Инвертор тепловой: Тепловой насос

Содержание

Что такое инверторный кондиционер. Принцип работы инверторного кондиционера

Явные преимущества выбора инверторного кондиционера на обогрев понятны после сравнения инверторного и неинверторного (обычного) кондиционера:

Инверторный кондиционер может: Неинверторный кондиционер:
  • Плавно запускаться, предупреждая искрение контактов питания — условие для окисления и выхода из строя сети электроснабжения.
  • Запускается на полную мощность, потребляя в момент пуска в 5 раз больше своей максимальной мощности. Система автономного электроснабжения таких пиков потребления может не выдержать.
  • Точно и постоянно поддерживать установленную температуру помещения, устанавливая потребление электроэнергии не больше, чем требуется для этого поддержания.
  • После достижения заданной
    температуры помещения
    кондиционер отключается и ждёт около 20-ти минут пока температура поднимется на несколько градусов. Потом опять включается.
  • Постоянно поддерживать оптимальную работу системы смазки компрессора, срок службы кондиционера повышен на 50%.
  • До очередного пуска, система смазки компрессора была отключена и масло успело стечь в картер, поэтому в момент каждого пуска смазка компрессора не обеспечена.
  • При постоянном поддержании температуры в помещении достаточно низкой скорости вращения вентилятора — отсутствие шума.
  • Редкость включения вентилятора требует максимальной скорости вращения, для обеспечения нужной температуры.
  • Возможно точное микропроцессорное управление для энергетически выгодной работы в любых условиях, как с повышением нагрузки, так и в экономных режимах работы.
  • ограниченные возможности автоматизации режимов экономии электроэнергии.
  • Быстро создать комфортные условия в помещении, работая на предельной мощности.
  • Режим ‘Повышение производительности’ автоматически не регулируется.

Что такое инвертор (inverter) в кондиционере?

Кондиционер с инверторным управлением мощностью компрессора содержит мощный электронный инвертор напряжения, который преобразует постоянный ток после выпрямителя в переменный ток, питающий сам компрессор, параметры тока и напряжения после преобразования полностью зависят от регулятора мощности, получающего команды от процессора точного климат контроля. Регулятор модулирует выходной сигнал компрессору. Устройство инвертора кондиционера.

Почему это важно?

Основные показатели энергетической эффективности, а значит выгодности кондиционера это отношение мощности кондиционирования к потребляемой электрической мощности — EER и отношение мощности отопления к потребляемой электрической мощности —

COP.

У инверторных кондиционеров показатели COP и EER всегда выше, чем у неинверторных.

Чем выше энергоэффективность кондиционера, тем дешевле каждый киловатт холода или тепла, но и дороже сам кондиционер. Скорость вращения ротора двигателя выше 3000 оборотов в минуту, а значит предельно возможная производительность инверторных кондиционеров позволяет работать на обогрев даже тогда, когда другие уже не могут работать при таких низких температурах за окном, например, тепловой насос воздух-воздух работает даже при температуре в -20 0С, хотя это редко бывает в Одессе. Подробнее про эффективность кондиционера зимой…

Теперь можно оставлять кондиционер включенным, не думая про расходы на электроэнергию. Среднегодовая экономия электричества по сравнению с обычным кондиционером может достичь 70%.

Купить инверторный кондиционер в интернет магазине.

Cooper&Hunter CH-S18FVX Consol Inverter цена

Описание Cooper&Hunter CH-S18FVX Consol Inverter

Консольный тепловой насос Slim-формата с распределением воздушного потока через верхние и нижние жалюзи позволит быстро создать благоприятные условия в помещение. Инверторная технология применяемая при создании этой линейки кондиционеров позволит быстро охладить или обогреть воздух до нужной температуры, в отличие от более традиционных сплит-систем. Такая система рассчитана на работу с более низкой температурой на улице. Тепловые насосы Consol Inverter славятся своей экономичностью и износостойкостью, и часто пользуются популярностью в северных странах. Помимо этого они довольно экологичные, так как работают на основе фреона R410A.

Режимы работы тепловой насос Consol Inverter:

  • обогрев;
  • охлаждение;
  • осушение;
  • вентиляция.

Внедрение специальных технологий Cooper&Hunter в серии Consol Inverter

  • Noise Analysis Technology — низкий уровень шума как внутреннего блока, так и внешнего блока.
  • Dual stream — двойной поток распределения воздуха.
  • I-Action — поддержание стабильной температуры и небольшое потребление энергии при работе в сверхнизких частотах.
  • Auto Swing louver – равномерное распределение воздуха во всем помещении за счет конструкции жалюзи с широким углом.
  • I FEEL — контроллер температуры по датчикам с точностью до 0,5 С°.
  • «Умная» система размораживания и автоматической перезагрузки с сохранением предыдущих настроек.
  • Класс энергоэффективности уровня А++.
  • Малогабаритный трансформатор работает стабильно и точно в диапазоне 96В-260В.
  • Turbo режим — для быстрого охлаждения или обогрева помещения.
  • Ночной режим, функция теплого пуска, таймер, дисплей с подсветкой, функция самоочистки и диагностики, поддержание минимальной температуры от +8 С°.
  • Широкий диапазон температуры для эффективной работы на обогрев -25 С° до +24 С°, на охлаждение — 15 С° до + 43 С°.

Ниже приведена таблица с показателями производительности и коэффициента энергоэффективности Cooper&Hunter Consol Inverter в зависимости от внешней температуры воздуха: 

Технические характеристики Cooper&Hunter CH-S18FVX Consol Inverter

Площадь до:

55 м2.

Режимы работы:

обогрев/охлаждение

Компрессор:

Инверторный

Мин. уровень шума:

28 дБА

Фильтры:

Улучшенные

Фильтр тонкой очистки: Фильтр цеолитовый: Дезодорирующий фильтр: Ионизация воздуха: Плазменный фильтр: Антиаллергенный фильтр: Антибактериальный фильтр: Ультрафиолетовая лампа: Управление по wi-fi:
  • Есть, доп. опция
Охлаждение:

5.27 кВт.

Обогрев:

5.5 кВт.

Потребление электричества тепло:

1.53 кВт.

Потребление электричества холод:

1.42 кВт.

Габариты внутреннего блока:

700х600х215 мм

Габариты внешнего блока:

963х700х396 мм

Вес внутреннего блока:

15 кг.

Вес наружного блока:

45 кг.

Тип Фреона:

R410А

Размер медной трубки жидкость/газ:

1/4 и 1/2

Мин. температура за окном на холод: Мин. температура за окном на тепло: Бренд:

Cooper&Hunter

Производитель:

Cooper&Hunter

Страна производства:

Китай

Гарантия:

3 года

Тип:

Воздух-воздух

Cooper&Hunter CH-S09FTXLA-NG Arctic Inverter цена

Описание Cooper&Hunter CH-S09FTXLA-NG Arctic Inverter

Бытовой насос класс А+++ предназначен для работы на обогрев помещения при этом внешняя температура воздуха может колебаться в переделах от -25 С° до +48 С°. Тепловой насос Arctic Inverter способен обеспечить стабильную и качественную работу системы благодаря особому алгоритму работы, изменению скорости вентилятора, широкогоугольным жалюзи, интеллектуальной системе размораживания, нагреванию поддона и компрессора, низкому уровню шума в 22 дБ. Использование подобных агрегатов в быту очень экономично и позволит сократить затраты на электроэнергию до 40%.

Как работает тепловой насос COOPER&HUNTER CH-S09FTXLA-NG Arctic Inverter для отопления

Режимы работы теплового насоса Arctic Inverter:

  • обогрев;
  • охлаждение;
  • осушение;
  • автоматический;
  • вентиляция.

Внедрение специальных технологий Cooper&Hunter в серии Arctic Inverter

  • I-Action — поддержание стабильной температуры и небольшое потребление энергии при работе в сверхнизких частотах.
  • CH 7-SKY Technology - уникальная система очистки воздуха от бактерий, вирусов, пыли, неприятных запахов и пр. Единый механизм фильтрации, в основе которого используют семь разных фильтров очистки.
  • CH SMART-ION Filter — фильтр тонкой очистки воздуха используется от основных источников загрязнения.
  • «Умная» система размораживания и автоматической перезагрузки с сохранением предыдущих настроек.
  • Модуль Wi-Fi для дистанционного управления устройством.
  • Малогабаритный трансформатор работает стабильно и точно в диапазоне 96В-260В.
  • I FEEL — контроллер температуры по датчикам с точностью до 0,5 С°.
  • GREEN-FIN — специальное покрытие предотвращает появление коррозии металла.
  • Широкий диапазон температуры для эффективной работы на обогрев - 25 С° до + 24 С°, на охлаждение - 15 С° до + 48 С°.
  • Ночной режим, функция теплого пуска, таймер, дисплей с подсветкой, функция самоочистки и диагностики, поддержание минимальной температуры от +8 С°.

Настройка Wi-Fi для теплового насоса COOPER&HUNTER CH-S09FTXLA-NG ARCTIC INVERTER

Ниже приведена таблица с показателями производительности и коэффициента энергоэффективности Cooper&Hunter Arctic Inverter в зависимости от внешней температуры воздуха:

Технические характеристики Cooper&Hunter CH-S09FTXLA-NG Arctic Inverter

Площадь до:

25 м2.

Режимы работы:

обогрев/охлаждение

Компрессор:

Инверторный

Мин. уровень шума:

22 дБА

Фильтры:

Супер

Фильтр тонкой очистки: Фильтр цеолитовый: Дезодорирующий фильтр: Ионизация воздуха: Плазменный фильтр: Антиаллергенный фильтр: Антибактериальный фильтр: Ультрафиолетовая лампа: Управление по wi-fi:
  • Есть, встроено
Охлаждение:

2.6 кВт.

Обогрев:

2. 8 кВт.

Потребление электричества тепло:

0.61 кВт.

Потребление электричества холод:

0.59 кВт.

Габариты внутреннего блока:

790х275х200 мм

Габариты внешнего блока:

776х540х320 мм

Вес внутреннего блока:

9 кг.

Вес наружного блока:

28 кг.

