Тред №816204

Ветка: А как же оно тикает?
  AiRMED ( Слушатель )
23 сен 2014 в 14:44
Доброго времени!
Разрешите вопрос бытовой, надеюсь, к физике он имеет отношение, а ежели нет, АУ24ч все исправит.
Суть вопроса по инверторным сплит системам: производители и продаватели утверждают, что инверторные сплит системы потребляют меньше электричества, по сравнению с обыкновенными, за счет использования постоянного тока, вследствие чего моторы работают постоянно и т.д и т.п
Суть моих рассуждений: если взять две разных сплит систем (инверторная и простая) одинаковой мощности, поместить в одинаковые условия, то инверторная этого самого электричества потребует больше, для своей работы.
1. Простая сплит система: включилась, ( больший ток включения, кратковременно), работает, достигла нужной температуры, выключилась.
Грубо говоря, работает 12 часов из 24.
2. Инверторная: преобразование из переменного тока в постоянный (потери), постоянная работа 24 часа.

Вывод: при сравнении работы двух аппаратов, больше затрат электроэнергии выдает инверторная. 
Тогда получается, что инверторная сплит система это продукт маркетинга?
Спасибо!

  • +0.00 / 0
Предыдущая дискуссия:

<< Тред №816203
 
Следующая дискуссия:

Тред №816205 >>

Ответы (28)

 
  ДядяВася ( Слушатель )
23 сен 2014 в 18:21
У Вас неверное представление о работе инверторных систем.

Если обычный кондей работает в «релейном» режиме: включено – выключено, инверторная система работает в режиме непрерывного регулирования, т.е. вначале охлаждения помещения работает «на всю катушку», но по достижению какой-то температуры (благодаря инверторному регулированию) снижает мощность компрессора (уменьшает обороты) и потребляет от сети не 100% а в соответствие дельте температур между датчиком и заданной температурой.

И постоянный ток здесь совершенно не причём. Мотор компрессора питается напряжением переменной частоты (вырабатываемым инвертором) и, соответственно, крутится с разной скоростью.

Здесь основные плюсы. Нет старт-стопных режимов, вредных для мотора.
Не такой холодный воздух из кондея в установившемся режиме.
Шум компрессора за окном значительно меньше, т.к. большую часть времени мотор крутится с меньшими оборотами.

Поэтому можно говорить, что обычный кондей работает 12 из 24 часов а мощности 100%, а инверторный работает 24 часа, но со средней мощностью 50%.

А вот откуда берётся экономичность инвертора v.s. обычного, здесь вопрос. Возможно за счёт более точного регулирования температуры воздуха. А потери преобразования в инверторе, всё таки, незначительные, на современной элементной базе.

  • +0.03 / 1
    • 1
 
 
  Senya ( Слушатель )
24 сен 2014 в 09:20
Не уверен насчет конкретной модели кондиционера, но вентиляторная нагрузка считается квадратичной. Т.е. при работе на 50% оборотов двигатель потребляет только 25% от номинала.

  • +0.00 / 0
 
 
 
  ДядяВася ( Слушатель )
24 сен 2014 в 15:38
Основная нагрузка мотора внешнего блока компрессор, а на вентилятор приходится гораздо меньше.
Да в общем не о том речь. Просто надо охладить n-м3 воздуха. И вроде энергии и в том и в другом случае должно за тратиться одинаковое количество. А вот далее следуют нюансы инверторной системы. Откуда экономия? И вроде говорят, что экономия из-за более точного удержания температуры. Вот, например:

Всего-то нужно взять интеграл функции в первом и втором случае и сравнить. Да где ж взять конкретные экспериментальные данные?

  • +0.04 / 2
    • 2
 
 
 
 
  stranger1234 ( Слушатель )
28 сен 2014 в 15:33
вообще-то кубическая - , давление, создаваемое нагнетателем, примерно  квадрат от частоты , расход пропорционален частоте, потребление энепргии нанетателем и соответственно в потоке примерно куб от частоты

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
28 сен 2014 в 22:10
Интеграл - это площадь под графиком. Смотрим на любезно предоставленные Вами картинки и делаем вывод о равенстве площадей. Но КПД у кондея с инвертором меньше процентов на 15, из-за падения напряжения на выпрямительных диодах и ключах. Зато отклонения температуры меньше. 

