Mitsubishi Electric City Multi: Про що не пишуть у каталогах?
У статті зібрані основні конструкторські рішення, що застосовуються інженерами компанії Mitsubishi Electric Corporation в VRF-системах City Multi. Ці рішення не описані у явному вигляді в каталозі продукції та посібнику з проектування VRF-систем. Однак саме вони є фундаментом, що забезпечує високі технічні показники, гнучкість в проектуванні і встановленні, а також багаторічну безвідмовну експлуатацію.
Зроблено в Японії
Завод Mitsubishi Electric Air Conditioning & Refrigeration Systems Works складається з двох підприємств, розташованих в японських містах Nagasaki і Wakayama. Wakayama Works виробляє мультизональні VRF-системи Mitsubishi Electric City Multi: зовнішні і частина внутрішніх блоків, а також пульти управління, центральні контролери і шлюзи для різних мереж. Сильне враження справляє випробувальна лабораторія заводу, що є величезним цехом з безліччю потужних кліматичних камер. Цілодобово лабораторія проводить різноманітні тести і випробування: перевірка нових моделей, тестування компонентів, а також зносу систем в процесі прискорених випробувань робочого ресурсу.
Розміщення підприємства в тій чи іншій країні передбачає досить високу локалізацію виробництва, тому більшість компонентів систем Mitsubishi Electric City Multi мають японське походження. Розробкою систем займається досвідчений і висококваліфікований персонал, а висока ступінь автоматизації складальних ліній гарантує, що людський фактор не вплине на якість продукції.
Тільки інверторні компресори
У VRF-системи Mitsubishi Electric City Multi серій YHM і YJM використовуються тільки інверторні компресори. Це повністю виключає пускові струми, знижує навантаження на електричну мережу, а також дозволяє прокладати лінію електроживлення зовнішнього блоку кабелем з меншим перетином струмопровідних жил.
Точність регулювання частоти обертання вала компресора становить 1 оборот/с. Це дозволяє зовнішньому блоку точно підлаштовуватися під теплове навантаження приміщень і скорочує споживання електроенергії.
Електродвигуни Poki-Poki Core
Всі моделі Mitsubishi Electric City Multi G5 (серія YJM) оснащені компресорами, у яких електродвигун зазнав суттєвої модифікації. Статор нового двигуна виготовлений з використанням обмотки зосередженого типу, а також спеціальної структури сердечника, що називається Poki-Poki Core.
Мал. 1. Структура Poki-Poki Соге.
Така обмотка може бути покладена на сердечник у розгорнутому стані. Довжина обмотки знижується, приводячи до зменшення її опору. Додатково збільшується коефіцієнт заповнення обмотки і зростає магнітне поле статора. Такий двигун має більш високу ефективність в області низьких і середніх частот обертання вала, що надзвичайно важливо для мультизональних VRF-систем, які працюють значну частину часу з неповним навантаженням. Окрім того, новий електродвигун на 40% компактніше і на 35% легше електродвигунів традиційної конструкції.
2,5-рядний теплообмінник
У серії YJM теплообмінник зовнішнього блоку має 2,5 ряди. Це означає, що 3-й ряд неповний, він займає лише половину перерізу колектора, у верхній його частині. Така конструкція теплообмінника дозволяє більш рівномірно розподілити повітряний потік через теплообмінник по висоті зовнішнього блоку і збільшити коефіцієнт енергоефективності системи в режимі нагрівання повітря.
Мал. 2. 2,5-рядний теплообмінник.
Підвищенню ефективності теплообміну також сприяє турбулізація повітряного потоку, що підвищується завдяки оребренню, яке має Slit-поверхні.