Размер медной трубки жидкость/газ:

1/4 и 3/8

Мин. температура за окном на холод: Мин. температура за окном на тепло: Бренд:

Cooper&Hunter

Производитель:

Cooper&Hunter

Страна производства:

Китай

Гарантия:

3 года

Тип:

Воздух-воздух

Сертификат (Сертификат_cooper-hunter-arctic-inverter.pdf, 3,218 Kb) [Скачать]

Паспорт (Паспорт_cooper-hunter-arctic-inverter.pdf, 1,616 Kb) [Скачать]

Тепловой насос Cooper&Hunter CH-S09FTXTB2S-NG серии ICY III Inverter

Площадь

25 кв. м

Холодопроизводительность, кВт

2,6 кВт

Тип компрессора

Инверторный

Уровень шума внутреннего блока (min)

20

Гарантия

2 года

Страна сборки

Гонконг

Страна производитель

США

Теплопроизводительность, кВт

2,8

Потребляемая мощность (обогрев), кВт

0,68

Гарантированный диапазон наружных температур: охлаждение

-15…+48

Уровень шума внутреннего блока (max)

43

Энергоэффективность (охлаждение), кВт

6,1

Энергоэффективность (обогрев), кВт

5,1

Потребляемая мощность (охлаждение), кВт

0,68

Максимальная длина фреонопровода, м

15

Максимальный перепад высот, м

10

Диаметр жидкостной трубы, мм

6,35 (1/4)

Диаметр газовой трубы, мм

9,52 (3/8)

Цвет внутреннего блока

Белый

Вес внутреннего блока, кг

11

Высота (внутреннего блока)

301

Ширина (внутреннего блока)

966

Глубина (внутреннего блока)

225

Работа на обогрев

до -30

Высота (наружного блока)

596

Ширина (наружного блока)

899

Глубина (наружного блока)

378

Самоочистка

Да

Wi-Fi управление

Встроенное

Класс энергоэффективности

A++

Таймер

24-часовой таймер

Авторестарт

Да

Автоматическая разморозка

Да

Самодиагностика

Да

Режим работы

Охлаждение, Обогрев, Осушение, Вентиляция

Отзывов о данном товаре пока нет.

Тепловые насосы Classic Powerline Inverter (Hayward Industries, США) #7001

Тепловой насос

Модель: Мощность, кВт: Размеры, мм: Режим работы: Цена:
Classic Powerline Inverter 11 (11 кВт)  11,5 1000 х 418 х 605 Обогрев и охлаждение 224 100 р.

Classic Powerline Inverter 11 (11 кВт)

224100 р.

19

Купить в кредит

Описание

    Hayward Classic Powerline Inverter 11 - это тепловой насос с полноинверторной технологией. Подходит для нагрева воды в частных бассейнах объемом до 60 м³. Обеспечивает быстрый нагрев и точное поддержание желаемой температуры. Предназначен для работы при низких температурах до -7°С. Интуитивно понятный пользовательский интерфейс с LED экраном. Бесшумная работа двигателя.

    • Максимальная тепловая мощность: 11.45 кВт
    • Коэффициент производительности: 4.8 - 13.88
    • Фреон: R32

Особенности

    • Инверторный ротационный компрессор DC Inverter Panasonic
    • Работает на нагрев и охлаждение
    • Автоматический режим работы
    • Тихий экономичный режим работы
    • Высокая энергоэффективность
    • Низкий уровень шума
    • Титановый теплообменник
    • Панель управления с ЖК дисплеем
    • Корпус из ABS-пластика
    • Надежная конструкция
    • Большой рабочий ресурс
    • Простота обслуживания
    • Wi-Fi управление (опционально)
    • Зимний чехол и антивибрационные ножки в комплекте

Комплектация

    • Тепловой насос
    • Зимний чехол
    • Монтажный комплект
    • Инструкция
    • Гарантийный талон

Тепловой насос для бассейна Azuro BP 100 HS EI INVERTER 12 кВт

Артикул: 3EXB0457

Страна: Чехия

Производство: Чехия

Тепловой насос Mountfield Azuro BP 100 HS EI Inverter подходит для подогрева воды в любом плавательном бассейне (каркасном, сборном или бетонном). Персональный компьютер насоса полностью автоматизирован и регулирует производительность в соответствии с окружающими условиями. Насос прост в обслуживании и установке, не требует специализированных деталей для подключения к фильтру, позволяет продлить купальный сезон с апреля по октябрь месяц в условиях средней полосы России. Тепловой насос Azuro поставляется с LCD-дисплеем и встроенным термостатом. Процесс работы проходит бесперебойно и контролируется датчиками температуры и давления. Благодаря современной инверторной технологии достигается более тихая работа оборудования и меньшее потребление электроэнергии.

Необходимым условием для работы устройства является наличие фильтрующего насоса, который приобретается отдельно и обеспечивает циркуляцию воды. Без этой циркуляции тепловой насос не запустится. Шланги и элементы крепежа в комплект не входят и приобретаются отдельно.

Тепловой насос для бассейна может работать как в режиме нагрева, так и в режимах охлаждения или поддержания выбранной температуры воды. Максимальная эффективность его работы достигается при температуре воздуха от +15 и до +26°С. Если температура воздуха ниже +8°С, тепловой насос имеет очень низкую эффективность, а при +40°С может перегреться. Таким образом, при температуре до +8°С и после +40°С использовать устройство не рекомендуется.

Характеристики:

  • Размер: 101*61*31 см.
  • Подходит для бассейнов объёмом 65 куб. м, оборудованных системой фильтрации. Минимальный необходимый приток воды: 6000 л/ч.
  • Для использования с бассейнами Интекс необходимо приобрести переходники Mountfield на шланги 32/38 мм (артикул 3BTZ0039) и дополнительные шланги. Если вы используете фильтрующий насос Интекс со шлангами 38 мм (с резьбой), дополнительно потребуется комплект переходников Интекс (артикул 58236). Точный набор комплектующих и труб для подключения нагревателя определяет покупатель, отталкиваясь от условий на своём дачном участке. В инструкции к нагревателю указана схема подключения с общими рекомендациями. Необходимые трубы, шланги и крепежи можно приобрести в специализированных сантехнических магазинах или рынках.
  • Для регулировки потока воды через нагреватель рекомендовано приобрести байпасный узел (артикул 3BTE0267).
  • Встроенный термостат, LCD-дисплей, функция таймера.
  • Режимы работы: охлаждение, обогрев, поддержание температуры.
  • Автоматические системы защиты: датчик потока воды, защита при высоком и низком давлении, защита от перегрева, автоматический контроль замерзания. Функция автоматического оттаивания испарителя.
  • Подсоединение: 50 мм с накидной гайкой и уплотнительным резиновым кольцом.
  • Материал теплообменника: титан в ПВХ.
  • Количество вентиляторов: 1.
  • Количество компрессоров: 1.
  • Тип компрессора: инверторный.
  • Хладагент: R410A.
  • Напряжение: 220 В. Номинальный ток: 8.5 А.
  • Мощность: 12 кВт.
  • Потребляемая мощность: 2 кВт.
  • Вес: 61 кг.

Рекомендации по установке и использованию теплового насоса:

  1. Перед установкой и использованием теплового насоса обязательно ознакомьтесь с инструкцией.
  2. Рекомендуется использовать при температуре воздуха выше +8°С и ниже +35°С.
  3. Размещать насос необходимо на открытом воздухе, на расстоянии не менее 3.5 м от бассейна. Не допускать затопления водой. Защитить от прямых солнечных лучей (желательно построить навес). Не допускать замерзания.
  4. Размещать устройство необходимо на плоской твёрдой поверхности (например, бетонном или металлическом основании), фиксируя болтами или винтами.
  5. Цепь электропитания должна быть оборудована УЗО с током отключения до 30 мА.
  6. Для работы теплового насоса потребуется фильтрующий насос (приобретается отдельно), обеспечивающий циркуляцию воды. Не включайте тепловой насос без включенной системы фильтрации.
  7. Требования по качеству воды в бассейне: pH 6. 8-7.9, свободный хлор 0.3-0.8 мг/л, общий хлор не более 3 мг/л, щелочность 80-120 мг/л, соль не более 4 г/л.
  8. Регулярно очищайте бассейн и систему фильтрации, чтобы предотвратить загрязнение теплового насоса.

Вес: 68.2 кг

Длина упаковки: 1.06 м

Ширина упаковки: 0.46 м

Высота упаковки: 0.64 м

Объем упаковки: 0.3096 м3

Для этого товара пока нет отзывов

Кондиционер (тепловой насос) Electrolux Viking Super DC Inverter EACS/I-09HVI/N3

Инверторная сплит-система Electrolux EACS/I-09HVI/N3 с мощностью 9000 BTU эффективно работает в помещениях площадью до 30 м². Многоступенчатая система плазменной очистки воздуха способна нейтрализовать большинство известных бактерий и избавляет от неприятных запахов. Воздух равномерно распределяется по помещению благодаря автоматическому направлению потока в 4 стороны. Дополнив прибор Wi-Fi-модулем, вы сможете управлять им из любой точки мира через специальное приложение для мобильных устройств.

Основные
Гарантийный срок 36 мес
Цвет корпуса внутр. блока Белый
Производительность
Макс. потребляемая мощность 1.6 кВт
Макс. производ-ность обогрева 4 кВт
Макс. производ-ность охлаждения 3.2 кВт
Номинальная средняя потребляемая мощность 0.65 кВт
Номинальная средняя производ-ность обогрева 3 кВт
Номинальная средняя производ-ность охлаждения 2.64 кВт

Защита и безопасность
Система самодиагностики неисправности Да
Монтажные
Вариант размещения Горизонтальное
Вид установки (крепления) Настенная
Макс. длина магистрали (трассы) 20 м
Макс. перепад высот между внутр. и внешним блоками 10 м
Мин. рабочая температура воздуха для внешнего блока -25 °С
Напряжение электропитания 220,0 В
Сетевой кабель с вилкой Нет

Комплектность
Набор крепежных элементов в комплекте Да
Пульт управления в комплекте Да
Фильтры очистки воздуха Антибактериальный, Плазма-фильтр полноразмерный

Индикация
Индикация температуры воздуха (вблизи устройства) Да
Индикация температуры воздуха (вблизи пульта управления) Нет
Подсветка дисплея Да
Цифровой дисплей Да

Потребительские
Потребительский класс Люкс
Макс. уровень шума внешнего блока 54 дБ
Уровень шума внутр. блока 21 дБ
Эффективен для помещ. площадью до 30 м²

Режимы и функции
Количество ступеней очистки 6
Режим SLEEP Да
Режим автоочистки Да
Режим обогрева Да
Режим осушения Да
Функция интенсивного охлаждения Да
Функция ионизации воздуха cold plasma

Технологии
Инверторная технология Да
Класс энергоэффективности A+++

Вес и габариты товара
Вес внешнего блока (нетто) 41 кг
Вес внутр. блока (нетто) 11 кг
Высота внешнего блока 0.596 м
Высота внутр. блока 0.292 м
Глубина внешнего блока 0.378 м
Глубина внутр. блока 0.209 м
Ширина внешнего блока 0.899 м
Ширина внутр. блока 0.866 м

