в камере сжатия компрессора возрастает, увеличивается степень сжатия. Это важно при низкой температуре окружающего воздуха, когда падает давление конденсации и, как следствие, давление кипения. В результате мы можем прийти к ситуации, когда в системе сработает защита по низкому давлению. Дополнительная инжекция фреона в компрессор позволяет сохранить работоспособность системы при низкой температуре окружающего воздуха. Следует заметить, что при этом имеет место небольшая потеря энергоэффективности. Однако надежность и работоспособность системы в данном случае важнее.

Как видим, два процесса проходящих одновременно в пластинчатом теплообменнике, дают возможность реализовать две технологии: дополнительное переохлаждение и инжекция хладагента.

Заключение

Мы рассмотрели технологии, которые применяются в мультизональных VRF системах марки IGC. Очень важно, когда в климатических системах внедряются инновации. Это повышает энергоэффективность, надежность, гибкость оборудования в применении и т.д. Но следует помнить об оптимальном решении задач по усовершенствованию. Нельзя «перегружать» оборудование «новинками» в угоду маркетинга. Усложнение систем может приводит к обратному эффекту — ненужному удорожанию и снижению надежности.

Присмотритесь к VRF системам IGC — в них воплощены все самые передовые технологии. Все самое главное для надежной работы при кондиционировании воздуха.

По материалам ГК Информтех