Когда говорят о регулировке холодильных циклов систем кондиционирования, обычно имеют в виду работу специального терморегулирующего вентиля. Других вариантов просто не было, и быть не могло.
С течением времени компрессоры стали оснащать линией байпаса, благодаря чему пределы регулирования можно было расширить. Но этот вариант не является экономичным. Более выгодный вариант – использование частотных преобразователей, которые «умеют» изменять частоту вращения вала, расположенного в компрессоре. Здесь столкнулись с другой проблемой – чем выше мощность электродвигателя, тем цена на преобразователи возрастает очень резко, и это повышает стоимость всей системы в целом.
Внешний вид компрессора Digital Scroll
Несколько лет тому назад фирма Emerson Network Power разработала новую экономичную технологию регулирования и сообщила об использовании этой технологии в своих моделях. Речь идет о спиральных цифровых компрессорах Digital Scroll от компании Copeland.
- Digital Scroll
- Спиральный цифровой компрессор и его конструкция
- Обратный клапан в компрессорах Digital Scroll
- Замечания по технологии DigitalScroll
- Контроллеры для цифровых спиральных компрессоров Digital Scroll
- Недостатки и преимущества компрессоров Digital Scroll
- Применение Digital Scroll в кондиционерах
- Digital Scroll – новая технология регулирования компрессора
- Digital Scroll
- Спиральный цифровой компрессор и его конструкция
- Обратный клапан в компрессорах Digital Scroll
- Замечания по технологии DigitalScroll
- Контроллеры для цифровых спиральных компрессоров Digital Scroll
- Недостатки и преимущества компрессоров Digital Scroll
- Применение Digital Scroll в кондиционерах
- 🔥 Видео
Видео:The Basics of a Scroll Compressor for Air ConditionerСкачать
Digital Scroll
Идея технологии Digital Scroll следующая: часть конкретного времени устройство работает под нагрузкой, оставшуюся часть – без нее (в сумме 20 секунд). Возможность автоматической смены режима работы достигается благодаря смещению спиралей. Если спирали в нормальном положении, компрессор сжимает газ, однако когда они смещаются, нарушается герметичность меж спиральных объемов, и сжатие не происходит.
Работа спиралей компрессора Digital Scroll
В свою очередь, регулирование производительности достигается за счет вариаций длительностей периодов работы компрессора без нагрузки и с нагрузкой. Если установить 100% нагрузку на компрессор, то весь цикл он будет работать на сжатие. Если нагрузка будет равна 50%, то 10 секунд компрессор будет работать без нагрузки, 10 секунд – с нагрузкой и т.д.
Digital Scroll позволяет менять холодопроизводительность от 10 до 100%, что является отменным показателем. По сравнению с показателем обычных кондиционеров, коэффициент эффективности ESEER значительно выше, и в целом он предполагает снижение энергопотребления на 20 в год. Об этом свидетельствуют данные компании Copeland.
Видео:Спиральный компрессор/спиральный компрессор/спиральный насос - Как это работает! (Анимация)Скачать
Спиральный цифровой компрессор и его конструкция
Компрессоры Digital Scroll визуально отличаются от спиральных обычных компрессоров. Отличие – наличие элемента, который внешне напоминает линию байпаса.
Компрессор Digital Scroll в разрезе
По сути, это и есть байпас, оснащенный специальным соленоидным вентилем, но функция его несколько иная.
Как было оговорено выше, работа компрессора поделена на циклы – работа под нагрузкой и без нагрузки. Максимальная длительность цикла составляет 30 секунд. Электродвигатель компрессора и вращение вала осуществляются непрерывно.
Чтобы реализовать работу без нагрузки верхняя часть компрессора проектируется таким образом, чтобы верхняя спираль могла смещаться по вертикали (не более чем на 1 мм).
Порядок осуществления регулировки:
- Компрессор работает под нагрузкой. Спирали прижаты друг к другу, в результате чего обеспечивается сжатие газа, Соленоидный клапан при этом закрыт.
- Как только время, отведенное на сжатие, заканчивается, клапан открывается. В результате давление падает в полости нагнетателя, но давление под поршнем, как и прежде, высокое. Следовательно, поршень поднимается сам и при этом поднимает верхнюю спираль. Вал по прежнему вращается, однако сжатие газа не происходит. По сути, система работает вхолостую, и в этом режиме энергопотребление составляет всего 0.5 кВт.
