Energy Efficient

Контроллер привода с переменной скоростью (°CCD)

Компрессоры - жизненно важный элемент холодильного оборудования, обеспечивающий бесперебойную и эффективную работу всей системы. Эффективность компрессора, являющегося ядром любой машины, зависит от оптимизации всех компонентов, включая тип двигателя, тип насоса и тип инвертора.

Инверторные компрессоры Cool Capacity Drive (°CCD®) компании Secop используют технологию привода с переменной скоростью и имеют ряд преимуществ перед альтернативами с фиксированной скоростью, главным образом потому, что их можно настроить для удовлетворения широкого спектра холодильных потребностей.

Краткое содержание темы:

Компрессор с частотно-регулируемым приводом и инвертор адаптируемой мощности

Когда дело доходит до компрессоров, управление приводом с регулируемой скоростью (VSD) почти полностью совпадает с управлением частотно-регулируемым приводом (VFD), поскольку он управляет двигателем постоянного тока. Однако в компрессорах используется бесщеточный двигатель с постоянными магнитами для повышения эффективности и долговечности.

Инвертор (частотно-регулируемый привод) в этих компрессорах генерирует три фазы, при этом частота каждой фазы полностью регулируется ниже или выше среднего значения 50/60 Гц, обычно используемого в электросети. При изменении частоты изменяется и скорость, а значит, и количество оборотов в минуту. Например, электронный контроллер выбирает скорость в диапазоне от 1000 до 4000 об/мин, но в каждой электромеханической системе она будет разной. Кроме того, скорость, которую устанавливает компрессор, может изменять его холодопроизводительность.

Как правило, производительность компрессора находится в линейном соотношении со скоростью. Это означает, что при частоте вращения 1:4 холодопроизводительность агрегата, скорее всего, снизится примерно до 1:3,7. Конкретную производительность рассчитать сложно, поскольку каждый агрегат может отличаться в зависимости от заданных параметров. Благодаря наличию таблиц с данными о производительности компрессоров с частотно-регулируемым приводом на различных скоростях, инженеры могут подобрать идеальную скорость и соответствующую производительность для своих задач.

Помимо настроек скорости и производительности компрессора, важно также знать о соответствующих компонентах частотно-регулируемого привода (инвертора). В случае компрессора с регулируемой скоростью вращения инвертор представляет собой небольшой электронный блок с входным напряжением 115/230 В переменного тока. Входной сигнал преобразуется в три фазы, а КПД достигает 98 процентов.

Такой высокий КПД компонентов означает, что холодильники, созданные с использованием компрессоров с переменной скоростью вращения, могут выиграть от снижения энергопотребления.

При использовании в холодильнике компрессора с переменной скоростью вращения и инвертора (частотно-регулируемого привода) можно снизить температуру конденсации. Кроме того, можно обеспечить высокую температуру испарителя при низкой нагрузке. Это означает, что при неполной загрузке холодильника машинам не приходится работать так интенсивно, чтобы сохранить продукты холодными. Это может привести к снижению энергопотребления на 20-40 % по сравнению с холодильниками, использующими компрессор с фиксированной скоростью.

Важнейшим преимуществом технологии переменной частоты является адаптируемая производительность, которая обеспечивает высокую эффективность.

В целом, компрессор с переменной скоростью вращения предоставляет инженерам гораздо больше возможностей при создании электронных систем и продуктов. Изменяя настройки каждого отдельного устройства, можно добиться повышения эффективности, что выгодно как предприятию, так и потребителю, т. е. первоначальные инвестиции могут быть несколько выше при использовании компрессора с инвертором, но эксплуатационные расходы и, следовательно, общая стоимость владения будут значительно ниже. Особенно на рынках энергоносителей с высокими ценами срок окупаемости очень короткий.

