Инверторный обогреватель

Samsung дает до 10-ти лет гарантии на холодильники с инверторными компрессорами. Что позволило компании сделать столь решительный шаг. Знаем достоверно, что типичный срок гарантии фирмы Samsung составляет 3 года. Это касается мониторов, телевизоров, стиральных машин. А на холодильники вдруг целых 10 лет! Инверторные компрессоры позволят гибко управлять процессом тока фреона, а значит, это снижает общую нагрузку на механическую часть. Сегодня поговорим об этой технологии и пофантазируем, как мог бы быть устроен инверторный обогреватель, которых сегодня в природе нет.

Инверторы

Известна операция инвертирования из Булевой логики (алгебры), которая заключается в элементарном отрицании. Ложное утверждение становится истинным. В обиходе юридической практики это называется клеветой и применяется отдельными организованными группами лиц, имеющими волосатую лапу. В логике это и называется инвертированием. Однако носит уже не столь выраженный криминальный оттенок.

В школе и институте студентов с этим инвертированием знакомит Булева алгебра. Эта наука пришла из Англии, где Джордж Буль работал преподавателем математики в звании профессора. Постепенно логика словесная и символьная легли в основу создания зашифрованных электрических сигналов, за счет которой сегодня работают персональные компьютеры. Булева алгебра выбрана за основу, ввиду простоты реализации элементами сложения и инвертирования. Электрическая система при этом принимает, понимает и воспроизводит только два состояния:

  • есть сигнал;
  • нет сигнала.

Мощный инвертор

Хотя современные компьютеры исполняют вычисления трехэтажной сложности, а первые ЭВМ построены на лампах накала с различным количеством сеток, управляющие сигналы близки по форме к сегодняшним и имели дискретный характер, закладывая основы применения инверторов. Позже в 50-х годах изобретение транзисторов позволило сделать прорыв в электронике, приведший мир к сегодняшнему положению. В двоичной алгебре операции деления попросту нет, а действо заменяется умножением, которое представляется как ряд операций сложения и вычитания. А вычитание как раз и является сложением, где вычитаемое инвертируется:

  1. Каждая единичка (сигнал) становится ноликом (нет сигнала).
  2. Каждый нолик становится единичкой.

Для этого сигнал требовалось перевернуть – что и стали называть инвертированием — а также подогнать по уровню. Но это уже другая история, поскольку начали подходить к тому, что встречается несколько типов логических микросхем, работающих по-разному.

Для реализации логики изобретены инверторы, которые превращали единичку в нолик и наоборот, нолик в единичку. На этом фоне западный термин DC/AC Converter (преобразователь постоянного напряжения в переменное) мог слышаться, как «инвертор», который словом модным и популярным в эпоху развития электроники. Поэтому, скорее всего, источник питания сварочной дуги называется инверторным в силу этих соображений. Смысл в том, что напряжение переменного тока:

  1. Выпрямляется.
  2. Преобразуется в напряжение другой частоты и амплитуды.
Читайте также:  Как выбрать инфракрасный обогреватель

Конструкция инвертора

Применение инверторных источников питания в технике

Инверторные источники питания позволили сделать своеобразный прорыв в технике, и не только в сегменте обогревателей. Прежде это коснулось сварочных аппаратов. Как известно, в этом случае требовалось получить ток как можно большего значения при низком напряжении. Вот как это делали в отсутствии инверторных источников питания:

  • Напряжение сети подавалось на трансформатор, где просто уменьшался вольтаж с повышением выходного тока.

Такая схема без инвертора выказывала помимо нестабильности кучу недостатков. Трансформатор в отсутствии весил непомерно много. Такая масса прибора оказалась просто недопустимой. Чтобы исправить положение, было предложено использовать внутри инверторы, генерирующие высокую частоту.

Дело в том, что с выходом на ультразвук, и еще выше, масса трансформаторов при равной мощности сильно падает. Для этого и понадобились инверторные источники питания. Меняли экспериментаторы частоту, доводя до 50 и даже до 100 кГц, что позволило резко снизить размеры сварочных аппаратов и добиться ряда полезных свойств таких, как точная настройка параметров и управляемость.

Так инверторные источники питания породили на свет мобильные и «умные» сварочные аппараты.

Но причем же здесь холодильники Samsung и обогреватели. Как раз подходим к этому вопросу. Инверторный компрессор работает особым образом. Вот как выглядит схема действия типичного холодильника:

  1. Компрессор работает, пока термостат не зафиксирует наличие нужной температуры.
  2. Компрессор останавливается.
  3. Как только термостат фиксирует отклонение параметров микроклимата от заданных, компрессор опять включается.