Т-подібні розгалужувачі
У VRF-системах Mitsubishi Electric City Multi до складу системи фреонових трубопроводів входять розгалужувачі і колектори. Вони мають Т-подібну форму. Це ще одна з переваг системи City Multi, оскільки Т-подібні розгалужувачі можна знайти у вільному продажу у компаній, що постачають матеріал для фреонопроводів, включаючи різні фітинги, що дозволяє знизити вартість самої системи, так і терміни її монтажу. Застосування в системі пристроїв даного типу стало можливим завдяки тому, що зовнішній блок оснащений спеціальним контуром переохолодження, забезпечує повне переохолодження рідкого холодоагенту понад +20ºC. Це виключає появу парової фази холодоагенту в рідинному трубопроводі по всій його довжині до внутрішнього блоку, що також збільшує енергоефективність системи. При цьому відсутність парової фази в рідинному трубопроводі дозволяє розташовувати розгалужувачі у просторі довільним чином. Наприклад, проток — прямо, а відгалуження може йти вгору або вниз. За рахунок цього спрощується монтаж системи трубопроводів, а в деяких випадках вільне позиціонування розгалужувачів є єдино можливим рішенням.
Єдина у світі двотрубна система з утилізацією теплоти
У VRF-системах Mitsubishi Electric City Multi серії R2 (з утилізацією теплоти) будь-яка ділянка магістралі холодоагенту складається з 2 труб. У цьому випадку обов'язковим компонентом системи City Multi R2 є НД-контролер.
Як наслідок:
- знижується вартість витратних матеріалів і спрощується монтаж;
- в системі трубопроводів істотно зменшується кількість паяних і роз'ємних з'єднань, тим самим підвищується надійність гідравлічного контуру системи.
Мал. 3. Система з утилізацією тепла City Multi R2 (охолодження і нагрівання одночасно).
У двотрубної системи R2 (патент Mitsubishi Electric Corporation) напрямок руху холодоагенту не змінюється при перемиканні режиму роботи (охолодження або нагрівання) одного або декількох внутрішніх блоків, і, відповідно, компресор не відключається. Таким чином, причина появи гідравлічного шуму в контурі холодоагенту повністю відсутня.
Шумоізольований компресорний відсік
Для зниження рівня шуму зовнішнього блоку, компресор укладений у спеціальний окремий відсік, розташований на рамі зовнішнього блоку. Він перешкоджає поширенню шуму компресора через секцію теплообмінника з задньої і бокових сторін блоку, що важливо для забезпечення низького рівня шуму зовнішнього блоку.
Мал. 4. Низький рівень шуму в будь-якому напрямку.
Високопродуктивні компресори
Кількість компресорів в зовнішньому блоці мінімізована завдяки використанню високопродуктивних спіральних компресорів з інверторним приводом. Кожен модуль зовнішнього блоку має 1 компресор (до 56 кВт). А зовнішній блок продуктивністю 140 кВт компонується з 3 модулів і має всього 3 інверторних компресори.
Усупереч поширеній споживацькій думці «чим більше елементів в системі – тим краще» мінімальна кількість взаємопов'язаних компресорів веде до збільшення надійності системи в цілому. Як ілюстрацію можна навести розвиток радіоелектроніки і, зокрема, телевізійної техніки. Старі телевізори, виконані на дискретних компонентах, мали відмінну ремонтопридатність, але постійно ламалися. Сучасні телевізори, виконані на 3–5 мікросхемах, дорожчі в ремонті, але практично не ламаються.
Якби компресори були абсолютно незалежні, то, дійсно, «чим більше – тим надійніше». Однак у VRF-системах компресори об'єднані загальним контуром холодоагенту, і їх не можна вважати незалежними – відмова одного з компресорів різко знижує надійність інших.
Мінімальний сумарний індекс продуктивності внутрішніх блоків
Є позитивний досвід експлуатації VRF-систем Mitsubishi Electric City Multi на житловому комплексі «Ближня дача» з сумарним індексом продуктивності внутрішніх блоків менше 50%. За 5 років експлуатації блокування роботи зовнішнього блоку не трапилося ні разу, негативні наслідки для системи не виявлені.
Мал. 5. Житловий комплекс «Ближня дача».
Технологія Zubadan
У зовнішніх блоках серії PUHY-HP, що використовуються для нагрівання приміщень за допомогою повітря або води, реалізований процес двоступеневого стиснення за допомогою одного спірального компресора. Компанія Mitsubishi Electric Corporation володіє патентом на технологію регулювання продуктивності теплового насоса шляхом парожидкостного уприскування (технологія Zubadan). Постійна теплопродуктивність системи зберігається при температурах зовнішнього повітря вище –15ºC.