  • Компрессор BD Nano DC с переменной скоростью
  • Компрессор DLV AC с переменной скоростью
  • Secop NLV Variable Speed Compressor or R290
    Компрессор NLV AC с переменной скоростью
  • Компрессор SLVE AC с переменной скоростью

Почему стоит выбрать компрессоры адаптируемой производительности от Secop

Преимущества адаптируемой производительности

  • Повышенная эффективность системы благодаря более высокому t0 и более низкому tc / Экономия энергии до 40%
  • Динамический диапазон скорости от 1:4
  • Регулируемая холодопроизводительность в соответствии с фактической потребностью системы
  • Меньший компрессор по объему и размеру
  • Более низкий уровень шума благодаря низкой скорости - до 5 дБ(A)
  • Выпускается для работы в тяжелых условиях, при нестабильном электроснабжении и в тропических регионах
  • Двухчастотное питание 220-240 В 50-60 Гц и 115 В 60 Гц
  • 12-24 В и 48 В постоянного тока для мобильного охлаждения
  • Модели R290 / R600a / R134a / R404A для бытового, коммерческого применения и мобильного охлаждения (LBP/MBP)
  • Особенности HST; для запуска компрессора не требуется выравнивание давления
  • Один и тот же тип компрессора для разных рынков!

Важнейшим преимуществом адаптируемой производительности является снижение энергопотребления, которое возможно различными способами. Самый простой, эффективный и дешевый способ достичь этой цели - использовать компрессоры с адаптируемой производительностью

Цели

Целью проектирования любого холодильного оборудования является определение и оптимизация основных функций, таких как: минимальная стоимость, высокая производительность и высокая эффективность, минимальный размер компрессора для увеличения внутреннего объема шкафа, низкий уровень шума и стабилизация температуры в шкафу при различных рабочих нагрузках.

Общие сведения

Компрессоры Secop с адаптируемой производительностью позволяют регулировать холодопроизводительность в зависимости от потребностей путем управления скоростью вращения двигателя компрессора и, следовательно, временем цикла поршня. Компрессоры оптимизированы с очень высокой эффективностью двигателя и механической эффективностью. Испытания показали, что в зависимости от конструкции системы энергопотребление снижается до 40 %. Средний уровень шума может быть снижен до 5 дБ(А). Компрессоры имеют небольшой объем, что позволяет использовать больший чистый объем.

Альтернативы для экономии энергии

Важнейшим преимуществом адаптируемой производительности является снижение энергопотребления, которое возможно различными способами. Самый простой, эффективный и экономичный способ достичь этой цели - использовать компрессоры с адаптируемой производительностью.

 

Эффективность компрессора - Эффективность системы

Компрессоры Secop с регулируемой производительностью очень эффективны. Изменяя скорость, они также повышают эффективность системы. Компрессоры Secop с адаптируемой производительностью могут работать так, чтобы температура конденсации и испарителя была оптимальной.

Применение

Компрессоры рассчитаны на номинальное напряжение 220-240 В и 115 В при частоте 50/60 Гц, а также 12-24 В и 48 В постоянного тока и хладагенты R290 / R600a / R134a / R404A при средних и низких температурах испарения (MPB/LBP) для легкой коммерческой и бытовой техники. Пусковые характеристики компрессоров Secop с адаптируемой производительностью очень высоки. Фактический диапазон напряжения при запуске может быть выше, чем у компрессоров с фиксированной скоростью.

  • Серия компрессоров Secop с регулируемым приводом

Конструкция прибора

Преимущество в энергосбережении может быть обусловлено конструкцией прибора; в частности, вспомогательные потребители значительно влияют на энергосбережение.

Эффективность системы также может быть увеличена благодаря продуманной конструкции прибора, например, вентиляторы работают на полной скорости в системах с фиксированной скоростью, компрессорные системы с регулируемой производительностью могут рассчитывать на меньшую теплоотдачу. Поэтому для передачи тепловой нагрузки используются более низкие скорости вращения вентиляторов.

Для некоторых типов приборов конструкция должна быть немного изменена. Например, использовать аналогичный капилляр или, возможно, меньшего размера, чем тот, который используется для компрессоров с фиксированной скоростью вращения в том же шкафу.

Шкафы с двумя разнотемпературными отделениями, спроектированные с одной системой испарителей, должны быть модифицированы таким образом, чтобы испарители разных размеров могли быть адаптированы для более длительного времени работы. Соотношение размеров испарителей в холодильной и морозильной камерах должно быть скорректировано в связи с более длительным временем работы в среднем.