Управление
Вид управления Дистанционное беспроводное
Таймер на включение Да
Таймер на отключение Да
Точность установки температуры 1,0 °С
Управление голосом Нет
Управление c мобильного приложения по Wi-Fi Да
Установка реального времени Да

Дополнительные
Гарантийный документ Гарантийный талон
Область применения Бытовое оборудование (для домашнего использования)
Серия Viking Super DC Inverter
Цвет корпуса внешнего блока Белый кремовый

PV инверторное решение для охлаждения

Инверторы еще называют регуляторами мощности. Процесс преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока называется обратным. Схема, которая может реализовать функцию инвертирования, называется схемой инвертора. Устройство, которое может реализовать процесс инвертирования, называется инвертирующим устройством или инвертором. В системе производства солнечной энергии КПД инвертора является важным фактором, определяющим емкость солнечного элемента и емкость аккумуляторной батареи. Поломка фотоэлектрического инвертора приведет к отключению фотоэлектрической системы, что напрямую приведет к потере выработки электроэнергии.Поэтому высокая надежность - важный технический показатель для фотоэлектрических инверторов.
Хорошее охлаждение фотоэлектрических инверторов - важный критерий обеспечения высокой надежности их работы. Поэтому рекомендуется проводить тепловое моделирование в начале этапа проектирования фотоэлектрического инвертора, и это стало первой проблемой, которую должны рассмотреть производители фотоэлектрических инверторов. Winshare Thermal, один из профессиональных производителей систем охлаждения высокой мощности в Китае, имеет выдающуюся команду по проектированию и разработке систем теплового охлаждения, которая имеет возможность проводить надежное тепловое моделирование и испытания. Мы сотрудничаем с несколькими отечественными и зарубежными производителями фотоэлектрических инверторов в области технологии охлаждения для инверторов, а также предоставляем услуги и поддержку с помощью нашей профессиональной технологии охлаждения.

Схема имитационной модели и параметры (1):

Температура окружающей среды: 55⁰C; тепловая нагрузка реактора: 700 Вт

Предполагая, что полное сопротивление системы равно 80 Па, характеристику вентилятора через радиатор можно настроить следующим образом.

Схема имитационной модели и параметры (2):

Верхний левый рисунок представляет собой схему внутренней структуры и теплоотводящих устройств Infineon IGBT
Diode 59W IGBT : 124.5 Вт ; Всего : 1100 Вт ;
Предполагая, что материал термоинтерфейса имеет толщину 0,15 мм с теплопроводностью K = 3 Вт / м * K

Схема имитационной модели решения радиатора и его параметры:

Параметры радиатора:
Габаритные размеры: Ш236 * Д200 * В404мм
Фин:
Толщина: 0,6 мм
Зазор ребра: 3,0 мм
Количество плавников: 77 плавников
Параметры тепловой трубы:
DD8 спеченная трубка или структура с пазами;
Используется 24 П-образных тепловых трубок (однослойная компоновка) и 48 Г-образных тепловых трубок (двухслойная компоновка)
Для пайки используется низкотемпературная паяльная паста 4258;
Основание: алюминиевая пластина + медная пластина (зона источника тепла IGBT)
Конструкция с однослойными тепловыми трубками имеет более низкую стоимость и более высокую эффективность охлаждения по сравнению с двухслойными тепловыми трубками.

Схема смоделированного распределения температуры в поперечном сечении теплового модуля:

Схема моделирования распределения температуры в верхнем слое тепловых труб:

(Разница температур между обоими концами тепловой трубки составляет 5,7 ℃, что соответствует практическим критериям для тепловых трубок.)

Схема моделирования распределения температуры в нижнем слое тепловых труб:

(Разница температур между обоими концами тепловой трубки составляет 9 ℃, что немного выше, чем в реальном сценарии.Фактическая производительность тепловых трубок будет лучше, чем те, что указаны в этом анализе.)

Схема смоделированного распределения температуры на нижней стороне радиатора:

(Фактическая температура воздуха на входе в радиатор составляет ~ 57,1 ° C, а максимальная температура на дне радиатора составляет 85,1 ° C с разницей температур 28 ° C согласно теоретическому анализу.)

(Разница температур между обоими концами тепловой трубки составляет 9 ℃, что немного выше, чем в реальном сценарии. Фактические характеристики тепловых трубок будут лучше, чем те, которые были сконфигурированы в этом анализе.)

Предполагая, что температура воздуха на входе в систему составляет 55 ° C, температура воздуха, выходящего из реактора, составляет 57,1 ° C. Предполагается, что используется материал термоинтерфейса толщиной 0,15 мм с теплопроводностью K = 3 Вт / м * K.)

Сохраняйте тепло этой зимой: ИНВЕРТОРНАЯ технология для любого климата | Mitsubishi HVAC

Вопреки заблуждениям, основанным на устаревшем оборудовании, домовладельцы в холодном климате испытывают исключительный круглогодичный комфорт благодаря современным высокопроизводительным тепловым насосам.Системы обогрева и охлаждения от Mitsubishi Electric, доступные в вариантах с воздуховодом и без воздуховода, обеспечивают обогрев при температуре до -13º F.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Mitsubishi Electric использует запатентованный процесс, называемый «мгновенное впрыскивание», позволяющий тепловому насосу производить такой превосходный нагрев. Типичный контур хладагента в тепловом насосе собирает тепловую энергию извне и передает ее внутрь. В процессе мгновенного впрыска используется байпасный контур для перенаправления части хладагента в два места.

  • Горячий хладагент возвращается к внутреннему змеевику для улучшения нагрева.
  • Более холодный хладагент впрыскивается обратно в компрессор, что позволяет ему работать на более высоких скоростях и обеспечивать высокоэффективный теплообмен.

В холодном климате тепловые насосы обычно испытывают снижение давления, расхода хладагента и рабочей мощности. Тепловые насосы переменной производительности с технологией Hyper-Heating INVERTER® (h3i®) позволяют использовать более высокие скорости нагрева компрессора при более низких температурах наружного воздуха, не создавая дополнительной нагрузки на агрегат или потенциально вызывая долговременное повреждение компрессора.Это настоящие тепловые насосы для холодного климата, разработанные для обеспечения 100% теплопроизводительности при температуре до 5 F. Это нововведение означает, что домовладельцы в любом климате могут испытать преимущества тепловых насосов переменной производительности с инверторным приводом, перечисленных ниже:

  • Постоянная температура в помещении: Отсутствие повышений и понижений, включений и выключений: обычные тепловые насосы испытывают дискомфортные и экстремальные колебания температуры, в то время как тепловые насосы с инверторным приводом саморегулируются, обеспечивая постоянную температуру в помещении, даже когда температура наружного воздуха опускается ниже нуля.
  • Потребляйте только ту энергию, которая вам нужна: Системы зонирования с ИНВЕРТОРОМ доставляют только то количество горячего воздуха, которое необходимо для достижения желаемой температуры - ни больше, ни меньше.
  • Быстро нагревается: Традиционным системам требуется очень много времени для достижения желаемой температуры, в то время как высокие скорости вращения систем с инверторным приводом обеспечивают быстрое и эффективное охлаждение и нагрев.
  • Использование энергии равномерное и стабильное: Каждый раз, когда компрессор включается в традиционном агрегате, потребление энергии резко возрастает.При запуске тепловые насосы переменной производительности потребляют меньше тока, что позволяет избежать скачков потребления энергии.

Домовладельцы, живущие в экстремальных климатических условиях, раньше не знали, что такое электрические тепловые насосы с регулируемой производительностью. На протяжении десятилетий они были привязаны к электрическим обогревателям плинтусов, пропановым обогревателям и традиционным, неэффективным системам сжигания ископаемого топлива. Те дни прошли. Сторонние отчеты и исследования, такие как полевое исследование, опубликованное Центром энергетики и окружающей среды (ЦВЕ) в Миннесоте, продолжают демонстрировать, как тепловые насосы могут обеспечить энергоэффективный и постоянный домашний комфорт, независимо от того, насколько высок или ртуть может уйти.

Что такое инверторный кондиционер?

Какие кондиционеры и тепловые насосы имеют инверторную технологию?

Инверторная технология была разработана для мини-сплит-кондиционеров и тепловых насосов в 1970-х и 1980-х годах. Практически все мини-сплит-системы всех ведущих производителей имеют компрессоры с инверторным приводом. Это норма в отрасли.

Примерно в 2013 году несколько брендов начали выпуск стандартных моделей переменного тока и тепловых насосов, в которых использовалась инверторная технология.Компания Carrier Greenspeed была одной из первых, за ней последовали подразделения Lennox, Trane / American Standard и Bryant (дочерний бренд Carrier). В применении к стандартным сплит-системам эту технологию также называют регулируемой, регулируемой и регулируемой. В отрасли также используется та же терминология - «инверторный привод», что и на рынке мини-сплит.

Инверторная технология еще не стала нормой для стандартных сплит-систем. Большинство брендов по-прежнему выпускают одноступенчатые и двухступенчатые модели.

Примечание для пояснения: Вы, вероятно, заметили, что мы используем термин стандартная сплит-система для обозначения полноразмерных центральных кондиционеров и тепловых насосов. Мы используем мини-сплит для обозначения небольших блоков, которые не требуют воздуховодов, но требуют установки одного или нескольких комнатных кондиционеров воздуха в зонах.

Что такое инвертор переменного тока?

Кондиционер или тепловой насос, оснащенный компрессором с инверторным управлением, - это такой кондиционер, который меняет свою мощность примерно от 40% до 120% от номинальной мощности.

Это объяснение нужно распаковать.

Есть три варианта компрессора для центральных кондиционеров и тепловых насосов. Компрессор регулирует поток хладагента. Чем быстрее поток, тем больше тепла передается изнутри наружу летом.

Одноступенчатые компрессоры (только стандартные сплит-системы):

Одноступенчатые компрессоры на 100% мощности. Хладагент циркулирует с максимальной скоростью. 100% включено, затем выключено. 100% включено, затем выключено. До 18 раз в сутки.

Если вы проехали 5 миль на машине с максимальной скоростью, затем выключили зажигание и остановились по инерции, а затем повторили этот цикл, ваш расход бензина был бы ужасным.

Когда ваш кондиционер работает таким образом, он потребляет много электроэнергии. Кроме того, он охлаждается на несколько градусов выше точки термостата, потому что при достижении этого значения он работает на 100%. Весь холодный воздух, оставшийся в системе, выдувается в ваш дом. Это причины, по которым большинство одноступенчатых моделей имеют от 13 до 15 SEER, хотя некоторые из них более эффективны.