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
  Longspig ( Слушатель )
28 сен 2014 в 22:59
А график ничего не говорит о мощности потребления, а вопрос то в ней.

Если брать за основу утверждение приведеное выше stranger1234

Цитата: Цитатавообще-то кубическая - , давление, создаваемое нагнетателем, примерно  квадрат от частоты , расход пропорционален частоте, потребление энепргии нанетателем и соответственно в потоке примерно куб от частоты
то выходит 2 кондиционера (вентиляторы не считаем) с компрессорами включеными на половиные обороты (или число полюсов статора удваиваем) обеспечат перекачку того же количества тепла, при меньшем потреблении. Хотя я, признаться, утверждение сие не понял. Перекачиваемое тепло пропорционально расходу или давлению (компрессора там вроде как все поршневые)

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
28 сен 2014 в 23:22
А если подумать? График - это прямое отражение режима работы машины во времени. То бишь прикладываемая мощность по времени через некий коэффициент-константу. То бишь работа помноженная на константу.

А если еще раз подумать? Количество отобранного тепла в неких условно-статичных ... пропорционально перекаченному объему фреона через капилляр. С какого перепугу на это действо должна тратиться в четверо меньшая энергия? Закон сохранения энергии, батенька, куда круче любых утверждений.

П.С. На самом деле могу предположить, что дело было не летом, а в январе, не один, а трое, и не курили, а кушали четвертую склянку.
      То бишь, для компрессора с регулятором на ТРН картина будет ровно в 4 раза, только строго наоборот. Потому, как момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения. Но у нас-то векторное регулирование.

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
  Longspig ( Слушатель )
28 сен 2014 в 23:43
Цитата: ЦитатаКоличество отобранного тепла в неких условно-статичных ... пропорционально перекаченному объему фреона через капилляр

Это при условии если температуры на входе и выходе капилляра постоянны. Но при уменьшении оборотов компрессора разница температур очевидно станет меньше.

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
29 сен 2014 в 00:49
Совершенно верно. Момент компрессора падает, давление падает, разница температур падает. Причем критерий для термоконтроллера - температура, а для нас -  затраты энергии на отбор тепла. Грубо говоря разница температур уменьшится в нашем виртуальном случае в 2 раза, но в 2 раза вырастет время прокачки. Как бы закон Бойля-Мариотта P*V*T=const. 
Практически мы с Вами говорим о ширине канала колебаний в 2 или 4 градуса. Всего. 

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Longspig ( Слушатель )
30 сен 2014 в 00:18
Т.е. скажем, при снижении оборотов вдвое (т.е. частоты и напряжения на компрессоре) имеем квадратичное падение перекачиваемого тепла. Поскольку ток пропорционален крутящему моменту, он тоже падает вдвое. Имеем точно такое же учетвереное уменьшение потребляемой от сети мощности. Равноценно старт/стопному режиму работы того же компрессора со скважностью 1/4. Т.е. потребление электроэнергии в "идеальных", обычном и инверторном кондиционерах - одинаково (мелочи, как то - потери в инверторе, эффективность вентиляторов, считать не будем, сравнительно  с 1.5...2.0 kW пожираемых компрессором они мало сказываются)
Просто было подозрение на некие факторы приводящие к нелинейности в зависимости мощности потребления от перекачиваемомого тепла при инверторном регулировании. Ан нет. Материально ощутимой экономии денежных знаков инвертор точно не дает (стоит дороже, в ремонте накладен, в надежности скорее уступает). Комфорт за счет более.... скажем, аккуратного удержания температуры вложеные средства оправдывает... для ценителя.

Вспомнилась одна история на автомобильном форуме. Генераторы на некоторых новых Опелях стали ставить с обгонной муфтой. Дескать экономия! Когда раскрученый до высоких оборотов двигатель сбрасывает обороты, якорь генератора продолжает вращаться на высоких пока не отдаст "в сеть" запасеную кинетическую энергию. У женщины накрывается пресловутая муфта. Разумеется "в свете новых технологий" муфта замене/ремонту не подлежит, меняется только с генератором. Генератор 1300$ (нагло отказали в гарантии, де - не гарантийный случай, машине всего года 1.5 было). Меня тогда возмущала, помню, оценка возможной копеечной "экономии" к стоимости ее воплощения (обычный генератор 200..300$). Муфта в генераторах оказалась не новостью. Ставилась еще в каких-то наших армейских моторах лохматых времен, правда причина иная была - не хватало механической прочности при  резком сбросе оборотов двигателем и что-то ломалось.