При изменении тепловой нагрузки компрессор с регулируемой производительностью можно регулировать таким образом, чтобы температура в камерах была более стабильной.

Влияние на окружающую среду

Использование компрессоров с электронным управлением, как правило, оказывает очень положительное влияние на окружающую среду. Благодаря высокоэффективной конструкции двигателя снижается теплоотдача в окружающую среду, что во многих случаях позволяет сократить расходы на дополнительное кондиционирование помещений.

Кроме того, более низкая скорость вращения компрессора приводит к снижению звукового давления на окружающую среду, что для бытовых и коммерческих компрессоров имеет большое значение.

Как правильно выбрать компрессор

Управление скоростью вращения компрессора означает, что выбор компрессора отличается от стандартных компрессоров. Модель выбирается в зависимости от производительности на максимальной скорости. Эта производительность покрывает нагрузку при максимальной температуре окружающей среды, при понижении давления и т. д. Максимальная производительность выбирается аналогично номинальной производительности стандартного компрессора с фиксированной скоростью для того же прибора.

При нормальном циклическом режиме работы компрессор обычно работает на минимальной скорости, обеспечивая наилучшую эффективность, а при пиковой нагрузке - на максимальной мощности.
Преимуществами этого являются:

  • Требуется меньший по объему компрессор
  • Более длительные периоды работы при нормальной нагрузке с более высокой температурой испарения и более низкой температурой конденсации, что обеспечивает более высокую эффективность компрессора.
    Повышается общая эффективность системы.
  • Более низкие обороты означают более низкий уровень шума
  • Более стабильная температура в шкафу в некоторых случаях
  • Солнечное охлаждение с компрессором BD с переменной скоростью
  • Фургон с компрессором BD с переменной скоростью
  • Морозильная камера с дисплеем и компрессором с регулируемой скоростью SLV

Концепция дизайна

Электрический

Компрессоры оснащены роторами с постоянными магнитами (двигатель ПМ) и 3 одинаковыми обмотками статора. Электронный блок может быть установлен как непосредственно на компрессоре, так и снаружи и управлять двигателем ПМ.

Механический

Все остальные компоненты основаны либо на наших традиционных типах компрессоров, либо на новых разработках.

Конструктивные ограничения

Для того чтобы обеспечить срок службы компрессоров, устройства должны соответствовать определенным конструктивным критериям. Компрессор должен запускаться и работать должным образом во время пиков давления, возникающих при самой высокой температуре окружающей среды и самом низком напряжении питания. При такой пиковой нагрузке температура конденсации не должна превышать 70 (R404A = 60) °C. При стабильных условиях эксплуатации температура конденсации не должна превышать 60 (R404A = 55) °C. Эти пределы одинаковы для наших компрессоров с фиксированной скоростью вращения и обеспечивают защиту клапанов, прокладок, масла и изоляции двигателя.

Электронный блок

Двигатели компрессоров с регулируемой производительностью управляются электроникой. Запрещается запускать компрессор без комплектного электронного блока, указанного в паспорте на компрессор данного типа. Электронный блок имеет встроенную защиту от перегрузки, а также тепловую защиту. При срабатывании этой защиты электронный блок защищает как двигатель компрессора, так и самого себя. Кроме того, электронный блок автоматически перезапускает компрессор через определенное время. В зависимости от различных конструкций компрессоров электронный блок обеспечивает компрессору различные пусковые моменты, применение LST или HST.

Подключения питания

Сетевое питание подключается к контроллеру и преобразуется в переменное напряжение постоянного тока, которое подается на компрессоры с регулируемой производительностью. В случае нестабильной подачи напряжения электронный переключатель режима "Питание" адаптирует потребность компрессора. Это позволяет избежать проблем с запуском из-за низкого напряжения. По этой же причине нет необходимости вкладывать средства в дополнительный внешний стабилизатор напряжения. Кроме того, в электронике предусмотрена защита от пониженного напряжения, которая отключает сеть в ситуациях, когда напряжение питания выходит за заданные рабочие пределы.

