Constructia pompelor de caldura NIBE – inverter digital racit cu freon
Autor: Claudiu Rafa – Inginer Service
2 Septembrie 2022 | 09.20
Ce este inverter-ul digital la pompa de caldura ?
Tehnologia Inverter este cea mai recentă evoluție a tehnologiei referitoare la compresorul pompei de caldura, sau inima acesteia care furnizeaza incalzire, racire si apa calda. Un invertor este utilizat pentru a controla viteza motorului compresorului, astfel încât să regleze continuu temperatura. Unitățile cu Inverter au o acționare cu frecvență variabilă care cuprinde un invertor electric reglabil pentru a controla viteza electromotorului, adică compresorul și puterea de răcire/încălzire.
Unitatea convertește curentul AC de intrare în DC și apoi printr-o modulație într-un invertor electric produce curent cu frecvența dorită. Un microcontroler poate eșantiona fiecare temperatură a aerului ambiant și poate regla în consecință viteza compresorului. Unitățile de aer condiționat cu invertor au o eficiență crescută față de aparatele de aer condiționat tradiționale, durata de viață prelungită a pieselor lor și fluctuațiile bruște ale sarcinii sunt eliminate.
Caldura degajata de functionarea inverter-ului
Componentele electronice de putere ce intra in componenta invertoarelor (cele care regleaza turatia compresoarelor) degajă cantități importante de caldură.
Pentru funcționarea acestora în conditii optime și de siguranță este necesară menținerea unei temperaturi de lucru între -25 si +65 °C iar in cazul temperaturilor ridicate pentru a evita supraîncălzirea și distrugerea acestor componente trebuie asigurată o răcire a componentelor.
In general răcirea invertoarelor poate fi asigurată prin răcirea cu aer, prin circulatia naturala a aerului. Practic fenomenul se bazează pe creșterea temperaturii radiatorului atașat componentelor electronice pentru a produce tirajul natural al aerului și disiparea convectivă a căldurii.
Dezavantajul este ca în funcție de puterea invertorului acesta are nevoie de un radiator din ce în ce mai mare pentru instalare fiind nevoie de asigurarea unor spatii largi de montaj cu orificii de ventilare generoase.
Răcirea forțată cu aer, fluxul de aer fiind antrenat de un ventilator poate asigura o reducere considerabilă a radiatorului însă dezavantajul aplicării acestei metode constă in utilizarea unor elemente mobile, adică instalarea unui ventilator care suflă aer peste piesele electronice sau radiatorul din aluminiu.
Acest lucru duce în timp la colmatarea acestora cu praf sau alte suspensii din aerul exterior reducând semnificativ răcirea.
O răcire insuficientă a elementelor electronice duce inevitabil la supraîncălzirea acestora și scaderea duratei de viață.
Inverter racit cu freon - o inovatie in domeniul pompelor de caldura
Inginerii suedezi au ales o metodă inovativă prin care au rezolvat două probleme. Au asigurat atât răcirea componentelor invertorului cât și recuperarea căldurii degajate de acesta. Acestia au ales ca variantă de răcire a inverterului, pentru pompele de căldură aer-apă F2120 si S2125 , răcirea cu ajutorul agentului refrigerant din circuitul frigorific.
Traseul frigorific a fost modificat prin prelungirea conductei de aspiratie si realizarea unei bucle printr-un radiator din aluminiu pe care a fost instalat apoi inverterul. Cuplajul termic dintre placa inverterului si placa radiatorului este realizat cu ajutorul unei paste termoconductoare care facilitează și mărește contactul si transferul termic.
Această variantă asigură o eficiență ridicată și fără consum de energie suplimentar (motorul ventilatorului).
Prin aceasta inovație s-a redus considerabil mărimea radiatorului din aluminiu scăzând astfel volumul ocupat de acesta si de invertor.
Reducând volumul ocupat de către inverter în componența pompei de caldură, în zona modului frigorific a ramas un spatiu generos care favorizează și înlesnește activitatile de service si mentenanță printr-un acces usor si simplu la inverter si la componentele alăturate.
Beneficii concrete si fiabilitate pentru intreg sistemul
Intr-o înregistrare obținută cu ajutorul aplicației NIBE myUplink se pot observa diferențele de temperatură dintre senzorul montat la iesirea din vaporizator BT 84 si senzorul de temperatură instalat pe aspirația compresorului după răcitorul pentru inverter BT 17 în sensul de curgere a freonului .
Se poate remarca faptul că la o turație mare a compresorului circa 112 Hz, inverterul cedează suficientă energie care se recuperează crescând temperatura freonului de la -9,9 °C la -6,1 °