Инверторный кондиционер, сплит система

Неэкономная экономия. Холодим воздух

Наступил последний месяц лета, жара плавит асфальт, вокруг домов звенит капель. Примета времени – дома покрыты наростами антенн и уродливыми наружными блоками сплит систем. Литры воды ежесекундно поливают фундаменты домов. Внутри домов — прохлада, снаружи — влажность и жара. И только голуби собаки и коты рады новому источнику чистой воды, зачастую, им больше негде напиться… Но сегодня мы не об этом.

Инверторный кондиционер, сплит система, комфорт

Задумался я о покупке второго кондиционера в свою квартиру. Сплит система – вполне логичный выбор, и я решил исследовать вопрос, где здесь можно сэкономить? Весь интернет пестрит рекламой чуда техники – инверторных кондиционеров, мол, экономия – чистое золото! Ну чтож, давайте разберемся.

Инверторный кондиционер — торговое название кондиционеров воздуха, у которых имеется возможность изменения частоты вращения двигателя компрессора. Блок управления в таких кондиционерах преобразует переменный ток питания в постоянный и затем формирует переменный ток с необходимой частотой. Этот процесс называется инвертированием. Такое преобразование позволяет в широких пределах регулировать скорость вращения двигателя компрессора, в том числе выше 3000 об/мин., и, следовательно, холодо- или теплопроизводительность кондиционера. Благодаря такой технологии инверторные кондиционеры более экономичны и обеспечивают более гибкое и точное поддержание температуры, чем кондиционеры с обычным компрессором

Уже на этапе чтения определений у меня зародились первые сомнения, в экономичности подобных кондиционеров. КПД инвертора редко превышает 90%, в большинстве случаев, серийные образцы имеют КПД 70-80%. А здесь мы имеем двойное преобразование, которое приведет к довольно серьезным потерям.

Но чтобы понять за счет чего же инверторный кондиционер может быть эффективнее нам надо погрузиться в теорию работы кондиционера, а точнее, изучить различные моменты его цикла работы.

Инверторный кондиционер, сплит система

Графическая схема циклов работы обычного и инверторного кондиционера

Пуск

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 объёма 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.

В инверторном кондиционере часть этих недостатков нивелируется. Плавный пуск электродвигателя позволяет избежать стартовых токов. Варьирование скорости работы двигателя позволяет плавно регулировать давление в различных частях контура.

По уверениям разработчиков, это дает экономию до 30% только на одном пуске. Ну что же, потеряв в одном месте, нам удастся  сэкономить в другом, это радует.

Обычный режим

Двигатель компрессора, обычного кондиционера, может работать только в двух режимах: работает и нет. Включенный кондиционер работает на всю мощность, а когда температура в помещении достигает требуемой, компрессор выключается и только вентилятор внутреннего блока гоняет воздух по помещению. Если температура изменилась, то кондиционер снова включается. И так продолжается постоянно. Инверторный кондиционер, в отличие от обычного, при достижении заданной температуры не прекращает свою работу, а просто уменьшает мощность, продолжая функционировать, но только на более низких оборотах.

То есть классический вариант, либо работает, либо нет (тратя львиную долю энергии на пуск), а инвертор работает постоянно, рассеивая часть энергии на инверторе.

То есть, и здесь достоинства спорны. Проведем несколько мысленных экспериментов.

Для различных помещений, существуют заранее рассчитанные стандартны мощностей кондиционеров, которые позволяют достигнуть и поддерживать заданные температуры.

Мощность кондиционера меньше либо равна требуемой

Если мы приобрели кондиционер для помещения с мощностью «впритык» либо меньше требуемой, то это означает, что ему придется работать постоянно большую часть времени, не отключая компрессор. Инверторный кондиционер, в такой ситуации, будет работать точно также, все время на полную мощность. Следует помнить, что для электродвигателя, постоянная работа менее болезненна, нежели частый пуск-остановка (если, разумеется, он под это дело не заточен).

При этом кондиционер с классическим приводом компрессора, будет в более выгодном положении. Запустившись один раз, он будет работать в установившимся режиме. А инверторный кондиционер покажет больший расход электроэнергии, так как, помимо работы компрессора, ему придется тратить электроэнергию на потери на инверторе.

Мощность кондиционера больше требуемой

В этом случае кондиционер будет работать не непрерывно, а только пока не охладит помещение до нужной температуры. Будут наблюдаться постоянные включения/выключения. В этой ситуации потери электроэнергии на пуск привода компрессора будут значительны, и инверторный кондиционер получит преимущество в экономии.

