Czym jest klimatyzator inwertorowy i czym różni się od zwykłego

Do stworzenia komfortowego mikroklimatu w pomieszczeniach stosuje się różne urządzenia regulujące parametry powietrza. Nowoczesny klimatyzator inwerterowy lub system split przeznaczony jest do zapewnienia wymaganych wskaźników temperatury i wilgotności w pomieszczeniu.

Zrozumienie zasad działania, budowy wewnętrznej i niuansów technicznych pozwoli dokonać właściwego wyboru przy zakupie systemu klimatyzacji. Przyjrzyjmy się wspólnie tym szczegółom.

Porównanie urządzeń inwerterowych i zwykłych

Przy wyborze pomiędzy systemami klasycznymi a inwerterowymi należy opierać się na jasnym wyobrażeniu o pożądanym rezultacie, zrozumieniu zasad działania takich klimatyzatorów oraz technicznej możliwości ich użycia.

Zasada działania różnych systemów klimatyzacji

Rozważmy zasadę działania zwykłego klimatyzatora w trybie utrzymywania zadanej temperatury powietrza w określonym zakresie.

Tak więc podczas pracy w trybie chłodzenia urządzenie działa do osiągnięcia minimum zakresu temperatury, po czym się wyłącza. Gdy tylko czujnik temperatury zarejestruje osiągnięcie górnej granicy zakresu, następuje włączenie klimatyzatora.

Zakres temperatur we wszystkich urządzeniach klasycznego typu wynosi od trzech do pięciu stopni, w przeciwnym razie częste włączanie i wyłączanie szybko je uszkodzi. Prostsze i tańsze systemy włącza się ręcznie lub za pomocą timera.

System inwerterowy po osiągnięciu wymaganej temperatury zaczyna pracować w trybie jej utrzymywania. Wyraża się to w zmniejszeniu liczby obrotów silnika sprężarki, które tłoczą freon do parownika, co prowadzi do obniżenia wymiany ciepła. O tym, jak odbywa się napełnianie czynnika chłodniczego w systemie klimatyzacji, przeczytasz w tym materiale.

Systemy inwerterowe w przeciwieństwie do modeli “on/off” działają stale i zapewniają mniejszy zakres wahań temperatury. Ich praca jest praktycznie niezauważalna dla użytkownika

Zatem zasada działania zwykłych klimatyzatorów polega na pracy naprzemiennej ze stałą mocą. Natomiast urządzenia inwerterowe pracują w trybie ciągłym ze zmienną mocą.

Dla konsumenta wyraża się to w następujący sposób:

• Strumień zimnego powietrza podczas chłodzenia lub ciepłego podczas ogrzewania w zwykłych systemach jest silniejszy podczas ich pracy, co może powodować dyskomfort.
• Systemy inwerterowe utrzymują zadaną temperaturę bardziej równomiernie.
• Zwykłe systemy generują więcej hałasu, szczególnie podczas włączania i wyłączania.

Dlatego z punktu widzenia tworzenia odpowiedniego mikroklimatu w pomieszczeniu, klimatyzatory nowego typu zdecydowanie przewyższają swoich klasycznych poprzedników.

Plusy i minusy techniczne

Jak w przypadku każdej innowacji, systemy inwerterowe mają pozytywne i negatywne strony pod względem technicznym w porównaniu z modelami wykonanymi w poprzedniej technologii.

Jednym z głównych kryteriów, według którego użytkownik wybiera sprzęt, jest koszt zarówno samego urządzenia, jak i jego obsługi i napraw. Z reguły cena niedawno wprowadzonych do sprzedaży produktów znacznie przewyższa ceny przestarzałych modeli. Taka sytuacja ma miejsce również na rynku klimatyzatorów.

Zalecana cena detaliczna klimatyzatorów firmy Toshiba pokazuje, że obecność inwertera zwiększa cenę modelu domowego o od 280 zł do 760 zł.

Ponadto koszt serwisu, naprawy lub wymiany części zamiennych dla systemów inwerterowych jest znacznie wyższy. Cena płytki elektronicznej przetwornicy częstotliwości kosztuje prawie tyle samo, co pozostałe podzespoły urządzenia.