Двухступенчатые компрессоры (только стандартные сплит-системы):

Две ступени или скорости потока хладагента составляют 65% (первая ступень) и 100% (вторая ступень) в большинстве моделей.Большую часть времени они бегают на первой сцене. Это более эффективно и поддерживает лучший температурный баланс, чем одноступенчатая модель.

Двухступенчатые компрессоры переходят на вторую ступень, когда требуется значительное усиление охлаждения за счет быстрого повышения наружной температуры, которая нагревает ваш дом, или когда вы понижаете настройку термостата на 4+ градуса.

65%, 100%, выкл. Повторить. Используя аналогию с вождением: езжайте быстро. Езжу очень быстро. По инерции до остановки. Повторить. Обычно 8-12 раз в день. Циклы немного длиннее, но все же довольно часты .

Хотя они более эффективны, чем одноступенчатые компрессоры, все же существует более эффективный способ: инверторная технология.

Компрессоры с инверторным приводом:

В одноступенчатых (100% мощности) и двухступенчатых (65% или 100%) моделях мощность подается непосредственно на компрессор.

При использовании инверторной технологии электричество сначала подается на инвертор. Инвертор регулирует его частоту - сколько электроэнергии достигает компрессор. В свою очередь, это регулирует скорость потока хладагента.

В большинстве устройств он может составлять всего 35% или 40%. Когда есть большой спрос на охлаждение, он может обеспечить до 120% своего рейтинга. Например, мини-сплит-наружный блок мощностью 18 000 БТЕ (1,5 тонны) способен работать при примерно 6500 БТЕ в течение неограниченного периода времени и примерно при 22 000 БТЕ в течение короткого времени.

Подрядчик из Аризоны Magic Touch Mechanical объясняет преимущество охлаждения с переменной производительностью в очень теплом климате: «В Фениксе, штат Аризона, вам может понадобиться 5-тонный агрегат для обработки груза в середине июля, когда на улице 110F, но что насчет внутри? Сентябрь, когда всего 90 градусов? Вам все еще нужно запустить систему охлаждения, но, возможно, нагрузка сейчас всего 3.2 тонны. С компрессором с регулируемой скоростью с инверторным приводом вы используете только то, что вам нужно, тем самым экономя ваши деньги, не потребляя энергию, в которой вы не нуждаетесь ».

Отличие инвертора: Компрессор с инверторным приводом редко отключается, поэтому он всегда готов к увеличению или уменьшению скорости в соответствии с потребностями в обогреве или охлаждении. Он регулируется с шагом 1% или меньше, чтобы точно соответствовать требованиям к охлаждению. Циклы медленные, незначительно меняются по мере необходимости и непрерывны.

Это делает их очень эффективными.И температуры очень сбалансированы. Другие преимущества обсуждаются ниже в разделе «за» и «против».

Подводя итог:

  • Одноступенчатые компрессоры: Циклы короткие, но частые. Заметны перепады температуры.
  • Двухступенчатые компрессоры: Циклы немного длиннее, но все же довольно часты. Могут быть заметны колебания температуры.
  • Компрессоры с инверторным приводом: Циклы медленные, незначительно меняются по мере необходимости и непрерывны.Вряд ли вы заметите перепады температуры.

Если вы хотите получить более подробную информацию о технологии, лежащей в основе инверторных компрессоров, то в этом посте лидера отрасли Daikin есть много информации.

Инверторный кондиционер Плюсы и минусы

Вот обзор тех, которые мы рассмотрели, и еще несколько преимуществ и недостатков компрессоров с инверторным приводом.

Плюсы:

  • Более высокий КПД: КПД для преобразователей переменного тока и тепловых насосов в два-три раза выше, чем для одноступенчатых и двухступенчатых стандартных сплит-систем.Подробности ниже.
  • Сравнимо с геотермальным: Эффективность возрастает с каждым поколением, и системы с инверторным приводом конкурируют с геотермальными тепловыми насосами в снижении энергопотребления.
  • Значение: Инверторные сплит-системы, особенно мини-сплит-системы, стоят гораздо дешевле, чем большинство геотермальных систем.
  • Контроль тепла и влажности в помещении: Обогрев и охлаждение с инверторным управлением обеспечивает температурный баланс, превосходящий другие типы.При охлаждении более длительные и последовательные циклы удаляют больше влаги из теплого воздуха. Это означает, что вы будете чувствовать себя комфортно при более высокой температуре, что приведет к дополнительной экономии энергии.
  • Опции системы: Инверторная технология доступна в мини-сплит и стандартном сплите, поэтому у вас есть размер и варианты установки.

Минусы:

  • Стоимость стандартных сплит-систем: Стандартные сплит-системы кондиционеры и тепловые насосы с компрессорами с инверторным управлением стоят от 25% до 55% больше, чем одноступенчатые и двухступенчатые системы того же типа размер.
  • Стоимость мини-сплит-систем с несколькими зонами : Для многозонных систем требуется от 2 до 8 внутренних блоков с отдельной платой за установку для каждой зоны. Стоимость может возрасти на 100% выше, чем у одноступенчатой ​​или двухступенчатой ​​сплит-системы. См. Подробную информацию в таблице ниже.
  • Коммуникационная технология: Некоторые установщики применяют коммуникационную технологию в стандартных сплит-системах с инверторной технологией. В настоящее время мы не рекомендуем эту технологию. Вопрос обсуждается здесь.Если у вас нет времени читать ссылку, вот цитата одного из наших читателей о его системе общения. Пол говорит: «У меня есть система York с термостатом Affinity. Я часто получаю сообщения о сбоях связи. У специалистов по кондиционированию нет хороших инструментов для устранения проблем со связью, и Йорк здесь не поможет ... Я инженер-электронщик, работающий с контрольно-измерительными приборами и средствами управления. Мой совет - держитесь подальше от систем с термостатами, передающими информацию, до тех пор, пока ошибки не будут устранены в конструкции.

Сравнение эффективности

Кондиционеры и тепловые насосы с компрессорами, управляемыми преобразователем, имеют диапазоны эффективности примерно от 16 SEER до 38 SEER по сравнению с 13-18 SEER для блоков без преобразователя. Эта диаграмма разбирает это.

Два SE
Тип системы Компрессор Диапазон эффективности
Стандартный разделенный Одноступенчатый 13-18 SEER
Стандартный разделитель
Стандартный разделитель Преобразователь 19-26 SEER
Мини-разделитель Преобразователь 17-38 SEER

Сравнение стоимости надбавка к цене за эффективность и комфорт в помещении, которые поставляются с инверторной технологией. Но сколько это стоит больше?

Вот сравнение распространенных систем HVAC, как инверторных, так и неинверторных типов. В мини-сплит-системах используется преобразовательная технология. Мы оценивали мини-сплит-системы как однозонные и как многозонные.

Все цены в таблице указаны для системы на 3 тонны / 36 000 БТЕ.

2 900 Срок окупаемости - стоит ли?

Срок окупаемости - это время, необходимое для возмещения более высоких затрат на оборудование за счет более низких счетов за электроэнергию.

Например, если вы тратите 100 долларов в месяц на электричество для вашего 15 SEER AC, стоимость будет около 63 долларов с 24 SEER блоком и всего 50 долларов с 30 SEER AC.

Это означает экономию 37 долларов для системы 24 SEER и 50 долларов экономии для 30 SEER.

15 SEER против 24 SEER: Если система 24 SEER стоит вам на 2500 долларов больше, чем система 15 SEER, потребуется примерно 5 лет 7 месяцев, чтобы окупить деньги при экономии 37 долларов в месяц. Действуй!

15 SEER vs.30 SEER - Одиночная зона: Если вы потратите на 1 750 долларов больше на мини-сплит с одной зоной 30 SEER, ваш период окупаемости составит всего 35 месяцев - месяц меньше 3 лет. Но здесь есть одна важная проблема. Трехтонная однозонная система подойдет для одного большого помещения. Если в вашем доме очень открытая планировка, это может подойти для всех, кроме спален. В большинстве домов требуются мультизональные мини-сплит-системы для максимального комфорта во всем доме.

15 SEER против 30 SEER - с 4 зонами: Вы можете потратить на 4000 долларов больше на мультизональную мини-сплит-систему с высоким SEER.При экономии 50 долларов в месяц круглый год срок окупаемости составит более 6 лет 8 месяцев. Это все еще относительно короткий срок, если учесть, что срок службы теплового насоса составляет до 20 лет.

Когда это того не стоит: Если вы живете в очень умеренном климате, ваши сбережения могут составить менее 15 долларов в месяц. Это значительно продлит период окупаемости, поэтому, возможно, оно того не стоит. Например, вы не окупите 4000 долларов за жизнь системы из расчета 10 долларов в месяц.

Какая инверторная система лучше всего подходит для вас?

Не существует ответа, который подходит для каждой ситуации.

Вот несколько распространенных сценариев, которые могут помочь вам принять решение.

Новое строительство:

Ваши возможности широко открыты. Зонированная мини сплит-система обойдется значительно дороже за оборудование и установку. Наличие внутреннего блока (кондиционера) в каждой из четырех зон тоже немного громче.

Однако у вас не будет затрат на установку воздуховодов (от 1000 до 2500 долларов в зависимости от размера дома и количества уровней). И у вас не будет затрат на потраченное впустую отопление и кондиционирование воздуха, выходящие из воздуховодов, которые с возрастом могут стать негерметичными.

Во-вторых, если вы выберете мини-сплит с высоким показателем SEER, вы сможете сократить расходы на отопление и кондиционирование на целых 33% по сравнению со стандартной сплит-системой с инверторной технологией.

Мы предлагаем получить несколько оценок по каждому типу системы, чтобы вы могли сравнить их друг с другом по стоимости, эффективности, уровням шума и другим характеристикам. Если цена не вызывает большого беспокойства, выберите установщика, который, по вашему мнению, правильно установит систему, что является важным аспектом ее работы в предстоящие годы.

Существующий дом с воздуховодом:

Стандартная система с тепловым насосом, подключенная к вашему воздуховоду, будет стоить значительно меньше, чем зонированная мини-сплит-система с 4-8 внутренними блоками, стоимость установки каждого из которых составляет 650-900 долларов США. Ваша эффективность может быть ниже, если судить по сравниваемым системам. Надо подумать. Если вы решите, что хотите максимальной эффективности, рассмотрите возможность использования мини-сплит-системы с каналом. Технология та же, но внутренние блоки скрыты в существующих воздуховодах рядом с вентиляционными отверстиями.