Работа электродвигателя без инвертора в этом случае носит ступенчатый характер. В такой схеме три недостатка:

  1. Повышенное потребление в режиме запуска.
  2. Повышенный уровень шума.
  3. Повышенная нагрузка на механическую часть.

Классический инвертор

Как решают эти проблемы инверторные компрессоры. На втором шаге двигатель не останавливается, а работает на малых оборотах. Поэтому температура поднимается не так стремительно, и получается, что двигатель нагружается на 5 – 10 % большую часть времени. Это и позволит продлить гарантийный ресурс инверторных компрессоров до 10 лет. Чем и пользуется фирма Samsung.

За счет чего стало возможным изготавливать инверторные компрессоры. Дело в том, что придуманы Николой Теслой асинхронные двигатели. Скорость вращения вала зависит от частоты подаваемых импульсов. 50 Гц сети для них недостаточно, и здесь за дело берется инверторный источник питания. Формирует такие параметры питающего напряжения, чтобы асинхронный двигатель работал с нужной скоростью.

Как мог бы функционировать инверторный обогреватель

Могли бы сразу перейти к этой теме, но тогда у наших читателей бы не осталось ярких впечатлений, и люди продолжали бы искать газовый инверторный обогреватель в Яндексе и Гугле, вызывая недоуменный смех сварщиков и ремонтников компрессорного оборудования.

Так вот, холодильники по принципу действия не отличаются от кондиционеров типа сплит-система. Процесс заключается в четырех фазах фреона, который гонять по контуру теперь уже будет инверторный компрессор. Вот эти четыре кита холодильного и кондиционерного оборудования:

  1. Сжатие.
  2. Конденсация (отдача тепла).
  3. Расширение.
  4. Испарение (поглощение тепла).
Читайте также:  Керамические обогреватели для дома

Теоретическая модель инверторного обогревателя

Сжатие выполняет инверторный компрессор. Для конденсации и испарения выдумано два змеевика, один территориально в комнате (камере холодильника), другой – на улице (на задней стенке холодильника). Расширение происходит в капиллярной трубке, которая сделана из металла и очень малого диаметра. Инверторный компрессор не протолкнет сквозь нее фреон быстро, поэтому давление на выходе капилляра сильно падает, вызывая на испарителе изменение агрегатного состояния, где фреон забирает тепло у помещения (холодильной камеры).

А теперь включаем обогреватель с пультом (большинство кондиционеров управляется дистанционно) на обогрев, и инверторный компрессор начинает гонять воздух по контуру в обратном направлении. Для осуществления боевого маневра в конструкцию добавляется специальный четырех-ходовый клапан, который меняет вход инверторного компрессора с выходом. Такие кондиционеры уже замечены в природе. Это Haier Aqua DC-Inverter. Вот и ищите в Гугле и Яндексе вместо инверторного обогревателя. Работают устройства преимущественно осенью и весной, но… Быть может, намедни выйдет в свет инвертор-обогреватель моноблочного типа, который работает и зимой (правда в режиме ветродувки).

Раскрыли происхождение словосочетания инверторный обогреватель, смысл применения к электронным устройствам и связь последних с кондиционерами, которые работают на обогрев. Надеемся, читателю понравилось, и труд по поиску инверторного газового обогревателя не пропал даром.

Вместо инверторного газового обогревателя

В нагрузку расскажем о газовом обогревателе, который используйте на рыбалке. А вдруг кто-то зашел на портал ВашТехник из соображений найти экипировку для похода. Обогреватель Прометей – это ужасное творение скорее отечественной промышленности, которое работает на любом газе, поскольку это типичная горелка, заключенная в стальной корпус и снабженная штуцером для стыковки со шлангом. В портале, защищенном стальной плоской решеткой, стоит кварцевая пластинка, которая раскаляется, превращая наш — просится на язык слово инверторный — обогреватель, в настоящий инфракрасный прибор.

Достоинство уже названо – запитаетесь от любого источника, хоть из трубы. Но эти обогреватели для рыбалки нельзя оставлять без присмотра. Скажем, что огонь защищается от дуновения ветра кварцевой пластиной, а на решетке сготовите еду… или наживку =)

До встреч. От себя обещаем рассматривать подозрительные новые обогреватели. Положительные пожелания оставляйте в комментариях, а отрицательные исполняйте в самостоятельном порядке. В следующий раз рассмотрим обогреватели производственных помещений!

И задел на будущее. Микроволновая печь работает по принципу управления магнетрона пачками импульсов. Встречаются и инверторные методики. Так что СВЧ-печку назовем с натяжкой инверторным обогревателем для курочки. Это будет научно обоснованным сравнением. Техника бытовая в инверторном обогревателе пока не нуждается.