Na rynku praktycznie nie ma części zamiennych producentów zewnętrznych, podczas gdy dla starszych modeli dostępny jest duży wybór kompatybilnych komponentów.

Drugim problemem jest to, że zarówno urządzenia monoblokowe, jak i systemy split nowego typu inwerterowego są skomplikowanymi urządzeniami elektronicznymi. Dlatego, pomimo obecności zintegrowanych komponentów zabezpieczających, należy zapewnić wysokiej jakości zasilanie elektryczne, aby uniknąć awarii.

Trzecim problemem jest ryzyko awarii drogiej elektroniki. Nawet przy normalnym zasilaniu z czasem może nastąpić starzenie się i utrata pojemności kondensatorów, przebicie termiczne elementów mocy oraz inne typowe dla płytek problemy.

Nowoczesne urządzenia inwerterowe, w przeciwieństwie do swoich klasycznych poprzedników, mają skomplikowaną elektronikę, dlatego należy obchodzić się z nimi ostrożnie.

Z punktu widzenia oszczędności energii nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Jak twierdzą producenci, podczas normalnej pracy systemy inwerterowe są bardziej ekonomiczne niż klasyczne, które przy starcie zużywają dużo zasobów przy niskiej wydajności. To prawda, jednak oszczędność nie jest na tyle duża, aby można było mówić o szybkim zrekompensowaniu różnicy cen.

Jeśli jednak porównać pracę modeli na stałej maksymalnej mocy, to przy tych samych wskaźnikach technicznych nowe modele przegrywają z klasycznymi ze względu na to, że przy podwójnej konwersji prądu następuje wydzielanie energii cieplnej. Dlatego taki tryb użytkowania systemów inwerterowych jest niecelowy.

Z punktu widzenia wpływu urządzenia na sieć elektryczną urządzenia inwerterowe są zdecydowanie lepsze. Zużywają energię elektryczną równomiernie, przez co maksymalne obciążenie jest mniejsze niż w przypadku pracującego klimatyzatora typu klasycznego.

Ponadto każdorazowo w momencie startu występuje obciążenie szczytowe i następuje spadek napięcia. Przy niewystarczającym przekroju kabli zasilających jest to szczególnie widoczne i negatywnie wpływa na jakość oraz bezpieczeństwo pracy pozostałych urządzeń w obwodzie.

Z biegiem czasu wady nowej technologii zostaną wyeliminowane lub trzeba będzie się z nimi pogodzić ze względu na znaczną poprawę komfortu w porównaniu z używaniem urządzeń poprzedniej generacji.

Zalecamy również przeczytanie artykułu o najczęstszych usterkach systemów split i sposobach ich usunięcia.

Standardowy filtr zakłóceń elektronicznej płyty inwerterowego systemu chłodzenia obejmuje warystory chroniące przed wysokim napięciem, kondensatory filtrujące zakłócenia oraz dławiki.

Budowa systemu split

Zewnętrznie klimatyzatory obu typów działania nie różnią się od siebie. Różnica techniczna polega na tym, że przekaźnik załączania w wersji inwerterowej został zastąpiony przemiennikiem częstotliwości, który stanowi blok elektroniki mocy.

Obejmuje on:

• prostownik, przekształcający standardowy prąd zmienny na stały;
• inwerter, przekształcający prąd stały na zmienny o wymaganej częstotliwości.

Pracę inwertera reguluje specjalny kontroler, zintegrowany z blokiem elektronicznego sterowania systemem. Określa on częstotliwość prądu dostarczanego do generatora, kontrolując w ten sposób prędkość obrotową silnika sprężarki.

System split chłodzenia składa się z dwóch jednostek, z których jedna znajduje się wewnątrz pomieszczenia, a druga na zewnątrz.

Jednostka zewnętrzna urządzeń typu inwerterowego obejmuje następujące główne elementy:

• skraplacz (zwykle w postaci radiatora z wentylatorem), w którym następuje chłodzenie i przemiana fazowa freonu;
• sprężarka, która spręża freon lub inny czynnik chłodniczy i zapewnia obieg w obwodzie;
• filtr układu freonowego, chroniący sprężarkę przed zanieczyszczeniami;
• zawór czterodrogowy, który dokonuje odwrócenia przepływu freonu przy zmianie trybu chłodzenia na ogrzewanie i odwrotnie;
• przetwornica częstotliwości;
• płyta sterująca jednostki zewnętrznej.

