1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0/10 0,00оценок: 0

Инверторные тепловые насосы: маркетинг или новая реальность?

Тема в разделе "Топливная независимость", создана пользователем Dex007, 15.07.15.

  1. Dex007
    Регистрация:
    17.07.13
    Сообщения:
    4
    Благодарности:
    0

    Dex007

    Новичок

    Dex007

    Новичок

    Регистрация:
    17.07.13
    Сообщения:
    4
    Благодарности:
    0
    Адрес:
    Уссурийск
    Инверторные тепловые насосы: маркетинг или новая реальность?
    Уважаемые форумчане, давайте попробуем вместе разобраться, что же такое инверторный тепловой насос и с чем его едят.

    Инверторное управление мощность компрессора, понятие не новое. Инверторное управление давно и, надо признать, эффективно применяется в холодильном оборудовании и кондиционерах. Там, где перенос тепла от источника к потребителю или наоборот осуществляется непосредственно, так сказать, напрямую. К этому списку относятся и тепловые насосы воздух-воздух.

    Но так ли оправдано "насильное" внедрение этой технологии в бытовые тепловые насосы с опосредованным переносом тепла от источника к потребителю, т. е. для тепловых насосов, рассчитанных на работу с теплоносителем (водой или различными ее растворами)?

    В этой теме речь пойдет о тепловых насосах воздух-вода и вода-вода.

    Я предлагаю следующий перечень вопросов для обсуждения:
    1. В чем выражены преимущества инверторных ТН перед неинверторными?
    2. Что получает пользователь взамен дополнительных капитальных затрат на приобретение инверторной системы?
    3. Что выгоднее для потребителя инвертор или обычный ТН?
    В этом перечне намеренно нет вопроса о выгоде продавца и/или подрядчика, иначе, все общение в этой теме сведётся именно к нему. А ответ на этот вопрос и так вполне очевиден).

    Эксперты, вам слово!
     
    Dex007 , 15.07.15
    #1 + Цитировать
  2. stanislav_l
    Регистрация:
    05.07.15
    Сообщения:
    79
    Благодарности:
    51

    stanislav_l

    Живу здесь

    stanislav_l

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.07.15
    Сообщения:
    79
    Благодарности:
    51
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Э-эээээ...
    Я ни разу не специалист в холодильном оборудовании :) И щас долго гуглил - шо ж это за революционная технология такая ? То что я нашел, в очередной раз подорвало мою веру в человечество: "инверторными" называют девайсы с возможностью плавной регулировки мощности компрессора. И ЭТО ВСЕ ?! (Если не все - просветите, будьте так добры)

    "Из общих соображений":
    Возможность плавной регулировки мощности - фича для инженера приятная, безусловно. Что кроме эстетического восторга она дает ? Отсутствие пусковых токов (по сравнению с "импульсным режимом") - это безусловный плюс. Более равномерное потребление энергии по времени - два.
    Сильно сэкономить на толщине проводов вряд ли удастся: если "в импульсном режиме" устройство работает со скважностью 50% - это значит просто, что мощность его избыточна, можно было взять вдвое меньше. А 20% толщины проводов я за экономию не считаю.
    Равномерность шума: очень существенно для бытовых приборов! Меня лично раздражают включающиеся и выключающиеся двигатели, плавное изменение оборотов гораздо приятнее.
    Других преимуществ я не вижу...
    КПД ? Оооо, давайте разберемся ...
    Есть общее правило: КПД любой машины максимален на ее номинальной мощности. Правило не жесткое, из него есть исключения, но в основном так. КПД 10-киловаттного двигателя, загруженного на 5кВт, будет ниже чем при полной нагрузке. Несильно ниже, можно пренебречь. (Вот на 1кВт уже будет сильно ниже) Но никак не выше. Ну просто конструктор так рассчитывал: ему заказали двигатель на 10кВт, и он стремился к наилучшим характеристикам именно при этой мощности, а не при большей или меньшей. Это же относится и к компрессору.
    При этом, сама система управления сожрет несколько процентов. Т. е., КПД системы двигатель-компрессор будет гарантированно ниже на всех режимах.
    При этом я допускаю (в тонкости работы тепловых машин не вникал, так что уверенно говорить не могу) что где-то на теплообменниках мы можем получить какой-то выигрыш за счет уменьшения перепадов температур. Но вряд ли этот выигрыш компенсирует вышеописанные потери.