Программное обеспечение для программирования Tool4Cool®

Tool4Cool® - это уникальное программное обеспечение для ПК, позволяющее точно настроить компрессоры Secop на систему охлаждения. С помощью микропроцессорных контроллеров Tool4Cool® обеспечивает легкий доступ ко всем параметрам. Их можно изменять, контролировать, загружать или выгружать, чтобы добиться оптимальной производительности вашей системы охлаждения.

  • Контроллеры серии BD Nano
  • Контроллеры серии BD Micro
  • Контроллеры BD P-House
  • BD P-/T-корпус контроллеров серии 101N07xx
  • BD T-Hasing Контроллеры серии 101N08xx
  • Шлюзы Secop

Определение правильной скорости

Компрессоры Secop с регулированием производительности имеют различные регуляторы производительности в зависимости от выбранной модели.

Внешний опорный сигнал

Если заказчик хочет управлять производительностью компрессора с помощью собственных контроллеров, к контроллеру компрессора можно подключить опорный сигнал.

сигнал 0-5 вольт

К контроллеру компрессора может быть подключен сигнал постоянного тока (0-5 Вольт), от 0% до 100% запрашиваемой производительности компрессора. Для обеспечения надлежащей смазки компрессора скорость вращения двигателя ограничивается в сторону уменьшения. Если требуемая производительность компрессора меньше минимальной скорости, компрессор будет управляться ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) на минимальной скорости в течение заранее определенного периода времени.

Частотный сигнал

К контроллеру можно подключить переменный частотный сигнал квадратной формы, представляющий собой диапазон от минимальной до максимальной скорости. Secop предлагает различные типы контроллеров компрессора, поэтому для получения подробной информации о частотном управлении обращайтесь в компанию Secop.

Стандартное механическое управление термостатом или низковольтный сигнал включения/выключения (AEO)

Компрессор управляется в режиме "Адаптивное управление", когда контроллер в электронном блоке берет на себя управление оборотами с помощью встроенного алгоритма AEO (Adaptive Energy Optimizer). Эта стратегия направлена на достижение минимально возможной скорости, при которой холодильная система будет работать должным образом, поскольку COP наиболее высок при низкой производительности.

  • Начальная скорость компрессора после подключения питания будет выше, чем при включении термостата.
  • В последующих циклах компрессор будет запускаться со скоростью немного ниже предыдущего цикла, если отключение термостата будет достигнуто в течение определенного времени работы.
  • Если отключение не может быть достигнуто в течение заданного времени работы, скорость компрессора будет медленно увеличиваться по сравнению с максимальной скоростью, пока не будет достигнуто отключение.
  • Следующее отключение будет немного ниже последнего отключения.

ПИ-регулирование

Определение фактической требуемой производительности компрессора основано на встроенном ПИ-регуляторе, который сравнивает фактическую температуру в шкафу с заданной температурой. Чем больше отклонение между заданным значением и фактической температурой в шкафу, тем быстрее контроллер адаптируется к производительности компрессора. Если требуемая производительность компрессора ниже минимальной скорости, компрессор будет управляться ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) на минимальной скорости в течение заранее определенного периода времени. В зависимости от требуемой стабильности температуры, время периода может быть изменено. Чем короче время периода, тем стабильнее регулирование температуры. Однако при этом увеличивается количество пусков и остановок, а в худшем случае сокращается срок службы и снижается энергосбережение. В связи с различными профилями нагрузки настройки ПИ-регулятора могут быть адаптированы для обеспечения более стабильного температурного контроля.

  • SLVE, NLV 2. Контроллер поколения 105N49xx
  • SLVE, NLV 2. Контроллер поколения 105N49xx
  • SLVE, NLV 2. Контроллер поколения 105N49xx
  • SLVE, NLV 2. Контроллер поколения 105N48xx
  • SLVE, NLV 2. Контроллер поколения 105N48xx
  • SLVE, NLV 2. Контроллер поколения 105N48xx

Различные уровни функциональности

  • Встроенный термостат
  • Термостаты с сигнализацией
  • Дисплей для считывания температуры и ежедневной работы
  • Управление размораживанием, электрическое или на горячем газе
  • До 5 свободно программируемых реле для вентиляторов, света, сигнализации, размораживания и т.д.
  • Удаленный мониторинг через Modbus
  • Сервисный инструмент на базе ПК (Tool4Cool®)

Белая книга Secop