Pro vytvoření komfortního mikroklimatu v prostorách se používají různá zařízení, která regulují parametry vzdušného prostředí. Moderní invertorová klimatizace nebo split systém je navržen tak, aby poskytoval potřebné indikátory teploty a vlhkosti v místnosti.
Pochopení principů fungování, vnitřní struktury a technických nuancí vám umožní udělat správnou volbu při nákupu klimatizačního systému. Pojďme se společně podívat na tyto jemnosti.
Porovnání zařízení invertorového a konvenčního typu
Při výběru mezi klasickými a invertorovými systémy je nutné spoléhat na jasnou představu o požadovaném výsledku, pochopení principů fungování takových klimatizací a technické proveditelnosti jejich použití.
Princip činnosti různých klimatizačních systémů
Zvažte princip fungování běžné klimatizace v režimu udržování dané teploty vzduchu v určitém rozsahu.
Takže při práci na chlazení zařízení pracuje, dokud není dosaženo minimálního teplotního rozsahu, po kterém se vypne. Jakmile teplotní čidlo zjistí, že teplota dosáhne horní hranice rozsahu, klimatizace se zapne.
Teplotní rozsah u všech zařízení klasického typu je od tří do pěti stupňů, jinak jej časté zapínání a vypínání rychle znefunkční. Jednodušší a levnější systémy zahrnují ručně nebo časovačem.
Po dosažení požadované teploty začne invertorový systém pracovat v režimu jeho podpory. To je vyjádřeno snížením počtu otáček motoru kompresoru, který pumpuje freon do výparníku, což vede ke snížení výměny teploty. A o tom, jak se chladivo doplňuje do klimatizačního systému, přečtěte si tento materiál.
Invertorové systémy na rozdíl od modelů „on/off“ pracují nepřetržitě a poskytují menší rozsah teplotních výkyvů. Jejich práce je pro uživatele téměř neviditelná.
Principem fungování běžných klimatizací je tedy střídavě pracovat s konstantním výkonem. A invertorová zařízení pracují v konstantním režimu s proměnným výkonem.
Pro spotřebitele je to vyjádřeno takto:
- proudění studeného vzduchu při chlazení nebo teplého vzduchu při vytápění v běžných systémech při jejich provozu je silnější, což může způsobit nepohodlí;
- invertorové systémy rovnoměrněji udržují nastavenou teplotu;
- konvenční systémy vytvářejí více hluku, zejména při zapínání a vypínání.
Klimatizace nového typu tedy z hlediska vytvoření vhodného mikroklimatu v místnosti jednoznačně předčí své klasické předchůdce.
Klady a zápory technického plánu
Jako každá inovace mají invertorové systémy technické klady a zápory ve srovnání s modely vyrobenými pomocí předchozí technologie.
Jedním z hlavních kritérií, podle kterých uživatel zařízení vybírá, jsou náklady jak na samotné zařízení, tak na jeho údržbu a opravy. U nedávno uvedených produktů je cena zpravidla výrazně vyšší než u zastaralých modelů. Tato situace se vyvinula na trhu klimatizací.
Doporučená maloobchodní cena klimatizací Toshiba ukazuje, že přítomnost invertoru zvyšuje cenu modelu pro domácnost ze 7 na 19 tisíc rublů
Kromě toho jsou náklady na servis, opravu nebo výměnu dílů invertorových systémů mnohem vyšší. Cena elektronické desky frekvenčního měniče stojí téměř stejně jako zbytek zařízení.
Na trhu prakticky nejsou žádné díly třetích stran, zatímco u starších modelů je velký výběr kompatibilních komponent.
Druhým problémem je, že jak monobloková zařízení, tak split systémy nového typu střídačů jsou složitá elektronická zařízení. Proto je i přes přítomnost integrovaných bezpečnostních prvků nutné zajistit kvalitní napájení, aby nedošlo k poškození.
Třetím problémem je riziko selhání drahé elektroniky. I při normálním napájení může časem dojít ke stárnutí a ztrátě objemu kondenzátory, tepelnému rozpadu výkonových prvků a dalším typickým problémům desky.
Moderní invertorová zařízení, na rozdíl od svých klasických předchůdců, mají složitou elektroniku, takže je třeba s nimi zacházet opatrně.
Z hlediska úspor energie neexistuje jednoznačná odpověď. Podle výrobců jsou při běžném provozu invertorové systémy ekonomičtější než klasické, které spotřebovávají mnoho zdrojů s nízkou účinností při spouštění. To je sice pravda, ale úspora není tak velká, abychom mohli mluvit o rychlém vyrovnání cenového rozdílu.
Pokud porovnáme provoz modelů při konstantním maximálním výkonu, pak se stejnými technickými ukazateli nové modely ztrácejí na klasické kvůli skutečnosti, že tepelná energie se uvolňuje při dvojnásobné přeměně proudu. Proto je tento způsob použití invertorových systémů nevhodný.