    Исторически: способы плавной регулировки мощности существовали всегда. Но "стоимость" их (и в деньгах, и в ваттах, и в надежности/сложности ремонта) была слишком высокой, чтобы внедрять их в устройства, где это не является необходимостью. Развитие полупроводниковой техники привело к снижению их стоимости настолько, что их стало возможно совать в любые дырки. Уж если мы на управление одиночной лампочкой вешаем микроконтроллер, то на целый двигатель сам бог велел :)

    Итого: никакой революционности не вижу. Красивое слово "инверторные" - откровенный маркетинговый ход. (Если б такое устройство делал я - я бы назвал его "с плавной регулировкой мощности" - никаких новых слов, и для покупателя понятно о чем речь без помощи гугла. К слову, мой отец всю жизнь занимался электроприводом, тиристорными преобразователями - по сути, та же регулировка мощности, только двигатели у него по несколько мегаватт. Слово "инвертор" я от него не слышал вообще ни разу в жизни:)) Из плюсов: акустический комфорт и равномерность потребления. Сколько за это надо переплатить ?

    Может быть плавная регулировка мощности открывает для этих устройств новые сферы применения, качественно новые возможности ? Если так - расскажите, пожалуйста, в двух словах. Потому как гуглить - не могу придумать по каким словам "найти то, не знаю что".
     
    stanislav_l , 15.07.15
    #2 + Цитировать
  3. Dex007
    Регистрация:
    17.07.13
    Сообщения:
    4
    Благодарности:
    0

    Dex007

    Новичок

    Dex007

    Новичок

    Регистрация:
    17.07.13
    Сообщения:
    4
    Благодарности:
    0
    Адрес:
    Уссурийск
    @stanislav_l, спасибо за Ваше мнение. Оно весьма полезно, как обратная связь для производителей.
    Однако, очень хочется услышать мнения именно экспертов, которые активно продвигают эти технологии.
     
    Dex007 , 16.07.15
    #3 + Цитировать
  4. stanislav_l
    Регистрация:
    05.07.15
    Сообщения:
    79
    Благодарности:
    51

    stanislav_l

    Живу здесь

    stanislav_l

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.07.15
    Сообщения:
    79
    Благодарности:
    51
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Мое мнение для производителей совершенно бесполезно - они и без меня все это знают :) А насчет "экспертов, которые активно продвигают" - в самом словосочетании Вы заложили парадокс: "экспертом" правомерно называть человека с независимым мнением, а если "активно продвигают" - какая ж это независимость ? Это маркетоид, а не эксперт, и мнение у него не свое, а отражающее политику фирмы :)
     
    stanislav_l , 16.07.15
    #4 + Цитировать
  5. Ferkord
    Регистрация:
    21.12.12
    Сообщения:
    18
    Благодарности:
    1

    Ferkord

    Участник

    Ferkord

    Участник

    Регистрация:
    21.12.12
    Сообщения:
    18
    Благодарности:
    1
    Адрес:
    Москва
    Точно, таким экспертам доверять я бы не стал
     
    Ferkord , 16.07.15
    #5 + Цитировать
  6. Abysmo
    Регистрация:
    27.09.09
    Сообщения:
    1.763
    Благодарности:
    652

    Abysmo

    Живу здесь

    Abysmo

    Живу здесь

    Регистрация:
    27.09.09
    Сообщения:
    1.763
    Благодарности:
    652
    Адрес:
    Брисбен
    1. Плавное регулирование производительности компрессора, а следовательно - пуск без провалов напряжения в сети, отсуствие циклов включения/выключения, более четкое регулирование температуры, устойчивость при работе в пограничных значения давления/температуры.

    2. В случае теплового насоса, работающего на бак-аккумулятор - ничего. Если тепловой насос работает непосредственно на потребителя (батареи и теплый пол), то см. пункт 1.

    3. Зависит от гидравлической схемы системы отопления, см. пункт 2.
     
