TECNOLOGA INVERTER EN REFRIGERACIN Y AIRE ACONDICIONADO DOMSTICOS

TECNOLOGÍA INVERTER EN REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO DOMÉSTICOS Y COMERCIALES DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO

INICIOS “En Toshiba inventamos inverter para aire acondicionado” Para lograr el objetivo de eficiencia tuvimos que enfrentarnos a muchos problemas técnicos y de diseño… que supondrían, meses más tarde, toda una innovación. El camino fue largo… Se nos rompían los compresores, no lográbamos la suficiente lubricación de aceite a baja velocidad, y a alta sonaba como un avión despegando. Por otro lado estaba el problema del tamaño y del peso. Los equipos multiplicaban su tamaño. Todo esto en condiciones de ahorro energético, con los equipos de refrigeración apagados para suministrar toda la electricidad a la planta de desarrollo. El calor era asfixiante y llegamos a trabajar casi desnudos. Con el esfuerzo de todos y cada uno de los empleados, unidos en la consecución de un objetivo para el beneficio de la empresa, del usuario y del medio ambiente, finalmente tuvimos éxito. Completamos el desarrollo. Habíamos inventado inverter… Y a partir de ese momento, cambiaría todo… Las máquinas de aire acondicionado, alcanzarían sus objetivos de climatización más rápidamente… y lo mantendrían silenciosa y eficientemente. Era la cuadratura del círculo.

¿Qué es la tecnología inverter? La Tecnología Inverter es la conjunción de un motor eléctrico de revoluciones variables modulables en frecuencia y la electrónica que lo hace posible y lo gestiona, de tal forma que aplicada a los compresores de los acondicionadores de aire y refrigeradores, permite la producción en cada momento del refrigerante necesario para la demanda térmica instantánea, obteniendo así una precisión sin igual y un elevado ahorro energético, ya que sólo se consume en cada momento la energía eléctrica necesaria para vencer la carga real demandada.

¿Qué es la tecnología inverter? Inverter es un componente electrónico: Su función es alterar la velocidad del compresor. q Regula el compresor, para que, sin llegar a parar, disminuya su velocidad hasta el mínimo necesario para mantener la temperatura deseada. q Acelera el compresor a máxima potencia para que al encender, alcance antes la temperatura marcada. q Cuanto mejor es el componente electrónico, mejor regula esta velocidad del compresor. q Reacciona antes a los cambios de temperatura en el local. q Cuanto mejor es el compresor, mayor capacidad de reacción tiene, y por lo tanto es capaz de alterar su velocidad a diferenciales cada vez menores para que el usuario no perciba cambios de temperatura.

Ventajas respecto al sistema convencional q Ahorra energía. Al disminuir la velocidad del compresor se gasta menos energía eléctrica. En función del equipo y de sus características, el ahorro oscila entre el 20 -25% e incluso más del 50% en algunos casos. q Impedir que se apague y encienda con cada cambio de temperatura también supone un ahorro energético. q Mayor confort. Al enfriar o calentar (según si estamos en modo aire acondicionado o modo bomba de calor), un equipo inverter logra hacerlo en menos tiempo, pues acelera el compresor en el encendido. q Temperatura constante. Al controlar electrónicamente la velocidad del compresor, se corrigen antes las variaciones de temperatura en la estancia. q Menor desgaste del equipo. Al evitar arranques y encendidos, así como hacer girar el compresor a velocidades bajas, conserva mejor el equipo de aire acondicionado. q Menor ruido: El compresor Inverter alcanza menos decibeles que el de una máquina convencional, sobre todo cuando el compresor empieza a bajar su rendimiento. De esta manera, es menos probable que con el tiempo empiecen a parecer ruidos de chapas por culpa de las dilataciones de los materiales, ya que el compresor es más silencioso y provoca menos vibraciones.