- Через конкретное время режим холостой работы прекращается. Подается сигнал за закрытие соленоидного вентиля, и компрессор опять начинает работать на сжатие.
Производительность компрессора составляет либо 0, либо 100%. Плавная регулировка производительности возможна благодаря изменению длительности работы устройства на сжатие.
Процесс регулирования производительности компрессора Digital Scroll
Видео:Scroll Compressor Exposed: Understanding Its Mechanical MagicСкачать
Обратный клапан в компрессорах Digital Scroll
Цифровые спиральные компрессоры отличаются еще одной конструктивной особенностью – отсутствием обратного клапана на линии нагнетателя. Необходимости в нем нет даже при одиночном использовании компрессора. В многокомпрессорной установке он устанавливается от нагнетательного патрубка на расстоянии не менее 150 мм. Это позволяет исключить байпасирование сжатого газа на время работы компрессора вхолостую.
Видео:LG Scroll Compressor - How it worksСкачать
Замечания по технологии DigitalScroll
Важно отметить, что при открытии соленоида в область низкого давления из области высокого давления попадает малая часть сжатого газа, соизмеримая с объемом, который находится над поршнем полости большого давления.
Другой вид потерь в этой технологии – работа электродвигателя без нагрузки. Конечно, энергозатраты на холостую работу двигателя невелики, но чем больший период работы двигателя без нагрузки, тем эти затраты выше.
Читайте также: Как собрать компрессор в аквариум
Для примера можно привести следующий простой расчет: допустим, энергопотребление под нагрузкой составляет 5 кВт; без нагрузки – 0.5 кВт. Если нагрузка будет составлять 90%, то период работы вхолостую длится всего 10% времени от всей работы. На холостую работу приходится 1.1% от всего энергопотребления (0,5*10/ (0,5*10+5*90)). В данном случае энергопотери будут небольшими. Однако если работа вхолостую будет занимать 90% времени от общего времени работы, то энергопотребление этой части цикла составит 47% (0,5*90/ (0,5*90+5*10)). Таким образом, если период производительной работы длится всего 10% от общего времени, то КПД его работы будет составлять всего 53%.
По сути, показатель КПД 53% очень мал, но если сравнивать с КПД работы при регулировке байпасированием (10%), то он весьма впечатляет (если бы регулирование с использованием байпаса обеспечивало бы столь низкую нагрузку на компрессор). Самым эффективным является использование частотного преобразователя, который предполагает КПД 95%. Но его минимальный предел регулирования выше, чем у компрессоров Digital Scroll – 30%. Цена данного решения на порядок выше.
Если установка многокомпрессорная, то вовсе необязательно применять все компрессоры Digital Scroll – достаточного одного. Именно он и будет обеспечивать регулирование в своем диапазоне мощности, а остальные будут работать на номинальной мощности и играть при этом роль фиксированной ступени.
Холодопроизводительность оборудования с несколькими компрессорами
Видео:Daikin Inverter Scroll CompressorСкачать
Контроллеры для цифровых спиральных компрессоров Digital Scroll
Для управления компрессорами были разработаны специальные контролеры:
Они предназначаются для управления одним компрессором, и их предустановленный цикл составляет 20 секунд. Осуществляется управление по давлению всасывания. При длительности сжатия 2 секунды достигается минимальная производительность – 10%.
Контроллер Copeland для компрессоров Digital Scroll
Видео:Copeland Scroll CompressorСкачать
Недостатки и преимущества компрессоров Digital Scroll
Технология регулирования Digital Scroll обладает следующими преимуществами:
- Отсутствие проблем возврата масла;
- Большой диапазон регулирования (от 10 до 100%);
- Высокая эффективность регулировки (если сравнивать с другими видами);
- Нет электромагнитного изучения, которое оказывает негативное воздействие на электросеть.
Недостаток – это в первую очередь неэкономичность. При загрузке компрессора всего на 10%, холостой режим будет длиться 90% времени, и это предполагает затраты электроэнергии, которых можно было бы избежать.