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
30 сен 2014 в 12:09
Инверторный кондиционер может работать в режиме обогрева.

  • -0.02 / 1
    • 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
30 сен 2014 в 12:57
А классика что, не может?

  • +0.02 / 1
    • 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  москвич ( Слушатель )
30 сен 2014 в 13:32
Вопрос, конечно, риторический. Если в конструкции кондея "реверс" предусмотрен,  то он нагревать будет, и с питанием  это никак не связано.

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
30 сен 2014 в 14:07
Если опция реализована. 

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  ДядяВася ( Слушатель )
28 сен 2014 в 23:31
Я бы не рискнул делать выводы о равенстве площадей по сфероконическим рекламным графикам.
Ну и какие там падения напряжения на выпрямительных диодах и ключах? Один - два вольта. Всяко КПД инвертора за 90% выйдет.
А вот у асинхронного конденсаторного двигателя, применяемого у обычных кондеев КПД вряд ли превысит 80%.

 Так, чта .....

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
  Senya ( Слушатель )
28 сен 2014 в 23:41
Я хоть и немножко завязан на тему, но сам не понимаю, откуда берется экономия. Для водоснабжения принимается (рекламная) экономия энергии до 40% за счет отсутствия регулирующей напор заслонки, на которой потери собственно и происходят. Ну и уменьшение стартостопов щадит оборудование. А про кондиционеры даже в рекламных проспектах в основном на снижение шума упирают.

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
29 сен 2014 в 00:38
Заслонка - это прямая аналогия ТРН. А в инверторах - ШИМ с преобразованием частоты. 

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
29 сен 2014 в 00:37
Сфероконичность такая сфероконичность... Могу сказать, что графики качественно - правильные.  
Более того, рекламный график не может идти в разрез с истиной потому, что обманывать своих клиентов - плохо. Да и лениво выдумывать фуйню для отдела продаж, когда в "столе" лежат реальные данные с ОТК.

А что главного в этом графике? Главное - это виртуальная линия целевой температуры, вокруг которой колеблется реальная.

Туда-сюда 10-20А кушает. Т.е. входной мост - 4В, выходной выпрямитель - 4В, силовые ключи - 2В. Там же все хиленькое.

Инвертор - это асинхронный двигатель. Компрессоры один завод делает.


П.С. Компрессор - это герметичный агрегат с крайне текучим хладогентом (условно - фреоном, но не обязательно). Поэтому двигатель компрессора - надежный и не обслуживаемый десятилетиями = асинхронный (АД). Без вариантов.
У асинхронного двигателя для такого типа нагрузки главная проблема - пропорциональность момента квадрату напряжения M~U^2.
При понижении напряжения на 25% момент на валу (и обороты) грубо - падают в 2 раза, а ток обмотки якоря одновременно растет грубо на 25% и двигатель горит в ближайшей перспективе.  Поэтому глубина регулирования напряжения асинхронного двигателя не превышает 25% максимум.
Нельзя эффективно управлять АД с помощью простого семисторного или тиристорного регулятора напряжения. Необходимо одновременно с изменением напряжения изменять частоту сети (векторное регулирование). Устройство, осуществляющее это, называется  - инвертор.
Вот отсюда  растут ноги кондеев: обычный - в режиме вкл/выкл с диапазоном колебаний 2-4 градуса,  и инверторный -  в непрерывном режиме с узким диапазоном колебаний.

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
  ДядяВася ( Слушатель )
30 сен 2014 в 01:18


Инвертор это совсем не асинхронный двигатель.

Обычные кондеи это да, конденсаторный асинхронный двигатель, например: Сылка

С КПД не более 80%.

И как такой АД подсоединять к инвертору, с переменной частотой (где то от 20 до 90 Гц)? Да никак.

Поэтому для инверторов делают специальные трёхфазные двигатели.