Существующий дом без воздуховодов:

Дома, построенные с котельными системами, не имеют воздуховодов. Если котельная система заменяется системой с тепловым насосом, лучшим вариантом будет мини-раздельная бесканальная система. Добавление воздуховодов к существующему дому очень затратно, агрессивно, беспорядочно и требует много времени.

Большая отдельная зона без воздуховодов:

Отделка подвала или чердака? Превратить гараж в жилое пространство? Добавляете спальню домовладельца (также известную как главный люкс)? Однозонная мини сплит-система - отличный выбор.

Часто задаваемые вопросы:

Потребляют ли компрессоры с инверторным приводом на 50% меньше энергии?

Различные производители систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха заявляют, что инверторная технология сокращает потребление энергии от 50% до 64% ​​по сравнению с одноступенчатыми компрессорами. Это просто безумные маркетинговые заявления или они подтверждены исследованиями?

Последний.

Кондиционеры и тепловые насосы с компрессором с инверторным приводом значительно сокращают потребление энергии. Компромисс - более высокая цена за единицу.

Стоит ли инверторный насос переменного тока или тепловой насос своих затрат?

Как скоро низкие счета за электроэнергию позволят окупить дорогое оборудование? Срок окупаемости варьируется от нескольких лет до «никогда» в зависимости от того, насколько интенсивно используется кондиционер или тепловой насос.

Комфорт в помещении - еще один фактор, который следует учитывать наряду с ценой. Многие домовладельцы хотят иметь точную температуру и более качественные инверторные системы контроля влажности, независимо от цены.

Важность теплового излучения радиатора в охлаждении трехфазного инвертора PWM, находящегося в вакуумированной камере

Основные моменты

Тепловая инерция перехода сглаживает мгновенные колебания температуры.

Значительное влияние теплового излучения на более быстрое достижение установившегося состояния.

При более высоком уровне рассеяния мощности снижение температуры перехода больше.

Abstract

В статье описан термический анализ трехфазного инвертора, работающего по методу синусоидальной широтно-импульсной модуляции (SPWM), в котором в качестве опорных сигналов использовались три синусоидальные волны, смещенные с разностью фаз 120 °. Предполагается, что блок IGBT размещен с радиатором внутри откачанной камеры, и все тепло должно передаваться за счет теплопроводности и излучения. Основные источники тепла, представленные здесь, - это набор IGBT и диодов, которые генерируют тепло в импульсе в зависимости от их частот переключения. Melcosim (хорошо известный инструмент, разработанный Mitsubishi Electric Corporation) использовался для генерации импульса мощности от одного набора IGBT и диода, подключенного к фазе. Код Scilab написан для изучения теплопроводности и теплового излучения радиатора и их совместного воздействия на переходный рост температуры перехода блока IGBT при сложных импульсах переключения.Результаты в основном показывают, что тепловое излучение от радиатора играет решающую роль в поддержании температуры перехода IGBT в пределах порогового значения за счет регулировки различных параметров радиатора. По мере того, как скорость тепловыделения IGBT становится выше, теплоотдача радиатора резко увеличивается, что улучшает общую охлаждающую способность системы.

Ключевые слова

IGBT

Тепловое излучение

Радиатор

Техника SPWM

Температура перехода

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2016 Карабукский университет.Издательские услуги Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Солнечный тепловой гибридный инвертор постоянного тока Кондиционер Тепловой насос

QR-код Ссылка на это сообщение

TKFR-35GW-BP-P

СМОТРИТЕ СНОВА !! Это солнечный тепловой гибридный кондиционер / тепловой насос с инвертором постоянного тока. Гибридный солнечный инвертор постоянного тока Кондиционер Солнечные сплит-продукты - это нюанс в следующем поколении экономически ориентированного оборудования кондиционирования воздуха !! Они намного дешевле, чем кондиционеры, работающие на 100% солнечной энергии, и намного проще в установке.Это устройство работает от сети 220 ~ 240 В, 50/60 Гц и сертифицировано UL !!

Если вы серьезно относитесь к экологичности, этот тип кондиционера должен быть вам прямо сейчас. Вы можете консервативно охладить или обогреть 247 квадратных футов (больше, например, 630 квадратных футов) с помощью этого одного устройства.

Солнечные тепловые гибридные инверторные кондиционеры Mini Split - это сплит-системы, в которых используется солнечная энергия благодаря конструкции ИНВЕРТОРА, которая выводит улучшения обеих предыдущих конструкций на новый уровень. За счет улавливания тепловой (окружающей) энергии объем работы конденсатора уменьшается при полной нагрузке и значительно увеличивается время, в течение которого компрессор выключается.Солнечный коллектор поглощает тепловую солнечную энергию с помощью медных теплопроводящих внутренних катушек. Это позволяет устройству использовать накопленную в солнечном коллекторе энергию для продолжения цикла охлаждения при выключенном компрессоре, используя большее количество хранящегося в конденсаторе жидкого хладагента. Коллектор, компрессор и конденсатор спроектированы для работы в тандеме, чтобы компрессор работал более эффективно. Компрессор при более эффективной работе потребляет меньше электроэнергии, что приводит к снижению эксплуатационных расходов.Далее, это конструкция ИНВЕРТОРА. Этот блок не работает на полной мощности, пока не будет достигнута желаемая температура. Вместо этого устройство фактически ускоряется, чтобы достичь желаемой температуры, и замедляется, чтобы поддерживать ее. Такой дизайн дает еще большую экономию.

TKFR-35GW / BP-P имеет EER выше 21 и, по оценкам, SEER намного выше !!

Модель BTU Вход (Вт) EER EST SEER

TKFR 35GW Солнечный инвертор постоянного тока 12000 550 Вт 21.82 24.94

Показатели производительности демонстрируют УДИВИТЕЛЬНУЮ экономию по сравнению с обычными мини-секциями и намного выше по сравнению с оконным блоком!

Солнечные тепловые гибридные бесканальные системы кондиционирования воздуха могут быть установлены практически в любом месте. Эти системы обеспечивают высокоэффективное охлаждение в жаркие летние месяцы и намного более экономичны по сравнению с обычными центральными системами кондиционирования воздуха. Гибридные бесканальные кондиционеры с солнечной батареей, также известные как зональные системы, охлаждают зону или область, в которой они установлены.Систему можно включить или выключить в зависимости от того, когда зона используется. Эта возможность позволяет существенно экономить энергию.

Три коробки, которые вы получите, содержат почти все, что вам нужно для установки этого устройства:

. Один наружный блок (конденсатор) с комплектом трехметровой линии (примерно 10 футов)

. Один внутренний блок (испаритель / фанкойл) с внутренним сетевым шнуром и вилкой 220 В

. Одна солнечная тепловая панель с линейкой длиной один метр

. Один пульт дистанционного управления

ЗАПРЕЩАЕТСЯ ПОКУПАТЬ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ !!!

Вы обнаружите, что можете выполнять основные части установки самостоятельно.В Интернете есть хорошие учебные пособия. Перед установкой рекомендуется согласовать эту работу с лицензированным подрядчиком по ОВК. Установка должна выполняться лицензированным специалистом по HVAC, чтобы гарантировать, что любые проблемы, возникшие в будущем, не связаны с неправильной установкой / производством. Несмотря на то, что эта установка не соответствует требованиям к компетентности центральных систем переменного тока, это не устройства, работающие по принципу "plug-n-play", которые можно правильно установить без определенных инструментов и предварительных знаний в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и электричества.

От солнца бежит? Он использует солнце для нагрева солнечной тепловой панели, чтобы затем передать это тепло хладагенту, что затем заставляет устройство потреблять меньше электроэнергии из сети.

Вы найдете это самое устройство за гораздо большие деньги в других местах. Это ваша возможность быть экологичным за небольшую часть стоимости.

Кондиционер на солнечных батареях, Кондиционер на солнечной энергии, Mini Split, minisplit, линейный набор

идентификатор сообщения: 7340753738

отправлено:

обновлено:

♥ лучшее из [?]

Роль теплового излучения от радиатора в охлаждении трехфазного инвертора с ШИМ, находящегося в вакуумированной камере. Научный доклад по «Материаловедение»

■ H.fcHd. * «

ELSEVIER

Списки содержания доступны в ScienceDirect

Технические науки и технологии, международный журнал

Домашняя страница журнала

: www.elsevier.com/locate/jestch

■ Мм »и БП ,!

Артикул в полный рост

Важность теплового излучения от радиатора в охлаждении трехфазного инвертора PWM, находящегося в вакуумированной камере

Анжан Саркар *, Василий Иссак

AMETEK Instruments India Private Limited, Бангалор, Индия

ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ

РЕФЕРАТ

История статьи: Получено 14 апреля 2016 г. Исправлено 23 мая 2016 г. Принято 7 июня 2016 г. Доступно онлайн xxxx

Ключевые слова: IGBT

Тепловое излучение Радиатор Метод SPWM Температура перехода

В статье описан термический анализ трехфазного инвертора, работающего по методу синусоидальной широтно-импульсной модуляции (SPWM), в котором в качестве опорных сигналов использовались три синусоидальные волны, смещенные с разностью фаз 120 °.Предполагается, что блок IGBT размещен с радиатором внутри откачанной камеры, и все тепло должно передаваться за счет теплопроводности и излучения. Основные источники тепла, представленные здесь, - это набор IGBT и диодов, которые генерируют тепло в импульсе в зависимости от их частот переключения. Melcosim (хорошо известный инструмент, разработанный Mitsubishi Electric Corporation) использовался для генерации импульса мощности от одного набора IGBT и диода, подключенного к фазе. Код Scilab написан для изучения теплопроводности и теплового излучения радиатора и их совместного воздействия на переходный рост температуры перехода блока IGBT при сложных импульсах переключения.Результаты в основном показывают, что тепловое излучение от радиатора играет решающую роль в поддержании температуры перехода IGBT в пределах порогового значения за счет регулировки различных параметров радиатора. По мере того, как скорость тепловыделения IGBT становится выше, теплоотдача радиатора резко увеличивается, что улучшает общую охлаждающую способность системы.

© 2016 Авторы. Производство и хостинг - Elsevier B.V. от имени Карабукского университета. Это статья в открытом доступе по лицензии CC BY-NC-ND (http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-nd / 4.0 /).