W zwykłych klimatyzatorach cała elektronika zwykle znajduje się w jednostce wewnętrznej i jest mniej narażona na działanie kurzu oraz wahania temperatury. Przyczyną przeniesienia płyty elektroniki mocy na zewnątrz jest wydzielanie ciepła przez inwerter.

Ponieważ w jednostce zewnętrznej układu inwerterowego znajduje się kosztowna płyta przetwornicy częstotliwości, konieczne jest zapewnienie dodatkowej ochrony przed opadami atmosferycznymi

Jednostka wewnętrzna obejmuje następujące urządzenia:

• parownik (radiator z wentylatorem), w którym następuje ogrzewanie czynnika chłodniczego kosztem schładzania napływającego powietrza;
• filtr wstępny, przeznaczony do wychwytywania grubych zanieczyszczeń, takich jak kurz, sierść zwierząt lub puch;
• system filtrów dokładnych (węglowy, antybakteryjny, elektrostatyczny itp.);
• płyta sterująca jednostki wewnętrznej;
• panel przedni, przez który następuje wlot powietrza do jednostki;
• żaluzje poziome i pionowe, przeznaczone do regulacji kierunku wychodzącego strumienia;
• panel wskaźników.

Miedziane rurki łączące jednostkę wewnętrzną i zewnętrzną podłącza się za pomocą specjalnego złącza króćcowego.

Zakres zastosowania typowych systemów chłodzenia

W przypadku nowych modeli najlepiej jak najdłużej stosować tryb obniżonej mocy, ponieważ pozwala to na pracę klimatyzatora inwerterowego w taki sposób, że wykorzystuje się jego najlepsze cechy. Przy pracy na maksymalnej mocy urządzenia inwerterowe nie są lepsze od starszych odpowiedników, a są droższe zarówno w cenie, jak i w utrzymaniu.

W trybie obniżonej mocy w pomieszczeniu klimatyzator kompensuje zmiany temperatury wynikające z wymiany ciepła między powietrzem a ścianami, podłogą, sufitem, a także w wyniku nieznacznego dopływu powietrza z zewnątrz.

Jeśli natomiast wymiana masy powietrza następuje często, a różnica temperatur wewnątrz i na zewnątrz jest znaczna, tryb oszczędny jest nieskuteczny.

Klimatyzatory wykorzystujące technologię Digital Scroll charakteryzują się bezstopniową regulacją mocy, a te wykorzystujące technologię DC Invertor (na zdjęciu) – dyskretną. Przed ich zakupem należy poznać minimalne wartości mocy, aby uniknąć częstego zatrzymywania systemu.

Zatem systemy inwerterowe są używane głównie w pokojach mieszkalnych i biurach, gdzie konieczne jest stworzenie korzystnego mikroklimatu i nie ma znaczącego napływu powietrza.

Nie ma potrzeby stosowania systemów inwerterowych dla następujących obiektów:

• pomieszczenia mieszkalne, w których klimatyzator jest używany rzadko, takie jak domek letniskowy;
• kuchnie i inne obiekty techniczne, w których często dochodzi do zmian temperatury z powodu pracy znajdujących się tam urządzeń.

Lepiej wyposażyć w klasyczną wersję systemu chłodzenia pomieszczenia, w których często dochodzi do wymiany powietrza: biura, sklepy, hale i inne miejsca publiczne, gdzie obserwuje się duży przepływ ludzi przez drzwi wejściowe, magazyny, hangary i inne obiekty o dużej powierzchni bram wjazdowych.

Pomieszczenia techniczne, w których występuje równomierne wydzielanie ciepła z powodu znajdującego się tam sprzętu (np. serwerownia), lepiej wyposażyć w kilka inwerterowych systemów chłodzenia. Użycie w takich obiektach zwykłych klimatyzatorów jest niemożliwe, ponieważ nie mogą one pracować całodobowo.

Niuans zakupu i popularni producenci

Wybierając inwerterowy system chłodzenia, należy upewnić się, że jest w stanie zapewnić wymagany mikroklimat pomieszczenia, pracując w trybie obniżonej mocy.