Гарантований для цих систем діапазон робочих температур зовнішнього повітря розширено до –25ºC. При більш низьких температурах в системі опалення необхідно передбачати додаткове джерело нагрівання (так звана бівалентна система).
У системі Zubadan збільшений інтервал між режимами відтавання теплообмінника зовнішнього блоку (до 250 хв.), що забезпечує тривале безперервне нагрівання. Тривалість режиму відтавання скорочена до 3 хвилин.
Функція форсованого нагріву дозволяє системі досягати номінальної теплопродуктивності при температурі зовнішнього повітря –15ºC всього за 20 хвилин.
Інтегральний силовий модуль IPM
Силовий каскад, керуючий приводом компресора, – це інтегральний силовий модуль IPM, що включає в себе вихідні IGBT-транзистори, мікросхеми керування, а також ланцюги захисту по вихідному струму, напруги живлення та по перегріванню транзисторів.
Застосування інтегрального силового модуля IPM забезпечує:
- більш високу швидкодію, а також ККД інверторного приводу;
- основні захисні функції, реалізовані на друкованих вузлах компресорно-конденсаторного блоку, дубльовані внутрішніми ланцюгами захисту інтегрального IPM-модуля.
Напівпровідникова мікросхема розроблена спеціально для керування силовими IGBT-транзисторами. У результаті знижено кількість елементів, що складають модуль, і підвищено швидкодію керуючої схеми.
Лінія управління M-Net
Сигнал в лінії управління M-Net є постійною складовою, на яку накладено інформаційний сигнал. Лінія M-Net не тільки здійснює обмін даними між зовнішнім і внутрішніми блоками, але і забезпечує електроживлення деяких елементів системи. Наприклад, постійна складова необхідна для резервного управління розширювальними вентилями внутрішніх блоків. Це означає, що при повністю відключеному електроживленні одного або декількох внутрішніх блоків зовнішній блок системи Mitsubishi Electric City Multi продовжує керувати розширювальними вентилями знеструмлених внутрішніх блоків. Ця особливість має дуже важливе практичне застосування для деяких типів об'єктів. Наприклад, для житлових будівель.
Вібровипробування нових моделей перед запуском у масове виробництво
Починаючи з 2009 року, всі нові моделі (особливо зовнішні блоки системи City Multi) перед запуском у серійне виробництво проходять більш жорстке випробування, ніж цього вимагають японські та європейські стандарти.
Амплітуда вібрації і віброприскорення збільшені в 3,2 раза відносно стандартних параметрів. Це відповідає перевезенню автомобільним транспортом без пневмопідвіски на відстань близько 6 000 км по поганій дорозі.
Внутрішні блоки Р15 (1,7 кВт)
Такий «маленький» блок випускається в канальному (PEFY-P15VMS1-E), настінному (PKFY-P15VBM-E), а також касетному (PLFY-P15VCM-E) конструктивному виконанні. Створення внутрішнього блоку з настільки малою номінальною продуктивністю не було складною інженерною розробкою. Складність полягала в тому, щоб зовнішній блок (в тому числі і модульні високопродуктивні модифікації) міг надійно керувати роботою навіть одного внутрішнього блоку з такою продуктивністю. Для цього були модифіковані гідравлічні схеми зовнішніх блоків серій YHM і YJM. Дана модифікація забезпечує оптимальне регулювання продуктивності зовнішнього блоку і підвищує конкурентоспроможність систем City Multi порівняно з традиційними системами центрального кондиціонування з проміжним теплоносієм.
Індивідуальний пульт PAR-31МАА
Пульт дистанційного керування Mitsubishi Electric PAR-31МАА має можливість налаштування цільової температури з точністю 0,5ºС або 1ºС залежно від моделі внутрішнього блоку.
Мал. 6. Пульт управління PAR-31МАА.
У системах PURY-P (серія R2) пульт Mitsubishi Electric PAR-31MAA надає можливість налаштування двох різних цільових температур для режимів охолодження та нагрівання (в автоматичному режимі). Внутрішні блоки, що підтримують дану функцію, мають маркування 2SP на шильді. Вбудоване програмне забезпечення зовнішніх блоків, випущених в лютому 2013 року або пізніше, підтримує цю функцію.
Правила використання матеріалів сайту
|