    Abysmo , 16.07.15
    #6 + Цитировать
  7. Zzzzyll
    Регистрация:
    18.09.11
    Сообщения:
    1.094
    Благодарности:
    566

    Zzzzyll

    Живу здесь

    Zzzzyll

    Живу здесь

    Регистрация:
    18.09.11
    Сообщения:
    1.094
    Благодарности:
    566
    Адрес:
    Таллинн
    В (чистой) теории инверторные холодильные машины позволяют держать параметры ТД-цикла (перекачиваемые объёмы, давление) оптимальным для данных температур и требуемых мощностей по теплу.
    Поэтому кондиционеры (и вообще ТН "воздух-воздух") тут могут выиграть очень прилично - десятки процентов. Просто потому что не "перезахолаживают" холодный конец и не "перегревают" горячий, меньше разница температур - растёт СОР.

    В теории "воздух-вода" (где источником тепла является воздух) что-то тоже могут выиграть. На практике "тут не всё так однозначно"(с)

    Для ТН "вода-вода" перепады минимальны, выигрыш тоже. Хотя, конечно пускать попроще и т. п.

    С другой стороны, минусов вроде как особо нет, так что вопрос сводится лишь к тому, сколько денег просят дополнительно. При прочих равных электронное управление движком лучше, но переплачивать за это имеет смысл только для воздушных систем с большими изменениями температур в контуре. И то ещё нужно хорошо подумать, оправдается ли доплата в конкретном случае.
     
    Zzzzyll , 16.07.15
    #7 + Цитировать
  8. Dr.Law
    Регистрация:
    25.02.09
    Сообщения:
    168
    Благодарности:
    28

    Dr.Law

    Живу здесь

    Dr.Law

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.02.09
    Сообщения:
    168
    Благодарности:
    28
    Адрес:
    Одесса
    Эм, а ниче, что двигатель под инвертор (частотный привод) является фактически трехфазным. И старт такого двигателя на частотнике, когда у Вас всего одна фаза - сильно более приятный.
    А еще однофазные двигатели при равной мощности больше, тяжелее и менее надежны.

    Давайте смотреть на "правильную" инверторную систему. Трехфазный асинхронник + частотник с векторным управлением, дающим полный момент двигателю на всем диапазоне оборотов.
    Раньше такие системы были дороги из-за электроники. Сейчас цена частотника почти сравнялась с ценой приводимого двигателя...
     
    Dr.Law , 24.07.15
    #8 + Цитировать
  9. stanislav_l
    Регистрация:
    05.07.15
    Сообщения:
    79
    Благодарности:
    51

    stanislav_l

    Живу здесь

    stanislav_l

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.07.15
    Сообщения:
    79
    Благодарности:
    51
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Ну вот - часть массы, объема и стоимости была "перенесена" из железа/меди двигателя в сглаживающую емкость и прочую всякую электронику. В результате суммарная масса, объем и стоимость скорей всего выросли :)
     
    stanislav_l , 25.07.15
    #9 + Цитировать
  10. Dr.Law
    Регистрация:
    25.02.09
    Сообщения:
    168
    Благодарности:
    28

    Dr.Law

    Живу здесь

    Dr.Law

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.02.09
    Сообщения:
    168
    Благодарности:
    28
    Адрес:
    Одесса
    Масса - уменьшилась, объем - почти тот же (в применении к кондиционерам - так там в наружном блоке места выше крыши :).
    Стоимость - раньше без вариантов возрастала. А вот сейчас - вопрос интересный. Думаю, что "на грани". Дальше - будет дешевле, электронные решения становятся дешевле механических.

    При мощности двигателя 2,2 квт и более и однофазном питании - частотник однозначно оправдан!
    (сужу по обычным двигателям). А двигатель 2,2 квт - это как раз кондиционер 12-18. Мультисплит, например, или тепловой насос.
     
    Dr.Law , 25.07.15
    #10 + Цитировать
  11. АнтохаСергеевич
    Регистрация:
    21.02.13
    Сообщения:
    30
    Благодарности:
    1

    АнтохаСергеевич

    Участник

    Регистрация:
    21.02.13
    Сообщения:
    30
    Благодарности:
    1
    Адрес:
    Московская область, 120км Минского шоссе.
    А кто слышал про Copeland SPV021, SPV018 и прочие? Там свой частотник и ожидаемый коп в чистом виде очень хорошо, правда образцов пока нету в России. И мощность регулируется в очень широком пределе - для 021 - от 2 до 10 кВт.
     