1. Введение

В последние годы были увеличены усилия по распространению использования возобновляемых источников энергии с истощающими слоями углеводородного топлива. Для использования этих возобновляемых источников энергии необходим инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный, поскольку большая часть возобновляемой энергии находится в форме постоянного тока. Инвертор в основном состоит из IGBT (т. Е. Силового транзистора, управляемого напряжением), который используется при увеличении требований к напряжению.IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) улучшает динамические характеристики, эффективность и рассеивает тепло в виде теплопроводности, а также потерь при переключении. Радиатор, прикрепленный к холодной пластине IGBT, отводит тепло от модуля во внешнюю среду. Кодзима и др. [1] описывает новый метод моделирования электротермической связи для анализа автомобильных IGBT-модулей. Температурная характеристика переходного режима, полученная с использованием предложенной модели, была подтверждена с помощью модели МКЭ и экспериментальных результатов.В своем подходе они смогли успешно уловить боковое тепловое расширение и тепловые помехи, возникающие в модуле IGBT. Попович и др. [2] провели термический анализ силового модуля полумоста IGBT, установленного на радиаторе.

* Автор, ответственный за переписку. Электронные адреса: [email protected], [email protected] (А. Саркар), [email protected], [email protected] (Б. Иссак). Рецензирование проводится Карабукским университетом.

Они обратились с FEM и подтвердили, что повышение температуры системы для различных случаев рассеивания мощности и условий принудительного охлаждения.Наконец, они обнаружили хорошее согласие между своей моделью и экспериментами. Ke Ma et al. [3] подчеркнули несоответствия RC-сети типа Foster в отношении теплового сопротивления радиатора и термопасты. Они предложили новую тепловую модель, которая дала лучший результат как для температуры перехода, так и для температуры корпуса по сравнению с более ранней моделью. Шнелл [4] численно рассчитал коммутационные потери и потери проводимости в предположении синусоидальных выходных токов. Статическое и кратковременное превышение температуры в модуле с теплоотводом рассчитывается внутри программы.Потери в IGBT и сопутствующем диоде свободного хода итеративно корректируются в зависимости от повышения температуры. Angira et al. [5] использовали концепцию плавающего металла для уменьшения области перекрытия ВЧ между подвижной структурой емкостного шунтирующего ВЧ-МЭМС-переключателя и центральным проводником CPW для улучшения вносимых потерь устройства без влияния на реакцию в неработающем состоянии. Pal et al. [6] выполнили аналитическое исследование двойного материала, окружающего полевой МОП-транзистор (DMSG), путем решения уравнения Яда. В своих результатах они показали, что DMSG MOSFET обеспечивает более высокую эффективность для предотвращения эффектов короткого канала по сравнению с обычным MOSFET.Moaiyeri et al. [7] смоделировали модель 32 нм CNTFET и продемонстрировали улучшения с точки зрения скорости и задержки мощности по сравнению с передовым CNTFET на основе

.

http://dx.doi.org/10.1016/j.jestch.2016.06.004

2215-0986 / ® 2016 Авторы. Производство и хостинг - Elsevier B.V. от имени Карабукского университета. Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Номенклатура

Площадь поверхности, подверженная воздействию окружающей среды (м2) Греческие алфавиты

B отношение толщины ребра (t) к толщине основания (tb) P плотность меди (кг / м3)

cp удельная теплоемкость меди (Дж / кг · K) g общая эффективность поверхности ребер радиатора

F коэффициент обзора e Коэффициент излучения поверхности радиатора

f частота (Гц) r постоянная Стефана-Больцмана (5.67 x 10 ~ 8) (Вт / м2 K4)

ч Коэффициент теплопередачи (Вт / м2 · К) u фазовый угол (град)

H высота ребра радиатора (м)

Я приложил ток (А) Индексы

k теплопроводность меди (Вт / м · K) в окружающей среде

л Эквивалентная высота радиатора вдоль теплоотвода в среднем

направление (H / 2) (м) b основание радиатора

L длина ребра радиатора (м) c корпусом

M коэффициент модуляции C коллектора

n количество ребер теплоотвода CD проводимость

Коэффициент мощности PF (cos u) Коллектор-эмиттер CE

P мощность (Вт) канал радиатора

Q теплопередача (Вт) корпус CS к раковине

R тепловое сопротивление (К / Вт) d рассеивание

R 'электрическое сопротивление (X) G вентиль

S зазор между ребрами радиатора (м) 0 hs радиатора

т толщина (м) выход

t время (с) r радиационная

ts 'время достижения установившегося состояния (s) rr обратное восстановление

T Абсолютная температура (K) при понижении до температуры окружающей среды

В рабочее напряжение (В) насыщение

Вт ширина основания радиатора (м) SW переключение

тройных конструкций.Turkyilmazoglu [8] использовал водную наножидкость для улучшения характеристик солнечного коллектора прямого поглощения за счет увеличения теплового КПД. Он разработал аналитические решения температурных полей для двумерной модели стационарного состояния для изучения повышения температуры теплопередающей наножидкости. В вышеупомянутой литературе тепловое излучение считается незначительным и, следовательно, становится интересной областью для изучения его влияния на IGBT в рабочих условиях, и, следовательно, настоящее исследование сосредоточено на этом.

2. Цель исследования

В настоящем исследовании трехфазный инвертор подвергается воздействию источника напряжения, использующего методы переключения ШИМ, имеющего входное напряжение постоянного тока постоянной величины. Работа инвертора состоит в том, чтобы использовать этот вход постоянного тока для генерации выходного переменного тока, где можно управлять величиной и частотой. Вся установка должна быть помещена в вакуумированную камеру, где механизм принудительного охлаждения не может быть адаптирован, и, следовательно, огромное количество тепла, генерируемого внутри, должно отводиться в атмосферу посредством теплопроводности и излучения.Принимая во внимание вышеуказанное условие, исследование было проведено тщательно, чтобы максимизировать радиационную теплопередачу радиатора с пластинчатыми ребрами, который дополнительно присоединяется к этому устройству для отвода общего тепла, производимого внутри.

3. Примененная методика SPWM и входные условия

В этой конструкции используется синусоидальная широтно-импульсная модуляция (SPWM)

Техника

использовалась для управления инвертором, чтобы произвести

желаемое выходное напряжение и частота.Техника SPWM широко распространена

используется в силовой электронике для оцифровки мощности, так что последовательность

импульсов напряжения могут генерироваться включением и выключением силовых переключателей. Инверторный блок состоит из трех IGBT

Модули

(CM150DY-34A / Mitsubishi Electric), подключенные к трем различным выходным фазам, как показано на рис. 1. Каждый модуль состоит из двух транзисторов IGBT, которые прикреплены к своим свободным диодам, что, в свою очередь, составляет в общей сложности шесть транзисторов и шесть диодов внутри. вся сборка.Входные условия, рассматриваемые в данном исследовании, приведены ниже для всего инвертора в сборе.

В = 1000 В, PF = 0,7, M = 1, fSW = 3 кГц, fO = 60 Гц, RG = 3,2 X,

Рис. 1. Архитектура IGBT-транзисторов и свободно вращающихся диодов внутри трехфазного инвертора.

(а) (б)

Рис. 2. Схема модуля IGBT и пластинчатого радиатора.

Для простоты расчета значение Rjc принято равным 0.1 как для диода, так и для транзистора на протяжении всего исследования. Для лучшего понимания читателем базовая схема модуля IGBT и радиатора показана на рис. 2 ниже.

3.1. Моделирование IGBT

При указанных выше условиях ввода программное обеспечение MELCOSIM (программное обеспечение от Mitsubishi Electric Corporation) используется для расчета

тепла, выделяемого транзисторами и диодами IGBT. Форма выходного тока и напряжения для одной из фаз показана на рис.3а, где напряжение опережает ток из-за индуктивной нагрузки в цепи. Во избежание неуклюжести на рисунке выше не показаны формы сигналов двух других фаз. С указанными выше входами переходное рассеяние мощности всем инверторным блоком рассчитывается для каждого импульса на уровне «миллисекунды (мс)» и показано на рисунке 3b ниже, где периодичность этого импульса мощности составляет примерно 7 мс. .

Фазовый сдвиг

0100200300400500600700800

()) (град)

Фиг.3а. Форма кривой напряжения и тока для одной из фаз с индуктивной нагрузкой.

600 - |

0 -I-1-1-1-1-1-1-1

0 5 10 15 20 25 30 35

т '(мс)

Рис. 3б. Импульс переходной мощности от IGBT и диодов для всех трех фаз при Pd = 245 Вт.

3.1.1. Усреднение импульсов мощности

Как правило, для низкочастотного импульса мощности происходит посцикловое колебание температуры перехода.По мере увеличения частоты тепловая инерция перехода сглаживает мгновенные колебания температуры, и переход больше реагирует на среднее, а не на колебания рассеиваемой мощности. Следовательно, импульс усредняется (взвешивается по площади) в диапазоне «1 с» с учетом двух типов выходного тока.

(a) Pd, av = 245 Вт (I = 75 A как пиковый ток)

(b) Pd, av = 347 Вт (I = 75 A как действующее значение тока)

Два вышеуказанных значения средней рассеиваемой мощности были рассмотрены до конца исследования.

3.2. Моделирование радиатора

Чтобы отвести это огромное количество тепла от узла IGBT посредством проводимости и излучения, радиатор сконструирован очень разумно и прикреплен к опорной плите этого узла. Ссылаясь на техническое описание вышеупомянутого модуля IGBT, было подсчитано, что чистая площадь теплоотводящей опорной пластины для всей сборки составляет приблизительно 186 мм x 108 мм. Поэтому для отвода указанного выше количества тепла выбирается медный радиатор размером 400 мм x 400 мм x 170 мм, который присоединяется к инверторному узлу для дальнейшего изучения этого вопроса.Черный анодированный алюминий (e = 0,9) был рассмотрен в качестве поверхностного покрытия вышеуказанного радиатора.

4. Управляющие уравнения

Инструмент моделирования Melcosim - хорошо проверенный продукт корпоративных исследований и разработок для моделирования силовой электроники, который можно увидеть в

, ссылка Wong [9], и предлагает относительно точный и быстрый метод расчета потерь в IGBT и диодах. Данные модели для модулей IGBT основаны на их соответствующих значениях в таблицах данных.Расчет потерь проводимости и коммутации IGBT и безынерционных диодов выполняется на основе параметров приложения, таких как, например, Напряжение звена постоянного тока, выходная частота, частота коммутации, индекс модуляции и коэффициент мощности cos u. Соответствующий коэффициент заполнения PWM просто вычисляется путем сравнения значения счетчика вверх-вниз микроконтроллера с опорным напряжением, которое в данном случае является синусоидальным.