Для сравнения технологии Digital Scroll с моделями инверторного управления можно привести следующую таблицу:
Технология Digital Scroll
Инверторный привод компрессора
10 –100 % при переменной мощности.
35 –100 % при переменной мощности.
Отсутствие байпаса горячего газа, что исключает потери.
Наличие байпас горячего газа, соответственно, есть потери.
Скорость движения хладагента высокая. Проблемы с возвратом масла и со смазкой спирали исключены.
На низких оборотах в моделях с инверторным приводом могут быть проблемы со смазкой спиралей и с возвратом масла.
Достаточно легко по таблице определить, что компрессоры с технологией Digital Scroll являются более эффективными и экономичными, нежели модели с инверторным управлением.
Видео:СПИРАЛЬНЫЙ КОМПРЕССОРСкачать
Применение Digital Scroll в кондиционерах
Сфера применения Digital Scroll обширна. Используются они, к примеру, и в мультизональных системах Gree GMV. Особенной популярностью в России пользуются системы серии GMV-R, которая также называется GMV 2. Кроме GMV-R, технологию Digital Scroll применяют в мультизональных системах GMV-Rm с возможностью модульной компоновки внешних блоков. Также предусмотрена и система рекуперации тепла (серия GMV-Rh) на базе Digital Scroll.
Мультизональные системы Samsung DVM Plus 4 также предполагают использование этих компрессоров, но с модификацией для получения эффекта двухступенчатого сжатия при применении всего одного компрессора. Отсюда и название технологии фирмы Samsung Digital Vapor Injection.
Если речь идет о системах прецизионного кондиционирования, то компрессоры Digital Scroll применяются в оборудовании Emerson Network Power, в частности, в кондиционерах HPM (шкафных моделях) и во всех фреоновых внутрирядных моделях CRV.
В некоторых режимах работы в кондиционерах Emerson Network Power использование Digital Scroll сулит значительное снижение энергопотребление – до 50%. Если в дополнении будет применяться технология изоляции холодного коридора, то можно добиться экономии в 65%.
Отсюда следует, что Digital Scroll – эта универсальная технология, которая может использоваться в прецизионных и мультизональных системах кондиционирования. По сравнению с традиционными неинверторными системами, ее использование более выгодно. Она предполагает ряд преимуществ и перед инверторными приводами, как заявляют различные компании.
Читайте также: Устройство спирального холодильного компрессора
Видео:Cut open scroll compressor running.Скачать
Digital Scroll – новая технология регулирования компрессора
Когда говорят о регулировке холодильных циклов систем кондиционирования, обычно имеют в виду работу специального терморегулирующего вентиля. Других вариантов просто не было, и быть не могло.
С течением времени компрессоры стали оснащать линией байпаса, благодаря чему пределы регулирования можно было расширить. Но этот вариант не является экономичным. Более выгодный вариант – использование частотных преобразователей, которые «умеют» изменять частоту вращения вала, расположенного в компрессоре. Здесь столкнулись с другой проблемой – чем выше мощность электродвигателя, тем цена на преобразователи возрастает очень резко, и это повышает стоимость всей системы в целом.
Внешний вид компрессора Digital Scroll
Несколько лет тому назад фирма Emerson Network Power разработала новую экономичную технологию регулирования и сообщила об использовании этой технологии в своих моделях. Речь идет о спиральных цифровых компрессорах Digital Scroll от компании Copeland.
Видео:Copeland Scroll Two-Stage Compressor – How It WorksСкачать
Digital Scroll
Идея технологии Digital Scroll следующая: часть конкретного времени устройство работает под нагрузкой, оставшуюся часть – без нее (в сумме 20 секунд). Возможность автоматической смены режима работы достигается благодаря смещению спиралей. Если спирали в нормальном положении, компрессор сжимает газ, однако когда они смещаются, нарушается герметичность меж спиральных объемов, и сжатие не происходит.
Работа спиралей компрессора Digital Scroll
В свою очередь, регулирование производительности достигается за счет вариаций длительностей периодов работы компрессора без нагрузки и с нагрузкой. Если установить 100% нагрузку на компрессор, то весь цикл он будет работать на сжатие. Если нагрузка будет равна 50%, то 10 секунд компрессор будет работать без нагрузки, 10 секунд – с нагрузкой и т.д.