    АнтохаСергеевич , 25.07.15
    #11 + Цитировать
  12. Тиамо
    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.880

    Тиамо

    Живу здесь

    Тиамо

    Живу здесь

    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.880
    Адрес:
    Москва
    Дело в том что компрессор это агрегат электромотора и насоса. Электромотор как правило асинхронный, который от своей природы имеет очень много врождённых недостатков, среди которых невозможность управлять его скоростью вращения изменением питающих напряжения/силы тока, катастрофическое падение крутящего момента на частотах вращения, отличных от номинальных, очень большие пусковые токи, малый пусковой момент и так далее. Самое печальное то что при работе на неноминальных режимах КПД асинхронника очень сильно падает, двигатель начинает сильно нагреваться, изоляция обмотки статора перегревается, происходит межвитковое замыкание и двигатель выходит из строя, а с ним и весь агрегат. Всё это касается мотора, спроектированного под переменное питающее напряжение постоянной частоты, в нашем случае это сетевая частота 50 Гц, а асинхронники проектируют именно на постоянное номинальное питающее напряжение, частоту которого указывают в паспорте и на шильдике мотора или агрегата.

    Однако этот длинный список врождённых недостатков асинхронника становится неактуальным в том случае когда появляется между питающей сетью и мотором контроллер, который подаёт на мотор синусоиду, натуральную или аппроксимированную, частотой и фазой которой он управляет. В этом случае кривая крутящего момента от частоты вращения такого мотора принимает вид, близкий к идеальной для электродвигателей "экскаваторной" кривой.

    Она характерна для коллекторных двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением, их ещё на техническом жаргоне называют сериесниками. В плане крутящего момента эти моторы просто шторм и отрыв головы, но в плане надёжности вчистую проигрывают двигателям бесколлекторным, в том числе асинхронникам потому что у бесколлекторных моторов нет узла трения - щёток и токовых коллекторов.

    Мало того что частотные преобразователи позволяют управлять скоростью вращения асинхронных двигателей в широком диапазоне начиная с нуля, они могут это делать по разным алгоритмам. Самый простой алгоритм называется скалярным, он реализует очень простое правило "скорость вращения от частоты питающего напряжения" и управлять моментом нагруженного мотора эффективно не может, поэтому их используют для ненагруженных режимов работы мотора, его на том же жаргоне называют "вентиляторной нагрузкой" - знай себе крути с управляемой скоростью.
    А вот если мотор используют под нагрузкой, например в экструдерах, в лифтах, в электромобилях, в эскалаторах, да ещё это непостоянная нагрузка, когда возможны рывки и удары, используют другие алгоритмы. Самым известным является "векторное управление", существует также "прямое управление моментом". Эти алгоритмы позволяют управлять моментом мотора в широких пределах, подстраиваясь под колебания силы противодействия нагрузки либо поддерживая момент максимальным, либо поддерживая максимальный из возможных КПД. Реализация этих алгоритмов связана с гораздо бОльшим объёмом вычислений поэтому в схему частотного преобразователя вводят логическую часть с мощным процессором, который выполняет сложную программу с множеством ветвлений. Для того чтобы моментом можно было управлять с максимальной эффективностью при любом положении ротора на него устанавливают датчик его положения, который постоянно сообщает эти данные процессору. Уже давно процессоры научили работать без такого датчика путём вычисления положения ротора вычислением индукции фаз за счёт измерения фазных токов, но этот метод не так точен и быстр как прямое измерение положения ротора. В ряде случаев достаточно вычисления.

    Крутящим моментом очень важно уметь управлять именно в теплонасосных приложениях потому что тепловой насос для отопления и ГВС жилого дома работает в разное время в разных условиях. Чем ниже температура испарения и чем выше температура нагнетания (конденсации) тем больший момент нужно развивать мотору, ведь в это время растёт разница давлений на всасывании и на выхлопе насоса, а СОР его падает. Если управлять моментом энергоэффективно то общее падение СОР не будет таким катастрофическим.