Потери мощности рассчитываются по следующему аналитическому уравнению с учетом промежуточных средних значений напряжений насыщения и тока, интегрируемых за весь цикл.Принимая во внимание рабочий цикл в этом уравнении, средняя мощность каждого устройства может быть рассчитана следующим образом. 2п

Pcd (ICBT) =] T Ic x VcE (sat) x Duty (on) (1)

фаза = 0

PcD (FWDi) =] T Ic x VcE (насыщ.) X Duty (выкл.) (2)

фаза = 0

Psw (IGBT) =] T E

ВКЛ + EOFF (3)

фаза = 0 2p

Psw (FWDi) =] T Err (4)

фаза = 0

Чтобы учесть тепловое излучение, возникающее от поверхностей радиатора, написан код Scilab для оценки теплового сопротивления (т.е.е. комбинированный эффект поверхностного сопротивления и космического сопротивления)

предлагается между двумя параллельными бесконечными пластинами. Ссылаясь на М.Ф. Modest [10], приведенное выше предложение может быть хорошо концептуализировано с помощью рис. 4a.

Количество радиационного теплообмена, передаваемого между двумя поверхностями, поддерживаемого в точках T1 и T2, записывается как

Q1 = -

Т1 - Т \

A1e, + A1F

1-e2 A2e2

= -Q 2

На рис.4b показан типичный канал, образованный двумя соседними ребрами пластинчатого радиатора. Уравнение. (5) требует модификации для конечной геометрии параллельных пластин, которая обсуждалась в статье Юнеса Шабани [11].

Учитывая, что поверхность канала конечного размера диффузная и серая, а окружающая среда достаточно велика, чистая скорость передачи тепла излучением от этого канала может быть выражена как

р (S + 2H) L (T4 - Tf)

, где Fsa представляет собой коэффициент обзора канала, который представляет собой общий коэффициент обзора между стенами и основанием канала и его окружением.Поскольку в данном исследовании используется медный радиатор, тепловое сопротивление от корпуса к приемнику (Rcs) было принято равным нулю, чтобы избежать дальнейших сложностей в исследовании.

Предполагая, что температура радиатора равна Tc, общая скорость радиационной теплопередачи от радиатора выражается как

Qtota, = (n - 1) Qch + [nt (L + 2H) + 2HL + 2tb (L + W)] re (T4 - Tj)

Следуя приведенному выше выражению, эквивалентный коэффициент радиационной теплопередачи (hr) можно рассчитать как;

Итого

Ач (Tc - Ta)

Более точная оценка фактической скорости радиационной теплопередачи (т.е. где температура вдоль ребер не является изотермической) может быть получено с учетом уравнения для ребер и выражается как

Qhs, r = ghsAhshr (Tc - Ta)

Уравнение переходной температуры для оценки реакции температуры перехода с течением времени (см. B.W. Williams [12]) для модуля IGBT с учетом проводимости и излучения, возникающего на поверхностях теплоотвода, можно записать как

Pd = -l

После того, как значения Tc получены из уравнения.(10) на каждом временном шаге с помощью уравнения. (11) Значения Tj вычисляются на каждом уровне временного шага.

Tj = Tc + Rjc x Pd

Рис. 4б. Канал радиатора конечной длины.

Рис. 4а. Излучательные сопротивления для бесконечной параллельной пластины.

Рис. 5. Блок-схема, подробно показывающая числовые этапы, рассматриваемые в исследовании.

5. Численный метод и результаты

В большинстве литературных источников уравнение.(10) решается с помощью сетевой модели Кауэра или Фостера. В обеих моделях тепловое сопротивление материалов холодной пластины и радиатора IGBT рассчитывается с помощью RC-цепи, где предполагается, что произведение R и C является функцией свойств материала. Эта сетевая интерпретация

Рис. 6. Изменение времени достижения установившегося режима (t0) при изменении значения Cp.

Метод

для расчета значений термического сопротивления применим для небольших геометрических фигур, однако для больших геометрических размеров этот метод показал много неточностей.Тепловое излучение становится активным с увеличением площади поверхности, особенно для большого радиатора, что редко может быть решено с помощью ограниченного объема модели RC-сети. Поэтому, чтобы преодолеть эту ситуацию, был написан код Scilab, описывающий важность теплового излучения, исходящего от радиатора, для увеличения рабочего диапазона всего модуля IGBT.

Уравнения. ((6) - (11)) были решены итеративно, чтобы найти значения Tj на каждом уровне временного шага (t0).Приведенная выше блок-схема

(т.е. рис. 5) объясняет шаги, выполняемые при систематическом решении системы уравнений. Конечно-разностная дискретизация переходного процесса. (10) выполняется для вычисления Tc на каждом шаге вперед по времени, пока система не достигнет полного установившегося состояния. Начальным условием, рассматриваемым для вышеупомянутого случая, является Tc (t0 = 0) = Ta, на основании которого была оценена температура для оставшихся временных шагов. Числовой шаг по времени был взят здесь как «1 с», и для того, чтобы температура корпуса достигла установившегося состояния, выполняется почти 800 итераций.Основные параметры теплоотвода были изменены, чтобы исследовать их влияние на изменение температуры перехода и время, необходимое для достижения стабильного состояния температуры перехода.

Рис. 7. Изменение времени достижения установившегося режима с увеличением температуры окружающей среды (Ta).

Рис. 8. Сравнение температуры перехода (Tj) с излучением и без излучения при Pd = 347 Вт.

При вышеуказанных входных условиях были получены первые результаты для Pd = 347 Вт и Ta = 320 K, которые представлены ниже с обсуждениями.На рис. 6 показано, что время достижения установившегося состояния просто изменяется от 100 до 350 с в зависимости от изменения удельной теплоемкости материала теплоотвода. Чтобы подчеркнуть важное влияние параметров теплоотвода на t0, значение времени достижения установившегося режима (ts0) зафиксировано на уровне 100 с, и поэтому удельная теплоемкость выбрана равной 390 Дж / кг K для всего проведенного исследования.

Чтобы понять ярко выраженное влияние излучения на более быстрое достижение установившегося состояния при более высоких температурах окружающей среды, была проведена серия имитаций при увеличивающихся условиях окружающей среды, которые показаны на рис.7. Рисунок ясно демонстрирует, что, когда значение Ta повышается с 300 K до 340 K, скорость сокращения времени для достижения устойчивого состояния намного ниже, чем при повышении Ta выше 340 K. Это также видно из На рисунке показана разница между временными градиентами при двух температурах окружающей среды

Рис. 9. Изменение температуры перехода (Tj) с увеличением «B» при различных значениях «S».

Таблица 1

Значения температуры перехода (Tj) с увеличением 'B' при различных значениях 'S при Pd = 245 Вт и Ta = 360 К.

S = 0,03 S = 0,05 S = 0,07 S = 0,09 S = 0,11 S = 0,13 S = 0,15 S = 0,17

B Tj B Tj B Tj B Tj B Tj B Tj B Tj B Tj

4,24 406,09 3,19 405,62 2,53 407,60 2,21 408,25 2,22 404,17 1,90 408,11 1,90 405,17 1,90 402,63

6,03 404,67 4,49 404,58 3,51 406,73 3,04 407,49 3,04 403,52 2,58 407,48 2,58 404,60 2,58 402,12

7,41 406,01 6,03 403,60 4,67 405,91 4,01 406.77 4,00 402,90 3,37 406,89 3,37 404,08 3,37 401,64

9,64 404,73 6,90 406,54 5,99 405,12 5,13 406,09 5,11 402,32 4,27 406,33 4,27 403,58 4,27 401,19

10,98 406,48 8,65 405,61 7,50 404,37 6,38 405,43 5,28 408,95 5,26 405,79 5,26 403,10 5,26 400,76

13,51 405,30 10,58 404,72 9,17 403,64 7,78 404,79 6,39 408,35 6,41 405,27 6,41 402,63 5,05 410,38

16,30 404,18 12,79 403,87 11,06 402,94 9,32 404.17 7,64 407,78 7,64 404,76 7,64 402,18 6,01 409,91

17,27 406,42 15,19 403,05 11,01 407,77 11,01 403,57 8,99 407,22 8,99 404,27 8,96 401,73 7,04 409,45

20,16 405,38 15,29 406,74 12,87 407,07 12,87 402,99 10,48 406,67 10,48 403,79 10,48 401,31 8,15 409,00

23,33 404,38 17,61 405,92 14,81 406,39 14,81 402,42 12,07 406,13 12,07 403,31 12,07 400,89 9,33 408,56

26,79 403,42 20,27 405,16 16.95 405,74 16,95 401,87 13,76 405,61 13,76 402,85 13,76 400,48 10,64 408,13

диапазонов увеличивается по мере того, как рассеиваемая мощность от IGBT увеличивается с 245 Вт до 347 Вт.

Вклад теплового излучения в поддержание температуры перехода на уровне Tj = 400 K можно лучше оценить из приведенного выше рис. 8. На рисунке ясно видно, что температура перехода непрерывно увеличивается со временем, если система охлаждается. только за счет проводимости, тогда как с учетом излучения, исходящего от поверхностей теплоотвода, система достигает устойчивого значения Tj = 400 K в момент времени t = 150 с.Общее тепловое излучение, рассеиваемое радиатором для вышеуказанного случая, близко к 350 Вт, что является значительной величиной, и, следовательно, тепловое излучение действует как основной драйвер для более быстрого отвода тепла от систем такого типа.

Исследование было расширено, чтобы увидеть значительные эффекты теплового излучения в ускорении установления стационарного состояния за счет изменения важнейших параметров радиатора. Помимо других параметров, следует отметить, что существуют три важных параметра радиатора, от которых в основном зависит время достижения установившегося состояния, а именно: (i) зазор между двумя ребрами (S), (ii) толщина ребра (t) и ( iii) толщина основания (tb).Чтобы систематически представить важные наблюдения здесь, в этом исследовании, введен параметр с именем B, который

показывает отношение толщины ребра (t) к толщине основания (tb) при случайном значении S. Сохраняя фиксированными Pd = 245 Вт и Ta = 360 K, было выполнено много моделирования для расчета температуры перехода IGBT при различных значения B для конкретного значения S и результаты записываются. Таким образом, было обнаружено, что при существующей установке IGBT и радиатора температура перехода падает с увеличением B для S = 0.09 м, 0,13 м и 0,15 м, как показано на рис. 9. Дальнейшее увеличение значения B для других значений S приводит к очень быстрому увеличению температуры перехода и, следовательно, не очень полезны для этого исследования, однако для получения количественное представление всего исследования см. в Таблице 1. Внутри рисунка видно, что кривая температуры перехода для S = 0,09 и 0,13 почти одинакова, тогда как для S = 0,15 м величина кривой значительно падает, что означает, что, поскольку нет . ребер уменьшаются, это увеличивает радиационный теплоотвод от поверхности радиатора.В приведенном выше случае нет. ребер рассчитано как четыре, где температура перехода найдена наименьшей, т.е. 400,48 К.