W tym celu należy znać parametry pomieszczenia, takie jak powierzchnia podłogi i wysokość sufitu. Istnieją również bardziej skomplikowane obliczenia dla klimatyzatorów różnych producentów, ale zazwyczaj wynik nie różni się znacznie od prostego modelu.

Tabela określająca maksymalną moc urządzenia wymaganą do zapewnienia wysokiej jakości klimatyzacji w pomieszczeniu, w zależności od powierzchni podłogi i wysokości sufitu

Brak kompatybilnych komponentów do płyt elektronicznych inwerterowych systemów split powoduje problemy w przypadku ich awarii. Centra serwisowe nie naprawiają elektroniki. W przypadku wymiany płyty, oprócz wysokiej ceny, problemem jest czas oczekiwania na część zamienną.

Czasami przyczyna, dla której płyta uległa awarii, jest elementarna z punktu widzenia jej usunięcia. Wymiana 3-5 spuchniętych kondensatorów będzie kosztować 28 – 40 zł, przy koszcie całego bloku około 400 zł, a czas naprawy zajmie 1-2 godziny.

Taką usługę może świadczyć praktycznie każda firma zajmująca się naprawą komputerów i telefonów komórkowych. Jednak do tego potrzebna jest dokumentacja płyty elektronicznej, a na samym urządzeniu wszystkie części muszą być oznaczone. Należy to sprawdzić przed zakupem klimatyzatora.

Płyta sterowania klimatyzatora z wyraźnym oznaczeniem wszystkich elementów świadczy o wysokiej jakości produkcji urządzenia elektronicznego w warunkach fabrycznych i umożliwia w razie potrzeby wymianę uszkodzonych komponentów.

Ze względu na wysoki koszt i nowości technologiczne, przy zakupie systemu chłodzenia typu inwerterowego lepiej zdecydować się na modele znanych producentów.

Popularnością cieszą się urządzenia następujących firm:

• japońskie Mitsubishi Electric i Daikin produkują bardzo wysokiej jakości produkty, które są nieco droższe od analogów innych producentów;
• japońskie Mitsubishi Heavy, Panasonic, Fuji, Fujitsu, Hitachi i Toshiba, a także południowokoreańskie LG, Samsung i Hyundai również cieszą się dobrą opinią wśród konsumentów;
• turecka Koc Holding produkuje klimatyzatory i inne urządzenia pod marką “Beko“, których montaż odbywa się w Chinach;
• szwedzka korporacja Electrolux jest liderem wśród europejskich firm produkujących sprzęt AGD, choć montaż ich klimatyzatorów również odbywa się w Chinach;
• chińskie Ballu, Haier i Midea produkują dość wysokiej jakości produkty, i to w bardzo przystępnej cenie.

Modele klimatyzatorów montowanych w Rosji można zaliczyć do opcji budżetowych. Nie mają one żadnych znaczących różnic w stosunku do zagranicznych odpowiedników pod względem relacji “cena/jakość”.

Z TOP-8 klimatyzatorów inwerterowych, które według opinii użytkowników są najbardziej wydajne, a według sprzedawców rozchodzą się “jak świeże bułeczki”, zapozna nas poniższa galeria zdjęć:

Na naszej stronie znajduje się również artykuł, w którym szczegółowo omówiono modele i przedstawiono ranking najlepszych systemów split według opinii użytkowników, polecamy zapoznać się. Więcej – przejdź pod linkiem.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Porównanie zwykłych i inwerterowych systemów, porady dotyczące konieczności oferowanych opcji:

Zakup systemów inwerterowych pomoże stworzyć odpowiedni mikroklimat i zapewni komfortowy pobyt w domu lub biurze.

Aby klimatyzator działał długo i bezawaryjnie, należy odpowiedzialnie podejść do wyboru producenta, wymaganej mocy oraz zapewnić warunki techniczne do pracy systemu.

Chcesz zadać pytanie dotyczące inwerterowych systemów klimatyzacyjnych? Prosimy o pozostawienie komentarzy w bloku pod artykułem. Tutaj możesz również podzielić się ciekawostką na temat artykułu lub uzupełnić materiał swoimi spostrzeżeniami.