Ale z hlediska vlivu zařízení na elektrickou síť jsou rozhodně lepší invertorová zařízení. Spotřebovávají elektřinu rovnoměrně, takže maximální zatížení je menší, než když běží klimatizace klasického typu.
Navíc pokaždé při startu dojde ke špičkovému zatížení a k poklesu napětí. Při nedostatečném průřezu silových kabelů je to zvláště patrné a negativně ovlivňuje kvalitu a bezpečnost provozu ostatních zařízení v okruhu.
Navenek se invertorová klimatizace vůbec neliší od běžného split systému. Skládá se z vnitřní a venkovní jednotky, jsou propojeny potrubím
Hlavní rozdíl je určen během provozu. Invertorové modely jsou téměř tiché, vhodné pro instalaci v ložnicích, školkách a rekreačních místnostech
Vnitřní jednotka, stejně jako běžné klimatizace, je zavěšena na stěnách nebo stropě, instalována na podlaze
Navzdory tomu, že invertorová klimatizace pracuje prakticky nepřetržitě (po dosažení nastavené teploty se jednoduše přepne na nízký výkon), jednotka spotřebovává energii hospodárně. Náklady jsou často nižší než u napájení konvenčních modelů
Každým rokem se perioda veder pouze prodlužuje a s tím roste i potřeba dobrého klimatického systému. Jediným problémem je, že zatímco se moderní ženy v domácnosti naučily zacházet s výběrem výrobce, napájení a doplňkových funkcí, nyní stojí před novou „podmínkou“. Hovoříme o výběru mezi konvenčními a invertorovými modely. Všechno je zde však také docela jednoduché – řekneme vám a ukážeme.
Pojem „střídač“ se ve spotřební elektronice používá poněkud nevhodně. Proto všechny potíže s porozuměním. Okamžitě poznamenejme, že invertor je měnič, který převádí stejnosměrný proud na střídavý nebo naopak a také plynule reguluje napětí. Přitom invertorová klimatizace sama o sobě není konvertor, ale má pouze vnitřnosti, které fungují na podobném principu. Například kompresor může využívat všech 220 V ze zásuvky, nebo pouze 100 V nebo 150 V, v závislosti na režimu a nastavení. To je hlavní rozdíl oproti klasickému systému a také výhody a nevýhody invertorového systému.
Je to velmi jednoduché
Obecně platí, že „invertor“ zní neznáme a komplikovaně. Ve skutečnosti tuto technologii používáme každý den. Nevěříš mi? No, podívejte se sami – vezměme si troubu jako příklad. Muži i naše milované hospodyňky pochopí.
Představte si dvě trouby, se kterými potřebujete upéct chleba. K pečení tohoto produktu je obvykle nutné udržovat teplotu kolem 230 °C po dobu 40–45 minut. Takže budeme mít jednu běžnou troubu a druhou invertor. Obvyklá funguje následovně – je zde relé, které zapíná topná tělesa na maximum nebo je úplně vypíná. To znamená, že má pouze dva režimy. V tomto případě může trouba regulovat teplotu pouze střídavým zapínáním a vypínáním ohřevu. Ano, automatika to zvládne, ale pokaždé, když se ohřívače zapnou, bude elektrická síť vystavena kritickému zatížení, což je plné problémů.
Nyní přejděme k našim „invertorovým kamnům“ – vše je zde mnohem jednodušší a tak, jak jsme zvyklí. Jednoduše nastavte regulátor nebo tlačítka na požadovanou teplotu a počkejte na hotovou buchtu. Automatika trouby sama určí, že trouba ještě není nahřátá, takže pro rychlé dosažení provozní teploty zapne topná tělesa na maximum. Když je dosaženo cílové teploty, systém automaticky uvolní napětí a topná tělesa se přestanou „smažit“ maximální silou. Nyní, až do konce cyklu pečení, budou ohřívače pracovat v režimu „podpora“ – například ne na 220 V, ale pouze na 150 V.
Běžná klimatizace tedy funguje přesně podle tohoto principu – zapne se na maximum nebo se úplně vypne. Neexistuje žádný průměr. Naproti tomu střídač může pracovat plynule v rozsahu od 0 % do 100 %, a to automaticky.
Klasický systém – princip činnosti, nevýhody
Typicky se tento typ klimatizace nazývá On/Off nebo „on/off“. To automaticky vysvětluje princip činnosti zařízení – kompresor se zapne na plný výkon, načerpá požadovanou teplotu a poté se vypne. Doba trvání cyklů zapnutí a vypnutí závisí na nastavení teploty.
Uveďme podmíněný příklad bez odkazu na vnější faktory.
