Стаття присвячена конструктивним особливостям нових зовнішніх блоків PUCY-P ** YKA виробництва MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION, що працюють тільки в режимі «охолодження».
Мультизональні VRF-системи кондиціонування City Multi G5 виробництва Mitsubishi Electric Corporation зарекомендували себе як надійне обладнання, яке ідеально підходить для створення комфортного мікроклімату в приміщеннях самого різного призначення: офісних і житлових будівлях, торгових центрах та ін. Модельний ряд City Multi G5 включає в себе дві основні серії VRF-систем: серію Y і серію R2.
Мал. 1
Стандартний модуль PUCY-P ** YKA
Серія R2 дозволяє внутрішнім блокам, підключеним до загального гідравлічний контур холодоагенту, працювати одночасно в різних режимах: «охолодження» і «обігрів», тобто одночасно частина приміщень може охолоджуватися, а інші – обігріватися. Це дуже важливо восени і навесні в офісних будівлях, так як в приміщеннях, розташованих з сонячної сторони, може бути жарко, а приміщення на протилежній стороні будівлі потрібно обігрівати. У житлових будинках система серії R2 гарантує максимальну незалежність сусідам, які користуються загальним зовнішнім агрегатом.
В системі серії Y всі внутрішні блоки, підключення до загального гідравлічний контур холодоагенту, можуть працювати одночасно тільки в однаковому режимі: або «охолодження», або «обігрів». Ця система не має гнучкість серії R2, але теж дозволяє вирішити описану вище задачу. Наприклад, можна розділити системи кондиціонування офісного або житлового будинку пофасадних, тобто використовувати одну систему для сонячної сторони будівлі, а другу – для тіньової.
При розробці нового модельного ряду Mitsubishi Electric Corporation детально вивчає ринкову кон’юнктуру, а також враховує експертну думку фахівців проектних і експлуатуючих організацій. Аналіз проектних рішень систем кондиціонування повітря показує, що їх розрахунок і вибір зазвичай виробляються тільки для режиму охолодження повітря. Досвід експлуатації підтверджує, що для безлічі діючих офісних будівель, торгових центрів та інших об’єктів вибір мультизональной VRF-системи кондиціонування City Multi модифікації «тільки охолодження» буває виправданий.
У 2014 році компанія виводить на російський ринок мультизональні VRF-системи CITY MULTI у версії без режиму нагріву на базі зовнішніх блоків PUCY-P ** YKA. Всі внутрішні блоки, підключення до загального гідравлічний контур такої системи, працюватимуть тільки в одному режимі: охолодження повітря. Робота системи в режимі «обігрів» не передбачена. Скорочення робочих режимів дозволило знизити вартість агрегатів PUCY-P ** YKA і зробити оптимальне по співвідношенню «ціна – функціональність» пропозицію для клієнтів.
Модельний ряд PUCY-P ** YKA складається з 7 стандартних модулів (мал. 1) холодопродуктивністю від 22,4 до 56 кВт. Крім стандартних модулів є можливість формування зовнішнього агрегату холодопродуктивністю до 168 кВт шляхом з’єднання до 3 стандартних модулів. Конструктивно кожен стандартний модуль виконаний у вигляді моноблоку з одним компресором холодоагенту з інверторним приводом.
Ряд стандартних модулів розширений за рахунок моноблока PUCY-P500YKA холодопродуктивністю 56 кВт. Таке конструктивне виконання дозволяє спростити монтаж, виключити помилки з’єднання модулів і збільшити надійність системи (мал. 2).
Мал. 2
Формування агрегату з двох блоків PUHY-P250YJM-A (ліворуч) і блок PUCY-P500YKA (праворуч)
Компресор з інверторним приводом дозволяє уникнути пускових струмів, знизити навантаження на електричну мережу і отримати високу енергетичну ефективність системи. При розробці конструкції компресора для моделей PUCY-P ** YKA були використані наступні енергоефективні технології:
- Застосовано синхронний електродвигун з потужним постійним магнітом з редкоземельного металу в роторі.
- Знижено електроспоживання в режимі очікування за рахунок використання статорних обмоток електродвигуна для прогріву компресора в моделях PUCY-P400 / 450 / 500YKA. Нагрівання статорними обмотками дозволив відмовитися від неефективного стрічкового нагрівача картера компресора, який частково витрачає електроенергію на нагрів вуличного повітря.
- Оптимізовано профіль спіралей (мал. 3) з метою збільшення коефіцієнта об’ємної продуктивності. Це дозволило збільшити ефективність при частковому завантаженні компресора і, як наслідок, поліпшити сезонну енергоефективність системи SEER (мал. 4).
Спільно з модернізацією конструкції компресора була збільшена енергоефективність інверторного приводу. Це стало можливим за рахунок застосування оригінального алгоритму широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) з перемодуляціі (мал. 5). Перемодуляція забезпечує збільшення вихідної напруги інвертора при високій частоті обертання приводного електродвигуна компресора.
Мал. 3
Профіль спіралей компресора
Другим після компресора енергоспоживаючих елементом у конструкції зовнішнього блоку є вентилятор, тому для збільшення енергоефективності зовнішнього блоку необхідно знизити енергоспоживання вентилятора. Аеродинамічний моделювання та створення нового вихідного направляючого апарату осьового вентилятора (мал. 6) дозволили досягти підвищеного статичного тиску при меншій частоті обертання вентилятора і зниженому електроспоживанні.
Мал. 4
Вплив профілю спіралей компресора на сезонну енергоефективність
Зовнішні блоки PUCY-P ** YKA допускають експлуатацію в розширеному діапазоні температур повітря. Максимальне допустиме значення зовнішньої температури збільшено до +52°C.
Всі перераховані унікальні технологічні рішення дозволили істотно поліпшити не тільки енергоефективність, а й робочі характеристики систем на базі зовнішніх блоків PUCY-P ** YKA – наприклад, збільшити до 90 м допустима відстань від першої разветвителя до останнього внутрішнього блоку (мал. 7). Також було збільшено до 30 м допустимий перепад висот між внутрішніми блоками. Необхідно пам’ятати, що може знадобитися збільшити діаметр рідинної труби на 1 типорозмір, якщо довжина трубопроводу хладагента після 1-го разветвителя перевищить 40 м або перепад висот між внутрішніми блоками перевищить 15 м.
Мал. 5
Широтно-імпульсна модуляція з перемодуляцією
Мал. 6
Порівняння напрямних апаратів зовнішніх блоків серій City Multi G5 і G6
Крім перерахованих вище особливостей, в системі PUCY-P ** YKA реалізований новий алгоритм керування, що дозволяє значно збільшити сезонну енергоефективність (SEER) системи. Алгоритм полягає в динамічній зміні температури кипіння (мал. 8) залежно від завантаження системи. Температура кипіння збільшується при зниженні навантаження на систему кондиціонування повітря, що призводить до зниження частоти обертання компресора і збільшенню ефективності електродвигуна.
Система на базі зовнішніх блоків PUCY-P ** YKA
Змінювана температура кипіння
Нові зовнішні блоки PUCY-P ** YKA втілили в собі безліч сучасних технічних розробок, спрямованих на збільшення сезонної енергоефективності та надійності системи. Вони мають привабливу вартість і тому можуть стати обгрунтованим вибором в багатьох проектних рішеннях.
