Энергосберегающие технологии в современных системах кондиционирования

Вопросы энергосбережения, особо активно обсуждаемые в последнее время, являются актуальными практически для всех отраслей промышленного производства, начиная от производства бытовой техники и заканчивая сложным технологическим оборудованием. Причем производители ощущают определенное «давление» относительно применения энергосберегающих технологий с двух сторон. С одной стороны эти вопросы достаточно жестко регламентируются мировыми стандартами качества, а с другой стороны потребители все чаще обращают внимание на эту характеристику любого энергопотребляющего оборудования.

В мировой практике для определения энергоэффективности климатического оборудования используется несколько коэффициентов. Самым простым и привычным является коэффициент Energy Efficiency Ratio (EER), расчет которого производится делением холодопроизводительности на полную потребляемую мощность кондиционера. Этот показатель называют еще моментальным, так как он привязан к определенным условиям. Для обозначения эффективности изделий используются классы от A (минимальное энергопотребление) до G (максимальное энергопотребление). Кроме того, используются и сезонные (обобщенные) коэффициенты энергоэффективности - SEER и ESEER. Первый используется в США, второй на территории Европейских стран.

Очевидно, такое двойное давление демонстрирует положительные результаты, в частности в отношении современных систем кондиционирования воздуха. В сфере производства кондиционеров каждый из производителей пытается внедрять энергосберегающие технологии своими силами, однако можно отметить и некоторые аналогичные нововведения. Например, самые известные производители предлагают современные модели оборудования инверторного типа. Такая конструкция предполагает преобразование переменного напряжения в постоянное, а затем формирование переменного тока, имеющего определенную частоту.

Благодаря процессу инвертирования (преобразования) существенно увеличивается диапазон регулирования скорости вращения двигателя компрессора, что в свою очередь позволяет более точно поддерживать определенный температурный режим. Не вникая во все подробности функционирования инверторных кондиционеров, достаточно только отметить, что за счет плавной регулировки мощности кондиционера достигается до 40% экономии электроэнергии. Кроме того, такие кондиционеры быстрее достигают установленного режима работы, что существенно повышает комфортность их использования.

Еще одним направлением понижения энергопотребления является усовершенствование конструкции самого компрессора. В частности, 90% всех моделей кондиционеров оснащаются более экономными ротационными компрессорами. В отличие от стандартных, поршневых компрессоров, эффект сжатия достигается не перемещением поршня, а вращением одного или нескольких роторов. Сегодня наибольший интерес представляют модели компрессоров с частичным внутренним сжатием, а также биротативные. В частности, над усовершенствованием ротационных компрессоров работают, в том числе, и конструкторы компании Daikin.

Кроме того, каждая из компаний ищет свои решения в сфере энергосбережения, справедливо полагая, что уменьшить энергопотребление можно не только за счет усовершенствования конструкции двигателя и компрессора. Например, компания Daikin в текущем году обещает представить новейшие разработки в области системы рекуперации тепла VRV IV. В настоящее время более подробная информация о новой технологии еще засекречена, но компания утверждает, что технология VRV IV позволит ей удержать лидерские позиции среди производителей климатического оборудования.

Среди уже известных нововведений в кондиционерах Дайкин можно отметить использование в некоторых моделях (например, DAIKIN EMURA) двузонного интеллектуального датчика присутствия. Электронный блок управления реагирует на отсутствие в помещении людей в течение 20-ти минут, после чего кондиционер переходит в режим ожидания, уменьшая установленный температурный режим. Если в комнату входят люди, блок управления запускает обычный режим работы. Датчик движения также несколько повышает безопасность работающего кондиционера, направляя охлажденный поток воздуха в другую сторону от присутствующих в помещении.

Компания Mitsubishi Electric в ответ на повышение требований относительно использования энергосберегающих технологий в современных кондиционерах предложила свой вариант системы Direct Expansion (DE), в которых используется преимущества от непосредственного кипения хладагента. Конструктивной особенностью такого оборудования является то, что в них обеспечивается непосредственный контакт потока воздуха, создаваемого вентиляционной установкой, с испарителем контура охлаждения. Такие кондиционеры отличаются, прежде всего, местоположением испарителя. В качестве расширительного устройства используется регулируемый вентиль.

Компания Mitsubishi также предложила новые инженерные решения для мультизональных систем кондиционирования воздуха, в частности модельную линейку KXZ1, энергопотребление которых по сравнению с предыдущими моделями уменьшилось на 40%. Эти устройства оснащаются спиральными компрессорами с двигателями типа PMSM с инверторной регулировкой, а также имеют оптимизированную структуру спиралей. Конструкционно изделия серии KXZ1 отличаются более эффективными трехслойными теплообменниками, в которых благодаря уменьшенному диаметру капилляров достигается точное распределение хладагента.