Digital Scroll позволяет менять холодопроизводительность от 10 до 100%, что является отменным показателем. По сравнению с показателем обычных кондиционеров, коэффициент эффективности ESEER значительно выше, и в целом он предполагает снижение энергопотребления на 20 в год. Об этом свидетельствуют данные компании Copeland.
Видео:Спиральный компрессор - устройство, принцип работыСкачать
Спиральный цифровой компрессор и его конструкция
Компрессоры Digital Scroll визуально отличаются от спиральных обычных компрессоров. Отличие – наличие элемента, который внешне напоминает линию байпаса.
Компрессор Digital Scroll в разрезе
По сути, это и есть байпас, оснащенный специальным соленоидным вентилем, но функция его несколько иная.
Как было оговорено выше, работа компрессора поделена на циклы – работа под нагрузкой и без нагрузки. Максимальная длительность цикла составляет 30 секунд. Электродвигатель компрессора и вращение вала осуществляются непрерывно.
Чтобы реализовать работу без нагрузки верхняя часть компрессора проектируется таким образом, чтобы верхняя спираль могла смещаться по вертикали (не более чем на 1 мм).
Порядок осуществления регулировки:
- Компрессор работает под нагрузкой. Спирали прижаты друг к другу, в результате чего обеспечивается сжатие газа, Соленоидный клапан при этом закрыт.
- Как только время, отведенное на сжатие, заканчивается, клапан открывается. В результате давление падает в полости нагнетателя, но давление под поршнем, как и прежде, высокое. Следовательно, поршень поднимается сам и при этом поднимает верхнюю спираль. Вал по прежнему вращается, однако сжатие газа не происходит. По сути, система работает вхолостую, и в этом режиме энергопотребление составляет всего 0.5 кВт.
- Через конкретное время режим холостой работы прекращается. Подается сигнал за закрытие соленоидного вентиля, и компрессор опять начинает работать на сжатие.
Производительность компрессора составляет либо 0, либо 100%. Плавная регулировка производительности возможна благодаря изменению длительности работы устройства на сжатие.
Процесс регулирования производительности компрессора Digital Scroll
Видео:Спиральный цифровой компрессор Digital Scroll Copeland.Скачать
Обратный клапан в компрессорах Digital Scroll
Цифровые спиральные компрессоры отличаются еще одной конструктивной особенностью – отсутствием обратного клапана на линии нагнетателя. Необходимости в нем нет даже при одиночном использовании компрессора. В многокомпрессорной установке он устанавливается от нагнетательного патрубка на расстоянии не менее 150 мм. Это позволяет исключить байпасирование сжатого газа на время работы компрессора вхолостую.
Видео:Компрессор спиральный герметичный Sanyo/Panasonic Scroll Compressor-Вектор ХолодаСкачать
Замечания по технологии DigitalScroll
Важно отметить, что при открытии соленоида в область низкого давления из области высокого давления попадает малая часть сжатого газа, соизмеримая с объемом, который находится над поршнем полости большого давления.
Другой вид потерь в этой технологии – работа электродвигателя без нагрузки. Конечно, энергозатраты на холостую работу двигателя невелики, но чем больший период работы двигателя без нагрузки, тем эти затраты выше.
Читайте также: Компрессор не отключается при достижении заданного давления
Для примера можно привести следующий простой расчет: допустим, энергопотребление под нагрузкой составляет 5 кВт; без нагрузки – 0.5 кВт. Если нагрузка будет составлять 90%, то период работы вхолостую длится всего 10% времени от всей работы. На холостую работу приходится 1.1% от всего энергопотребления (0,5*10/ (0,5*10+5*90)). В данном случае энергопотери будут небольшими. Однако если работа вхолостую будет занимать 90% времени от общего времени работы, то энергопотребление этой части цикла составит 47% (0,5*90/ (0,5*90+5*10)). Таким образом, если период производительной работы длится всего 10% от общего времени, то КПД его работы будет составлять всего 53%.
По сути, показатель КПД 53% очень мал, но если сравнивать с КПД работы при регулировке байпасированием (10%), то он весьма впечатляет (если бы регулирование с использованием байпаса обеспечивало бы столь низкую нагрузку на компрессор). Самым эффективным является использование частотного преобразователя, который предполагает КПД 95%. Но его минимальный предел регулирования выше, чем у компрессоров Digital Scroll – 30%. Цена данного решения на порядок выше.