Řekněme, že uživatel nastavil jako výstupní teplotu 25 stupňů. Pro udržení této hladiny v místnosti se klimatizace s klasickým systémem zapne na plný výkon a po určitou dobu běží. Když se vzduch v místnosti ochladí na 25 stupňů, klimatizace přejde do stavu Vypnuto a čeká, až okolní vzduch ohřeje radiátor a zahřeje se. Poté se systém znovu zapne. Jedná se o tzv. půlperiody, jejichž výpočtem průměru „přibližně“ získáme danou teplotu.
Navzdory skutečnosti, že klasický systém byl po mnoho desetiletí hlavním v provozu chladicích systémů, má několik významných nevýhod. Jedná se například o přerušované zatížení elektrické sítě a průvan. První nevýhodu vysvětluje prudké zapínání a vypínání systému – v okamžiku spuštění kompresoru může zařízení spotřebovat až několik kilowattů energie, přičemž provozních hodnot dosáhne až po úplném nastartování motoru. V této době dochází v síti k silným výpadkům a také zvýšenému vytápění v místech nekvalitních přípojek – například v krabicích nebo zásuvkách.
Druhý nedostatek vyplývá ze specifik práce. Kompresor typu On/Off se vždy zapne a začne pracovat na 100 % své kapacity. Teplota chladicí kapaliny v systému zpravidla vždy klesne výrazně pod uživatelem nastavenou teplotu. Proto během doby zapnutí může být odpadní vzduch ochlazen na 7–10 stupňů. Právě to je příčinou nachlazení „v klimatizaci“ – ledový vzduch ventilátor nejen vyfoukne, ale také sám padá na podlahu. Pokud je split instalován nad postelí nebo pohovkou, je zaručena hypotermie.
Invertorová klimatizace – jaká bestie
Nyní o měniči. V takovém systému funguje princip „reverze“ – střídavý proud se přemění na stejnosměrný proud, poté se přivede na potřebné vlastnosti a znovu se přemění na střídavý proud. Tímto způsobem může systém řídit množství proudu a provozní režim kompresoru. Nenapájejte jej například 220 V, ale pouze 120–140 V. V tomto případě se to stane.
První zapnutí systému se provádí pouze na plný výkon, aby kompresor rychleji zahájil cyklus a co nejrychleji ochladil vzduch v místnosti. V tomto případě se po dosažení uživatelem zadané teploty kompresor nevypne jako u verze On/Off, ale pouze sníží otáčky a dále pracuje rychlostí a výkonem, které budou dostatečné pro zachování uživatelského nastavení. Říkejme tomu cestovní rychlost.
V tomto případě jsou náhlé změny v provozu invertorového systému zrušeny nejen pro kompresor, ale i pro ostatní součásti systému. Například ventilátor venkovní jednotky může také snížit rychlost při dosažení cestovní rychlosti. V tomto režimu je hladina hluku znatelně snížena a nedochází k žádným výpadkům v napájení. Odpadá také průvan, protože z trysek klimatizace nyní „neproudí“ ledový vítr, ale vzduch o teplotě nastavené uživatelem.
Kdy a jak invertor šetří peníze?
Ať si někdo říká co chce, zařízení nové generace s AC/DC měničem není jen o pohodlí, ale také o úspoře elektrické energie. Je zde však nuance.
Mnoho lidí věří, že úspory na měniči začínají od prvních sekund provozu. Není tomu tak však – výhodu moderního systému oproti On/Off si lze všimnout až při delším používání. Například invertorová klimatizace může ušetřit 10 % až 40 %, pokud běží alespoň několik hodin. To je nezbytné, aby klimatizační systém měl čas vychladit místnost na požadovanou teplotu a dosáhnout uživatelem zadaných nastavení. Teprve po dosažení stejných podmíněných 25 stupňů začne klimatizace snižovat rychlost a „ukládat“.
Pokud si uživatel rád „hraje“ s chlazením půl hodiny denně, úsporný efekt pravděpodobně nebude patrný. Při častém zapínání se střídač také zapne na plný výkon a jednoduše nestihne dosáhnout své cestovní rychlosti se sníženou spotřebou energie, hlučností a dalšími vychytávkami.
Jaká je nevýhoda
Aby příběh o invertorech nepůsobil jako utopie, připomeňme, že jak se konstrukce a obvody stávají složitějšími, rostou jak náklady na samotnou klimatizaci, tak i náklady na náhradní díly. A zde můžeme s jistotou říci – pokud musíte měnič opravit, pak se připravte rozdat všechny peníze, které jste ušetřili na jeho energetické účinnosti, a také trochu přidat navrch.
Přesto se moderní trh s elektronikou rozvíjí mílovými kroky, což má pozitivní vliv na kvalitu nových technologií a jejich dostupnost. Jestliže před pár lety bylo možné invertorovou klimatizaci nalézt pouze v modelových řadách několika výrobců, nyní takové systémy vyrábějí téměř všechny známé značky. A nejen klimatizace – pračky, mikrovlnné trouby a lednice jsou invertorové. Ty jsou mimochodem nyní nejběžnější a jsou považovány za nejspolehlivější.