Но это все теория. Что же нам скажет практика, к сожалению, я не  настолько богат, чтоб производить эксперименты на натуре, но мы вполне можем воспользоваться данными по расходу электроэнергии из «магазинных» данных. Например:

Тип. Инверторный Классический Инверторный Классический
Модель Zanussi ZACS/I-12 HPM/N1 Zanussi ZACS-12 HF/N1 Electrolux EACS/I-18HP/N3 Electrolux EACS-18HN/N3
Обслуживаемая площадь (кв. м.) 30 30 50 50
Мощность охлаждения (Вт) 3500 3220 5200 5000
Потребляемая мощность при охлаждении 1092 1060 1670 1558
Шум (дБ) максимальный 31 40 35 46
Цена (средняя) 20900 15925 32900 24274

 

Преимущества инверторных кондиционеров

Инверторный кондиционер, сплит система

  • Быстрое начало работы и выход на заданную температуру;
  • Возможность более точного поддержания заданной температуры за счёт плавного управления скоростью вращения двигателя компрессора;
  • Работа двигателей компрессора, на малых оборотах, снижает уровень шумов (это заметно даже из таблицы);
  • При выборе мощности кондиционера с запасом, возможность экономии электроэнергии значительна, по сравнению с обычной моделью аналогичной мощности;
  • отсутствие больших пусковых токов при включении компрессора снижает нагрузку на электрическую сеть;
  • отсутствие реактивных составляющих потребляемого тока при работе, снижает нагрев проводов силовой сети ну и в целом благоприятно для электрических цепей вашего дома и для других бытовых приборов;

 

Недостатки инверторных кондиционеров

Кондиционер 2

  • высокая цена инверторных кондиционеров по сравнению с неинверторными аналогами;
  • повышенная чувствительность к скачкам напряжения и частоте тока в сети, из-за более сложной электронной начинки;
  • больший вес кондиционера, так как внешний блок содержит силовую электронику с массивными радиаторами;
  • потеря электрической энергии на инверторном преобразователе;
  • электроника большинства инверторных кондиционеров не включит компрессор, если температура уличного воздуха выше допустимой (обычно от -10°С до +42°С), в это время обычные сплит-системы будут работать;
  • неунифицированность запасных частей, что часто вызывает длительный ремонт, связанный с ожиданием необходимой детали от официального поставщика (в России — до 3 месяцев). У кондиционеров же не инверторного типа многие части (компрессор, пуско-защитное реле, датчики температуры) унифицированы и в случае поломки легко заменяются на аналогичный узел другого производителя;

 

Вывод

В целом, на мой взгляд, инверторные кондиционеры – удачный шаг в развитии технологий. При грамотном подходе к покупке, по сравнению с обычным аналогом, вы можете добиться значительной экономии. Например, даже если вы выберите кондиционер мощностью несколько меньше требуемой, то маловероятно, что использовать на полную мощность вы его будете значительную часть года.

На мой взгляд, использование инверторных кондиционеров, более оправданно в офисных помещениях и магазинах, где температура подвержена частым перепадам (часто приходят-уходят люди снаружи) или же требуется не сильный, но хорошо охлажденный воздушный поток (что бы не продуло сотрудника). Ну и для офисов цена самого оборудования играет меньшую роль, по сравнению с эксплуатационными характеристиками.

Но для обычной квартиры, по моему мнению, установка инверторного кондиционера может быть оправданна только в силу низких шумовых характеристик. Относительно высокая цена и дорогой потенциальный ремонт сводят на нет все достоинства инверторного кондиционера, как экономной альтернативы обычному кондиционеру.

Вы ведь помните? Сэкономил — значит заработал. Но не стоит слепо доверять рекламе, и перед любой покупкой следует подумать, а стоит ли игра свеч?

, , , , , ,

  • Даниил

    В рекламных брошюрах, посвященных кондиционерам есть такие параметры как коэффициенты эффективности EER и COP, показывающие отношение мощности выработки холода/тепла к потребляемой электрической мощности. По этим коэффициентам можно сравнивать эффективность инверторных и неинверторных систем.
    Я ради интереса накидал сравнительную табличку сплит-систем Toshiba (у меня стоит система этого производителя) https://docs.google.com/spreadsheets/d/1KmnITpmW8BJudAAOjKlGAAIgiYu-SyIWmL58jBs43vc/edit?usp=sharing
    По ней энергоэффективность выходит практически одинаковой. Массу наружнего блока вы в таблице тоже не приводите, она колеблется +-5 кг и от типа модели не зависит. К тому же сложно записать ее в недостатки. Какая потребителю разница: весит блок его кондиционера 30 или 35 кг? Устанавливать его будут монтажники скорее всего кронштейне одного и того же типа независимо от модели.
    Ну а вариант, когда мощности кондиционера недостаточно для данного помещения, в плане сравнения вообще не подходит, потому что вполне возможно, что требуемая температура никогда не будет достигнута, и обе системы будут одинаково неэффективны.

    • Dmitry

      Отличная таблица! Спасибо за информацию.
      «Мысленные эксперименты» на то и мысленные, чтоб ставить оборудование в такие режимы, в каких они не должны работать.
      И да вес наружного блока малоинтересен обывателю. На мой взгляд, этот параметр может быть интересен разве что тем кто живет в саманных домах, да и то вряд ли.

  • Александр

    Спасибо за вашу работу, Благодаря ей определился с выбором модели кондиционера, ну и сэкономил.

  • Dima Travkin

    Всегда пожалуйста! Рад что оказалось полезна!