Кондиционеры и энергосбережение
Опубликовано: 22 января 2018 г.
1060
Тенденция сбережения энергоресурсов затрагивает все виды бытовой техники, включая и бытовые кондиционеры, работа которых становится все более эффективной благодаря сумме технологий применяемых на стадиях разработки и модернизации климатической техники.
Сегодня бытовая техника характеризуется классом энергосбережения, который имеет буквенное обозначение от A до G. Оборудование, характеризующееся классом A, имеет наименьшее электропотребление и является самым энергоэффективным, а класс G наименее энергоэффективен. Класс указывается в сопроводительной документации и на наклейке, которая размещается на корпусе прибора. Однако на ряде моделей бытового (и не только бытового) оборудования, разработчикам удается снизить энергопотребление больше, чем это предусмотрено классом A. В итоге были приняты дополнительные обозначения A+, A++, а некоторые производители заявляют для энергоэффективных моделей своего оборудования класс A+++.
Кроме этого, для кондиционеров в технических характеристиках указывается коэффициент энергоэффективности EER (Energy efficiency ratio) – коэффициент энергетической эффективности), а для моделей, которые могут работать в режиме теплового насоса, еще и COP (Coefficient of performance) – коэффициент производительности тепла (табл.). Указывается также потребляемая мощность (кВт ) и годовое потребление электроэнергии (кВт час).
Таблица. Соответствие класса энергосбережения, коэффициентам энергоэффективности кондиционерам по охлаждению и обогреву.
|
Класс энергосбережения |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Охлаждение, EER |
>3,2 |
3,0-3,2 |
2,8-3,0 |
2,6-2,8 |
2,4-2,6 |
2,2-2,4 |
<2,2 |
|
Обогрев, COP |
>3,6 |
3,4-3,6 |
3,3-3,4 |
2,8-3,2 |
2,6-2,8 |
2,4-2,6 |
<2,4 |
Инверторные модели
Прежде всего, добиться повышения энергоэффективности при работе кондиционеров удалось применением инверторной технологии.
Инверторные модели кондиционеров возду3ха отличаются от традиционных тем, что у них частота вращения двигателя компрессора прибора может плавно изменяться в соответствии с требуемой нагрузкой. При этом блок управления этих кондиционеров преобразует переменный ток электропитания в постоянный, а затем уже преобразует постоянный ток в переменный необходимой частоты. Этот процесс и называется инвертированием.
Благодаря применению инверторных компрессоров на кондиционерах, работа прибора в целом становится более экономичной, и это несмотря на то, что в режиме непрерывной работы на постоянной максимальной мощности традиционные модели буду потреблять меньше электроэнергии (просто потому, что силовой блок управления инверторного кондиционером имеет КПД менее 100 %).
Однако в реальных условиях кондиционеры не работают все время на одной и той же мощности. Традиционный кондиционер, работающий на охлаждение, достигнув заданной температуры в помещении, выключается и включается снова, когда температура повысится. Пи запуске двигателя компрессора требуются большой стартовый ток для разгона ротора двигателя. Затем до выхода на необходимый режим работы компрессор перекачивает до 50 % всего объёма хладагента из зоны низкого давления в зону высокого давления. При этом кондиционер холод не вырабатывает. Режим работы в таких моделях осуществляется на максимальном уровне, все узлы кондиционера испытывают максимальную, а 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 отключения традиционного кондиционера выработанный потенциальный холод используется по назначению не полностью, охлаждая также уличный воздух и компрессорный отсек.
На инверторных моделях этого не происходит, их мощность автоматически плавно снижается и также повышается по мере надобности, за счет изменения частоты вращения компрессора. Причем регулирование возможно в широком диапазоне мощности. Благодаря инверторной технологии частота вращения компрессора после первого включения прибора повышается форсировано, и кондиционер работает в таком режиме до достижения комфортной температуры. После этого кондиционер не выключается, но частота вращения двигателя компрессора плавно снижается, и прибор работает в экономичном режиме поддерживая температуру в охлаждаемом помещении с минимальными отклонениями от комфортной.
Кроме экономии электроэнергии (производители заявляют о возможности экономии до 30% по сравнению с традиционными моделями) инверторный кондиционер предоставляет пользователю и дополнительные преимущества: более гибкое и точное поддержание комфортной температуры, снижение уровня шума при работе прибора, меньший износ деталей и продление срока службы компрессора. Кроме всего прочего инверторные модели могут работать на охлаждение и обогрев в более широком диапазоне температур наружного воздуха – от -15 до +60 °С.
Борьба за энергосбережение
Инверторная технология – не единственная из применяемых сегодня разработчиками кондиционеров поисках путей повышения их энергоэффективности. Дополнительное энергосбережение достигается за счет регулирования работы кондиционера электронными блоками управления с переводом на экономичные режимы потребления электроэнергии. Для этого в управлении прибора предусматриваются соответствующие функции.
По свидетельствам специалистов повышение целевой температуры работы кондиционера, при которой достигается тепловой комфорт, всего на 2°С в режиме охлаждения позволяет снизить электропотребление на 20 %. Аналогичный энергосберегающий эффект достигается и при понижении целевой температуры в режиме обогрева. Это используется для работы кондиционеров в экономичном режиме рядом ведущих производителей. На энергоэффективных кондиционерах Mitsubishi Electric, чтобы человек не заметил в экономичном режиме работы кондиционера повышения целевой температуры в охлаждаемом помещении и чувствовал себя по-прежнему комфортно, предусматривается особый алгоритм работы жалюзей. Воздух подается поочередно то горизонтально, то вертикально вниз. Интервалы между циклами и длительность циклов вычисляются микропроцессором, исходя из температуры испарителя и температуры в помещении на данный момент.
Одна из энергосберегающих функций, применяющаяся на инверторных сплит-системах (например, Panasonic) управляет работой кондиционера в зависимости от нахождения в помещении движущихся людей и (или) животных. При активации этой функции кондиционер регистрирует движение в помещении и в случае отсутствия движения переходит в режим пониженной производительности, а при регистрации движения вновь начинает работать в прежнем режиме. Чтобы не перепутать человека или животное с движущимся неживым предметом (например, катящийся мяч) автоматика управления кондиционером учитывает и температуру объекта. Для этого кондиционеры оснащаются инфракрасным датчиком, реагирующим на движение и температуру объектов, находящихся в помещении. При появлении в зоне кондиционирования движущегося предмета с температурой, отличной от комнатной, датчик определяет эту разницу. Если температура объекта не отличается от комнатной, и он не движется, он не воспринимается как человек. Если разница температур определяется, но объект долгое время (более 30 минут) не движется, датчик также фиксирует отсутствие людей. В случае же, если движения не происходит менее получаса или оно осуществляется непрерывно – датчик отмечает наличие людей в помещении.
С помощью того же сенсорного датчика энергосберегающий кондиционер анализирует температурную разницу объектов и живых существ, двигательную активность людей, находящихся в помещении, и на основании расчета полученных данных регулирует температурный режим, поддерживая комфортную температуру в помещении. Если необходимость в охлаждении или обогреве отсутствует, система автоматически переходит в энергосберегающий режим.
Энергосбережение может также обеспечиваться с помощью зонального обогрева или охлаждения. В данном режиме инфракрасный датчик сканирует температуру пола только в выбранной зоне и определяет область, в которой температура значительно отличается от целевой. Именно туда и направляется поток холодного или теплого, в зависимости от сезона и режима работы кондиционера, воздуха.
Статья из журнала "Аква-Терм", № 6/2017, рубрика "Вентиляция и кондиционирование"