Если установка многокомпрессорная, то вовсе необязательно применять все компрессоры Digital Scroll – достаточного одного. Именно он и будет обеспечивать регулирование в своем диапазоне мощности, а остальные будут работать на номинальной мощности и играть при этом роль фиксированной ступени.
Холодопроизводительность оборудования с несколькими компрессорами
Видео:Профилактикам компрессора пневмоподвески в багажнике Range Rover.Скачать
Контроллеры для цифровых спиральных компрессоров Digital Scroll
Для управления компрессорами были разработаны специальные контролеры:
Они предназначаются для управления одним компрессором, и их предустановленный цикл составляет 20 секунд. Осуществляется управление по давлению всасывания. При длительности сжатия 2 секунды достигается минимальная производительность – 10%.
Контроллер Copeland для компрессоров Digital Scroll
Видео:Устройство спирального компрессора 3D.SCROLL.Скачать
Недостатки и преимущества компрессоров Digital Scroll
Технология регулирования Digital Scroll обладает следующими преимуществами:
- Отсутствие проблем возврата масла;
- Большой диапазон регулирования (от 10 до 100%);
- Высокая эффективность регулировки (если сравнивать с другими видами);
- Нет электромагнитного изучения, которое оказывает негативное воздействие на электросеть.
Недостаток – это в первую очередь неэкономичность. При загрузке компрессора всего на 10%, холостой режим будет длиться 90% времени, и это предполагает затраты электроэнергии, которых можно было бы избежать.
Для сравнения технологии Digital Scroll с моделями инверторного управления можно привести следующую таблицу:
Технология Digital Scroll
Инверторный привод компрессора
10 –100 % при переменной мощности.
35 –100 % при переменной мощности.
Отсутствие байпаса горячего газа, что исключает потери.
Наличие байпас горячего газа, соответственно, есть потери.
Скорость движения хладагента высокая. Проблемы с возвратом масла и со смазкой спирали исключены.
На низких оборотах в моделях с инверторным приводом могут быть проблемы со смазкой спиралей и с возвратом масла.
Достаточно легко по таблице определить, что компрессоры с технологией Digital Scroll являются более эффективными и экономичными, нежели модели с инверторным управлением.
Видео:Scroll Compressor AnimationСкачать
Применение Digital Scroll в кондиционерах
Сфера применения Digital Scroll обширна. Используются они, к примеру, и в мультизональных системах Gree GMV. Особенной популярностью в России пользуются системы серии GMV-R, которая также называется GMV 2. Кроме GMV-R, технологию Digital Scroll применяют в мультизональных системах GMV-Rm с возможностью модульной компоновки внешних блоков. Также предусмотрена и система рекуперации тепла (серия GMV-Rh) на базе Digital Scroll.
Мультизональные системы Samsung DVM Plus 4 также предполагают использование этих компрессоров, но с модификацией для получения эффекта двухступенчатого сжатия при применении всего одного компрессора. Отсюда и название технологии фирмы Samsung Digital Vapor Injection.
Если речь идет о системах прецизионного кондиционирования, то компрессоры Digital Scroll применяются в оборудовании Emerson Network Power, в частности, в кондиционерах HPM (шкафных моделях) и во всех фреоновых внутрирядных моделях CRV.
В некоторых режимах работы в кондиционерах Emerson Network Power использование Digital Scroll сулит значительное снижение энергопотребление – до 50%. Если в дополнении будет применяться технология изоляции холодного коридора, то можно добиться экономии в 65%.
Отсюда следует, что Digital Scroll – эта универсальная технология, которая может использоваться в прецизионных и мультизональных системах кондиционирования. По сравнению с традиционными неинверторными системами, ее использование более выгодно. Она предполагает ряд преимуществ и перед инверторными приводами, как заявляют различные компании.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🔥 Видео
copeland scroll compressor leakingСкачать
how a scroll compressor worksСкачать
Entenda como funciona um compressor ScrollСкачать
Scroll Oil Free Compressor XAСкачать
Как устроен Scroll компрессор EVI? Диагностика со вскрытиемСкачать