Вот например схема инверторного кондея с пояснениями: Ссылка


Теперь об экономии инверторных кондеев. Вот, что вычитал на http://www.eurobi.ru/zapchasti/kompressory/inverter/ :

Экономия энергии инверторным кондиционером

          Инверторный кондиционер имеет блок силовой электроники, который
           выполняет два преобразования:
           - Из сетевого переменного напряжения получает постоянный ток.
           - Из постоянного напряжения формирует переменный ток необходимой
           частоты, определяющий скорость вращения двигателя компрессора.

           Как любой преобразователь, силовой инверторный блок имеет КПД меньше
           100%. При равных условиях, в режиме непрерывной работы компрессора
           на максимальной мощности обычный кондиционер окажется более
           эффективным чем инверторный на величину потерь инвертора (10-15%).
           Работа кондиционера в непрерывном режиме на максимальной мощности
           указывает лишь на то, что его выбранная мощность не соответствует
           охлаждаемому помещению. В среднем, теплопритоки в помещение и
           температура уличного воздуха значительно ниже предельных. Обычный
           кондиционер работает в цикличном режиме, а инверторный - в режиме
           сниженной мощности компрессора.

           Инверторный кондиционер при снижении оборотов компрессора
           оказывается более эффективным, так как на той же площади испарителя
           и конденсатора передается значительно меньше тепловой энергии, что в
           свою очередь уменьшает значения температурного напора и повышает
           эффективность. Подобный режим позволяет работать кондиционеру в
           более широком диапазоне температур.

           Обычный не инверторный кондиционер при работе в циклическом режиме
           имеет переходные процессы, как термодинамические, так и
           элетромеханические. При включении компрессора потребляются большие
           стартовые токи, необходимые для разгона ротора двигателя. После
           старта и до получения необходимых режимов, компрессор должен
           перекачать до 50% всего объема фреона из зоны низкого давления в
           зону высокого давления. В это время кондиционер не вырабатывает
           холод. В результате достигнутые расчетные режимы являются
           максимальными и все части испытывают максимальную (не оптимальную)
           нагрузку: максимальные температурные напоры на конденсаторе и
           испарителе, максимальные скорости вращения вентиляторов,
           максимальные потери на прохождение фреона по магистралям,
           максимальная температура компрессора и компрессорного отсека. При
           достижении необходимой температуры компрессор отключается и давление
           в двух зонах - высокого и низкого давления выравниваются через
           дросселирующее устройство. Так как давления отличаются от расчетных,
           кипение фреона может происходить в любой части системы - в
           магистрали, капиллярной трубке, ресивере. Выработанный потенциальный
           холод используется не по назначению, охлаждая уличный воздух,
           компрессорный отсек и т.д.
           Из-за отсутствия переходных процессов инверторный кондиционер
           экономит до 30% электроэнергии."

ЗЫ. Сам по кондеям чистый юзер, поэтому насколько это всё правда судить не берусь.

  • +0.08 / 4
    • 4
 
 
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
30 сен 2014 в 12:45
Асинхронный двигатель. Асинхронный. Для сдвига фаз обмоток использована емкость. Но тип двигателя от этого не меняется. Асинхронный однофазный.

Откровенно говоря - не вижу сложности с инвертором. Да есть вопросы с изменением угла сдвига фаз на разных частотах, если ранее использовалась емкость. Но! Почему не отказаться от нее и напрямую не задавать сдвиг фаз, раз уж крутим вектор? Собственно именно об этом Вы и приводите ссылку. Совершенно верно люди используют трехфазный асинхронник.



Собственно разговор в тексте идет о объеме системы, производительности компрессора и продолжительности цикла.
Объем системы маленький. Продолжительность цикла минут 7-10. Разгон происходит секунд за 30-40. Т.е. 30% экономия для явно специфических ситуаций с длинными магистралями.

П.С. Кондиционеры тоже не мой профиль, с холодильными системами сталкивался.

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
  Longspig ( Слушатель )
30 сен 2014 в 16:33
Ой ли!
Да, у "обычного" при разгоне холод сразу не вырабатывается, но после отключения компрессора, за счет теплоемкости испарителя холод продолжает поступать в помещение (вентиляторы работают), в грубом приближении можно считать "на величину времени разгона".
...
Это вообще не понял!
Зачем принудительно выравнивать давление за счет некоего "дросселирующего устройства". Оно само через капилляр полюбому выровняется (с полезной, в общем-то, работой). Просто, исключить быстрый повторный старт, до сброса давления, чтоб мотор не перегрузить.