    Кроме перечисленного частотный преобразователь на порядки увеличивает стабильность работы мотора при нестабильном питании - колебании питающего напряжения и его частоты. В ряде случаев их делают такими чтобы было не важно чем питать мотор - переменным или постоянным напряжением.

    Получается что изменение производительности компрессора с помощью частотного преобразователя это лишь одна из множества плюшек. Мало того, нужно чтобы насос по условиям своей смазки и охлаждения позволял изменять частоту своего вращения в широких пределах, до последнего времени это не было возможно и лишь относительно недавно появились такие насосы, вернее компрессоры.
     
    Последнее редактирование: 07.08.15
    Тиамо , 07.08.15
    #12 + Цитировать
  13. Dr.Law
    Регистрация:
    25.02.09
    Сообщения:
    168
    Благодарности:
    28

    Dr.Law

    Живу здесь

    Dr.Law

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.02.09
    Сообщения:
    168
    Благодарности:
    28
    Адрес:
    Одесса
    Все верно. Ну и теперь для ответа на вопрос топикстартера осталось ответить.

    Если под "инверторным тепловым насосом" мы понимаем ТН, асинхронный двигатель компрессора которого управляется ВЕКТОРНЫМ частотником - это однозначно хорошо.

    Если же "инвертор" - говноплатка, которая умеет в лучшем случае частотой рулить, кондеров на входе поставили по минимуму, силовые транзисторы - тоже хлам - тогда все плохо.

    К сожалению, обычный компрессор не всегда можно прикрутить к правильному частотнику. чаще - нельзя.
     
    Dr.Law , 07.08.15
    #13 + Цитировать
  14. Тиамо
    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.880

    Тиамо

    Живу здесь

    Тиамо

    Живу здесь

    Регистрация:
    18.08.10
    Сообщения:
    3.611
    Благодарности:
    3.880
    Адрес:
    Москва
    Всё верно, поэтому прежде чем принимать решение по выбору того или иного оборудования нужно узнать по каким критериям выбирать, т. е. какие вопросы задавать производителю, уметь оценивать ответы с точки зрения их полноты и честности и лишь потом совершать покупку у продавца, потому что продавцы, как правило, в технические подробности например устройства того или иного инвертора, управляющего тем или иным мотором того или иного компрессора не вдаются никогда. Им не для того зарплату платят чтобы они слишком умничали.

    Знание - сила! А знание товара - страшная сила!

    Прежде чем прикручивать частотник нужно узнать, поддерживает ли насос эффективную длительную эксплуатацию на частотах вращения, отличных от номинальных и в каких пределах это он допускает. Кроме того нужно помнить о том что длина провода между частотником и мотором должна быть минимальна. Чем длиннее этот провод тем больше потери потому что фазные токи между частотником и мотором могут быть очень большими. Чем больше ток тем больше момент, момент прямо пропорционален току но омические потери пропорциональны квадрату тока. В идеале частотник и мотор это один агрегат, а длина проводов - сантиметры. Для снижения омических потерь двигатели делают высоковольтными потому что при равной мощности ток через подводящие провода и обмотки статора ниже у более высоковольтного мотора. Это важно с точки зрения СОРа компрессора.
     
    Последнее редактирование: 08.08.15
    Тиамо , 08.08.15
    #14 + Цитировать
  15. Lsanches
    Регистрация:
    22.09.13
    Сообщения:
    322
    Благодарности:
    53

    Lsanches

    Живу здесь

    Lsanches

    Живу здесь

    Регистрация:
    22.09.13
    Сообщения:
    322
    Благодарности:
    53
    Адрес:
    Минск
    Тут как не крути инвертор это хорошо) дальше не буду умничать потому что не разобрался какие инверторы бывают и в чем разница...
    я понимаю к тупому компрессору инвертор не приставишь? как и с движками

    читал что инверторные кондеи чувствительны к перепадам в сети

    для сезонного кондея который на 2 месяца лета и до включения отопления - я бы наверное взял не инверторный...

    а вот на тепловой насос...инверторный...больно подкупают они тишиной, КОПом и хваленой долговечностью
     
    Lsanches , 13.08.15
    #15 + Цитировать

Смотрите также