Аналогичным образом, чтобы лучше понять приведенное выше описание, диапазоны температур перехода для Pd = 245 Вт и Pd = 347 Вт нанесены на график для эффективного диапазона B в зависимости от повышения температуры окружающей среды (Ta) на рис. 10. Внутри рисунка можно заметить, что

Рис. 10. Диапазоны температур перехода (Tj) с увеличением температуры окружающей среды для диапазона B.

Рис. 11.% изменение температурной полосы перехода с увеличением Ta.

Таблица 2

Разница в полосе температур перехода между Pd = 347 Вт и Pd = 245 Вт при повышении уровня температуры окружающей среды.

Ta Pd = 347 Вт Pd = 245 Вт% разница

Tj (B = 1,904) Tj (B = 15,609) DTj Tj (B = 1,904) Tj (B = 15,609) DTj

300.00 386,75 378,65 8,10 367,09 360,50 6,59 22,86

305,00 389,16 381,19 7,97 369,89 363,43 6,46 23,36

310,00 391,65 383,80 7,84 372,77 366,43 6,33 23,87

315,00 394,20 386,49 7,71 375,71 369,51 6,20 24,37

320,00 396,83 389,25 7,58 378,72 372,65 6,07 24,86

325,00 399,53 392,08 7,45 381,81 375,87 5,94 25,35

330,00 402,29 394,97 7,32 384.96 379,14 5,82 25,84

335,00 405,13 397,94 7,19 388,17 382,48 5,69 26,32

340,00 408,03 400,97 7,06 391,45 385,89 5,57 26,79

345,00 411,00 404,07 6,93 394,79 389,35 5,44 27,26

350,00 414,03 407,23 6,80 398,19 392,87 5,32 27,72

355,00 417,12 410,45 6,67 401,65 396,44 5,21 28,16

360,00 420,28 413,73 6,55 405,17 400,07 5,09 28,60

наклон для диапазона Pd = 245 Вт меньше, чем по сравнению с диапазоном Pd = 347 Вт, что означает, что приращение температуры перехода меньше для диапазона Pd = 347 Вт по сравнению с диапазоном Pd = 245 Вт для того же повышения температуры окружающей среды.Это происходит из-за интенсивного воздействия теплового излучения радиатором на более высокую мощность рассеивания IGBT. Кроме того, можно заметить, что ширина полосы (то есть от B = 1,90 до 15,60) Pd = 347 Вт больше, чем ширина полосы Pd = 245 Вт при любом рассматриваемом значении температуры окружающей среды, что означает, что при более высоких скоростях рассеяния мощности уменьшение в температуре перехода больше по сравнению с более низкими скоростями рассеяния для того же диапазона B. Если сфокусироваться на другой стороне рисунка, видно, что линия максимальной температуры перехода (т.е.е. Tj, max = 125 ° C) пересекает диапазоны температур перехода Pd = 347 Вт и Pd = 245 Вт в точках A'B 'и A "B" соответственно. Точки A'B 'означают, что, когда модуль IGBT рассеивает мощность Pd = 347 Вт, поправки на температуру окружающей среды возрастают с увеличением значения B. Температура окружающей среды (Ta)

, соответствующий точке B ', намного выше, чем у точки A'. Следовательно, эта линия косвенно дает полное представление о значении B, которое мы должны поддерживать при определенной температуре окружающей среды, чтобы оставаться в пределах максимального предела температуры перехода.

Рис. 11 дает довольно лучшее представление об% изменении ширины полосы температур перехода относительно вышеупомянутого обсуждения, а подробная количественная оценка данных приведена в таблице 2 ниже. На рисунке ясно показано, что изменение в% снижения температуры перехода между двумя полосами (т. Е. Pd = 347 Вт и Pd = 245 Вт) возрастает с повышением уровня температуры окружающей среды. Это связано с тем, что при той же рассеиваемой мощности IGBT тепловое излучение от радиатора увеличивается с повышением уровня температуры окружающей среды.

6. Заключение

В приведенном выше исследовании резюмируется, что сборки IGBT и диодов, присутствующие внутри трехфазного инвертора, рассеивают тепло с очень высокой скоростью

частотный импульс, для которого температура перехода повышается со временем. Тепловое излучение, исходящее от пластинчатого радиатора с ребрами, прикрепленного к блоку, приводит к более быстрому установившемуся состоянию с переходным ростом температуры перехода. Исследование также выявило допустимые пределы температуры окружающей среды, чтобы конкретное значение B оставалось в пределах максимально допустимой температуры перехода.Повышение температуры окружающей среды усиливает тепловое излучение от поверхностей радиатора и тем самым помогает температуре перехода стабилизироваться с гораздо большей скоростью при том же количестве мощности, рассеиваемой IGBT и диодным узлом. Небольшое изменение значения удельной теплоемкости (Cp) материала радиатора имеет довольно большое влияние на увеличение времени достижения установившегося состояния.

Список литературы

[1] Т. Кодзима, Й. Ямада, М. Чиаппа, М. Кьяварини, В. Фихтнер, Новый подход к моделированию электропитания модуля IGBT для автомобильных тяговых приложений, Обзор исследований и разработок Toyota CRDL 39 (2004) 27 -32.

[2] Й. Попович, М. Миланович, Д. Долинар, Б. Клопчич, Термический анализ силового модуля IGBT полумоста с помощью аналитических, численных и экспериментальных методов, Przeglad Electrotechniczny (Обзор электротехники) 87 (2011) 145-148.

[3] Ке Ма, Ф. Блаабьерг, М. Лизер, Электротермическая модель силовых полупроводников, предназначенная для оценки температуры корпуса и перехода, Департамент энергетических технологий, Университет Ольборга, Дания.

[4] Р. Шнелл, Инструмент моделирования для модулей IGBT, ABB Switzerland Ltd.

[5] М. Ангира, К. Рангра, Новая конструкция для низких вносимых потерь, многодиапазонный переключатель RF-MEMS с низким втягивающим напряжением, Eng. Sci. Technol. Int. J. (Elsevier) 19 (2016) 171-177.

[6] А. Пал, А. Саркар, Аналитическое исследование двойного материала, окружающего полевой МОП-транзистор с затвором, для подавления эффектов короткого канала (SCE), Eng. Sci. Technol. Int. J. (Elsevier) 17 (2014) 205-212.

[7] M.H. Моайери, М. Насири, Н. Хастоо, Эффективный тройной последовательный сумматор на основе полевых транзисторов из углеродных нанотрубок, Eng.Sci. Technol. Int. J. (Elsevier) 19 (2016) 271-278.

[8] М. Туркилмазоглу, Характеристики солнечного коллектора прямого поглощения со смесью наножидкостей, Energy Convers. Управлять. (Elsevier) 114 (2016) 1-10.

[9] А. Вонг, Импульсные регуляторы светодиодного освещения, Автомобильная электроника, часть II, Проектирование систем питания (Европа) (2008) 52-57.

[10] М.Ф. Скромный, радиационная теплопередача, глава 5, McGraw-Hill, 1993.

[11] Ю.Шабаны, Упрощенные корреляции для скорости радиационной теплопередачи в пластинчато-ребристых радиаторах, Электрон. Cooling Mag. 08 (2008).

[12] B.W. Уильямс, Принципы и элементы силовой электроники, глава 5, 2006 г.

Какую роль играет тепло в процессе работы инверторного генератора ТЭЦ? | Когенерация

Большой! Когда дело доходит до когенерации, роль тепла является решающим фактором успеха, и важность тепловой энергии легко недооценить, поскольку она динамична и ее не так легко измерить, как другие переменные.Как правило, о профиле теплового спроса здания известно меньше, чем об мощности, но никому не нужна когенерационная установка, которая расходует тепло (это более распространено, как вы понимаете!).

Имея это в виду, мы решили собрать небольшую информацию о тепловой энергии и рекуперации тепла в когенерации - если у вас есть какие-либо вопросы относительно инверторных генераторов, рекуперации тепла или когенерации, позвоните в Inoplex по телефону 0448 307 282 и мы можем вам помочь.

Важность тепловой энергии

Мы могли сказать, что тепло важно, но на самом деле не сказали , насколько оно важно. Начнем с рассмотрения некоторых статистических данных.

Если учесть энергию топлива, сжигаемого при когенерации:

  • От 15 до 44% энергии газа преобразуется в механическое вращение генератора переменного тока
  • От 8 до 20% энергии газа теряется в виде шума, вибрация и / или неуловленное тепло
  • Остаток до 60% рекуперируется в виде тепловой энергии. Это самая большая доля!

Если вам нужно и тепло, и электроэнергия, тогда генератор ТЭЦ - отличный вариант… но он должен иметь правильный размер и гибкость в соответствии с вашими потребностями!

Инверторный генератор с рекуперацией тепла

Процесс рекуперации тепла может быть довольно простым процессом (в зависимости от того, с кем вы говорите!). На следующем рисунке показан упрощенный пример того, как рекуперация тепла происходит в инверторном генераторе ТЭЦ:

Система рекуперации тепла для ТЭЦ

Холодная вода проходит через теплообменник, охлаждает радиатор и проходит через насос горячей воды с регулируемой скоростью и масляное охлаждение в куртка двигателя.В процессе образуется выхлоп (одна из форм тепла), который выводится из теплообменника выхлопных газов, а оставшаяся часть тепла добавляется к нагреваемой воде. Эта вода проходит через теплообменник и используется на месте различными способами. Остаточное тепло перейдет к радиатору, и процесс начнется снова. Еще одно изображение, поясняющее, как все работает:

Система рекуперации тепла ТЭЦ

Дружелюбные профессионалы в области инверторных генераторов

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно процесса инверторного генератора или того, как процесс рекуперации тепла может помочь вашему рабочему месту, дайте Inoplex позвоните сегодня по телефону 0448 307 282 или заполните онлайн-форму запроса .Мы являемся ведущими профессионалами в области когенерации в Австралии, поэтому позвоните нам прямо сейчас.

Ресурсы:

Когенерация : https://en.wikipedia.org/wiki/Cogeneration

Правительство Нового Южного Уэльса (Управление окружающей среды и наследия - Руководство по технико-экономическому обоснованию когенерации) : https: // www.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Тип системы с тепловым насосом Средняя установленная стоимость
Одноступенчатый с устройством обработки воздуха 5,850 - 6 435 долларов США
Стандартный двухступенчатый с устройством обработки воздуха 22 долларов США 7,52 Стандартный с инверторным приводом и устройством обработки воздуха 7 385 - 9665 долларов
Мини-сплит с одним внутренним блоком 6 700 - 8 135 долларов
Мини-сплит с 2-4 внутренними блоками