¿Qué distingue un A. A inverter de otro? Necesidades básicas: • Confort • Ahorro Energético Otros: • Clasificación Energética (EER, SEER)* • Caudal de aire • Nivel sonoro • Sistemas de filtrado (Generador de iones negativos, filtros finos, etc. ) • Incorporación de otras tecnologías (Internet, Wi-Fi, USB, Sensores de presencia, etc. ) La verdadera diferencia entre inverters radica en su capacidad de adaptación. En lo que llamamos “rango de variación”; es la variación porcentual que el sistema puede ofrecer desde su nominal para aumentar su potencia (Fase de Potencia o PAM), o para reducirla cuando ya no es necesaria y ahorrar energía (Fase de Ahorro o PWM).

Fase de Potencia o PAM – pulse-amplitude modulation Gracias a la tecnología inverter PAM, que regula la amplitud de onda, los equipos de aire acondicionado son capaces de revolucionarse y funcionar por encima de su capacidad para reaccionar en condiciones adversas de temperatura, o cuando el local está sobrecargado de fuentes de calor. Es una técnica de modulación de señales analógicas donde el desfase y la frecuencia de la señal quedan fijas y la amplitud es la que varía.

Fase de Ahorro o PWM – pulse-width modulation El gran secreto del aire acondicionado inverter es la tecnología PWM, que regula en ancho de onda y es responsable de la modulación de la capacidad para ajustarse a necesidades decrecientes de energía en condiciones favorables. Es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (senoidal o cuadrada) ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

Fases PAM – PWM En este sentido, existen marcas comerciales que pueden ofrecer en sus equipos hasta el 50% más respecto a su potencia nominal. Un buen diseño del aire acondicionado supone elegir aquel modelo que opere en Fase de Ahorro (PWM) la mayor parte del tiempo, y es aquí donde se nota la diferencia entre sistemas. En función de la tecnología, tanto electrónica como mecánica, el sistema puede funcionar muy por debajo de su capacidad nominal, generando importantes mejoras en Razón de Eficiencia Energética, confort, nivel sonoro y, por supuesto, consumo. En el mercado, existen sistemas que pueden alcanzar mínimos de capacidad de hasta el 5% de su potencia nominal en gama residencial, 15% en gama comercial y 30% en sistemas VRF para edificios.

Principio de variación de frecuencia Un variador de frecuencia (VFD; Variable Frequency Drive) es un sistema para el control de la velocidad rotacional de un motor de corriente alterna (AC) por medio del control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor. La forma de variar la frecuencia básicamente consta de cambiar el ciclo de trabajo (tiempo ON y tiempo OFF en un período) de una onda cuadrada periódica, de tal forma que el valor medio de la tensión a lo largo del tiempo varíe entre V máximo y V mínimo. La velocidad con que variamos el ciclo de trabajo, o sea su valor medio, será la frecuencia de variación del valor medio.

Principio de variación de frecuencia El motor usado en un sistema VFD es normalmente un motor de inducción trifásico (brushless). El controlador de dispositivo de variación de frecuencia está formado por dispositivos de conversión electrónicos de estado sólido. El diseño habitual primero convierte la energía de entrada CA en CC usando un puente rectificador. La energía intermedia CC es convertida en una señal quasi-senoidal de CA usando un circuito inversor conmutado. El rectificador es usualmente un puente trifásico de diodos, pero también se usan rectificadores controlados. Tan pronto aparecieron los interruptores semiconductores, fueron introducidos en los Variadores de Frecuencia, siendo aplicados en inversores de todas las tensiones disponibles. Actualmente, los transistores bipolares de puerta aislada (IGBTs)son usados en la mayoría de circuitos inversores.

Principio de variación de frecuencia Las características del motor CA requieren una variación proporcional del voltaje cada vez que la frecuencia es variada. Por ejemplo, si un motor está diseñado para trabajar a 460 voltios a 60 Hz, el voltaje aplicado debe reducirse a 230 volts cuando la frecuencia es reducida a 30 Hz. Así la relación voltios/hertzios deben ser regulados en un valor constante (460/60 = 7. 67 V/Hz en este caso). Para un funcionamiento óptimo, otros ajustes de voltaje son necesarios, pero la regla general es: El método más novedoso y extendido en nuevas aplicaciones es el control de voltaje por Modulación de la Anchura de Pulso (PWM).

Funcionamiento

A i r e n A a c d o o n d i c i

Aire Acondicionado

Refrigeración