Compressore a velocità variabile e inverter a capacità adattabile
Quando si parla di compressori, il controllo in velocità variabile (VSD) è quasi identico a quello a frequenza variabile (VFD) nel modo in cui controlla un motore DC. In questo caso, però, i compressori utilizzano un motore a magneti permanenti senza spazzole per una maggiore efficienza e longevità.
L'inverter (a frequenza variabile) di questi compressori genera tre fasi, con la frequenza di ciascuna fase completamente regolabile al di sotto o al di sopra della media di 50/60 Hz normalmente utilizzata nella rete elettrica. Quando si modifica la frequenza, si modifica anche la velocità e, quindi, le rotazioni al minuto. Ad esempio, l'unità di controllo elettronico seleziona una velocità compresa tra 1000 e 4000 giri/min, ma questa sarà diversa in ogni sistema elettromeccanico. Inoltre, la velocità impostata da un compressore può modificare la sua capacità di refrigerazione.
Come regola generale, la capacità del compressore è normalmente in rapporto lineare con la velocità. Ciò significa che, se è stata impostata una velocità di 1:4, la capacità di refrigerazione dell'unità sarà probabilmente pari a circa 1:3,7. Le capacità specifiche sono difficili da calcolare, perché ogni unità può differire a seconda dei parametri impostati. Grazie alle schede tecniche disponibili che indicano le prestazioni dei compressori a velocità variabile a diverse velocità, gli ingegneri possono trovare la velocità perfetta e la relativa capacità per i requisiti della loro applicazione.
Oltre alle impostazioni di velocità e capacità di un compressore, è importante conoscere anche i componenti del convertitore di frequenza (inverter). Nel caso di un compressore a velocità variabile, l'inverter è una piccola unità elettronica con un ingresso di 115/230 AC. L'ingresso viene convertito in tre fasi con livelli di efficienza misurati fino al 98%.
Con componenti dall'efficienza così elevata, i frigoriferi sviluppati con compressori a velocità variabile possono beneficiare di un consumo energetico ridotto.
Quando si utilizza un compressore a velocità variabile con un inverter, in un frigorifero, è possibile diminuire la temperatura di condensazione. Ciò significa che quando un frigorifero non è a pieno carico, il compressore non dovra' lavorare così tanto per mantenere i prodotti freschi. Ciò può comportare un risparmio energetico tra il 20 e il 40% rispetto ai frigoriferi che utilizzano un compressore a velocità fissa.
Il vantaggio più importante della tecnologia a velocità variabile è la capacità di adattamento che porta ad un'elevata efficienza.
In generale, un compressore a velocità variabile offre agli ingegneri molte più opzioni quando si tratta di costruire sistemi e prodotti elettronici. Modificando le impostazioni per ogni singolo dispositivo costruito, si possono ottenere guadagni di efficienza che vanno a vantaggio sia dell'azienda che del cliente, cioè l'investimento iniziale potrebbe essere leggermente più alto impiegando un compressore con inverter, ma i costi operativi e quindi il costo totale di proprietà saranno significativamente più bassi. Soprattutto nei mercati che presentano un prezzo dell'energia alto, il tempo di ritorno dell'investimento è estremamente breve.