  • +0.02 / 1
    • 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
30 сен 2014 в 20:01
Как бы не особая там теплоемкость испарителя. Медяшка тонкая.
А вот "буфер" высокого давления хладогента, накачанный компрессором до капилляра - работает на охлаждение. Через этот капилляр продавливаясь до выравнивания давлений.

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
01 окт 2014 в 00:25
Угу, это и есть газовое/жидкостное дросселирование - резкое падение давления при вылете из капилляра вызывает дополнительное охлаждение теплоносителя. А если еще в капилляре шла теплоотдача наружу в параллель с постоянным нагнетанием...

  • +0.02 / 1
    • 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
01 окт 2014 в 01:02
Это в каком смысле "дополнительное"?
Представляю себе процесс прямо по Бойлю-Мариотту: P*V/Т=const. Т.е. если через капилляр с высокого давления перейти на низкое, то температура на низкой стороне упадет. Пропорционально. Т.е. все по физике. А сброс теплоты в пространство = доп. бонус на выходе.
Кстати, капилляр обязательно должен быть длинным. На коротком система работает отвратительно. Полагаю, что дело в величине падения давления на нем.

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  rommel.lst ( Слушатель )
01 окт 2014 в 02:56
Дополнительное в смысле, что считать главным, а что бонусом - дросселирование или теплоотдача во время прохождения капилляраПодмигивающий

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  iz_kirova. ( Слушатель )
28 сен 2014 в 21:47
Кондиционер - это холодильная машина.
В номинальных условиях ни каких преимуществ прямого включения двигателя перед инвертором - не вижу. Наоборот - потеря КПД на инверторе.
В не номинальных условиях - сниженной нагрузке прямое включение предполагает релейный режим работы с изрядной шириной "канала",  чтобы не ушлепать компрессор постоянными пусками. Включение через инвертор позволяет снизить производительность без потери КПД и точно отслеживать заданную температуру при постоянной работе. Основная разница.
Касательно экономии энергии... perpetuum mobile не существует. Ваши предположения от лукавого.

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
  slavae ( Слушатель )
23 сен 2014 в 22:52
В жж есть один товарищ, ammo1, он как-то написал: я всегда советовал выбирать инверторную свч-печку, потому что можно нагревать на меньшей мощности и т.п.
А потом понял, что мы и так почти всегда используем её на меньшей мощности, поэтому взяли новую печку на 800Вт вместо полутора киловатт по цене, что ли, раза в 4 меньше ))

  • +0.00 / 0
 
 
  Longspig ( Слушатель )
23 сен 2014 в 23:47
А вот тут самое интересное - никакого "плавного" регулирования в инверторных микроволновках нет. Недавно мой пацан (4 годика) добрался таки до пресловутой "инверторной" и включил пустую. Пришлось выяснять подробности для ремонта на сайте ремонтников. Почему-то никто сразу "слона и не приметил" - невозможно сделать ШИМ регулирование на повышеной частоте. Накал обеспечить невозможно, т.к. он создается общим источником с анодным (городить отдельный накал дуже накладно, там 10А потребно). Посему трезвый замер показывает, что у инверторных тот же неспешный старт/стоп с периодом около 7 секунд (разогрев накала у магнетрона около 1.5 сек). Выигрыш лишь у производителя - не нужен тяжеленный трансформатор (по количеству качественой стали и меди не шибко дешевле легкого электронного инвертора). Магнетроны правда (сволочи) потребны вдвое более дорогие (почему, выяснить среди мастеров не смогли), Хотя по идее наоборот должно быть. Магнетрон крайне чувствителен в превышению напряжения и в стабильном инверторном варианте "чюйствует" себя спокойней чем в кондОвой трансформаторной печке.
Остальное ИМАО от лукавого маркетоложецев...

Гы. У компов в BIOS иногда встречается некая "продвинутая" опция - Spread spectrum. Преподносится как некое достоинство. Т.е. источник тактовой частоты ее постоянно несколько изменяет, что дескать уменьшает помехи для мобил. Забавно, что никакого добавления или усложнения при этом не требуется. Просто синтезатор частоты делается более "хреновым" сравнительно со штатным режимом и частота начинает "гулять" намного сильней. В общем, "с дерьма сливки снимают"

  • +0.00 / 0
  • АУ