č. 8, Duxiu San Road, Ganlin Town, Shengzhou City, Shaoxing City, Zhejiang Province, Čína
Většina domácích vzduchových chladičů používá jednofázový kondenzátorový indukční motor s výkonem mezi 80 watty a 250 watty. Malé osobní chladiče (pokrývající 150 až 300 čtverečních stop) obvykle používají Motor vzduchového chladiče v rozsahu 80 až 120 wattů. Střední chladiče pro domácnost (pokrývající 300 až 600 čtverečních stop) používají motory od 125 do 185 wattů. Velké pouštní nebo průmyslové chladiče (pokrývající 600 až 1 500 čtverečních stop nebo více) vyžadují motory od 200 do 750 wattů nebo vyšší.
Typ motoru používaný prakticky ve všech vzduchových chladičích prodávaných pro obytné a lehké komerční použití je jednofázový kondenzátorový indukční motor , také známý jako motor s permanentním děleným kondenzátorem (PSC). Jedná se o dominantní volbu, protože běží tiše, nevyžaduje žádné kartáče, snáší prostředí s vysokou vlhkostí a poskytuje konzistentní rychlost s nízkou spotřebou energie. Pochopení správné velikosti motoru a správného typu motoru zabrání běžným chybám: motorům s nedostatečným výkonem, které se přehřívají a předčasně selhávají, a předimenzovaným motorům, které plýtvají elektřinou a generují nadměrný hluk.
Otázka, který motor se používá ve vzduchovém chladiči, má jasnou odpověď pro drtivou většinu produktů na trhu, ale úplný obrázek zahrnuje několik technologií motorů používaných v různých segmentech a aplikacích. Znalost rozdílů pomáhá při výměně vadného motoru, modernizaci stávajícího chladiče nebo specifikaci motoru pro vlastní sestavení.
Toto je standard Motor vzduchového chladiče v obytných a komerčních odpařovacích chladičích po celém světě. Motor PSC využívá provozní kondenzátor trvale zapojený do série s pomocným vinutím k vytvoření fázového posunu, který zajišťuje plynulé, plynulé otáčení. Klíčové výkonové charakteristiky:
Motor vzduchového chladiče PSC pohání dvě zátěže současně ve většině konstrukcí chladičů: sestavu ventilátoru nebo dmychadla, která pohybuje vzduchem přes podložky chladiče, a malé vodní čerpadlo (obvykle samostatné ponorné čerpadlo s nízkým výkonem, ačkoli některé starší konstrukce s jedním motorem používají čerpadlo poháněné řemenem z hlavního hřídele motoru). Hlavní hřídel motoru se připojuje přímo k náboji ventilátoru pomocí stavěcího šroubu nebo drážky pro pero, takže výměna je snadná.
Kondenzátorové spouštěcí motory používají spouštěcí kondenzátor, který se odpojí poté, co motor dosáhne přibližně 75 % jmenovitých otáček. Produkují vyšší rozběhový moment než motory PSC, díky čemuž jsou vhodné pro velké průmyslové odpařovací chladiče, kde jsou ventilátor a pohonný systém těžké a vyžadují větší sílu, aby se začaly otáčet z klidu. Tyto motory se nacházejí ve výše jmenovaných chladičích 500 wattů a v chladičích se systémy řemenového pohonu spojující motor s řemenicí ventilátoru. V moderních obytných chladičích s přímým pohonem jsou méně obvyklé, protože spouštěcí kondenzátor přidává součást, která může selhat, a protože motory PSC poskytují dostatečný startovací moment pro sestavy ventilátorů s přímým pohonem.
Rostoucí segment prémiových a invertorových chladičů vzduchu nyní používá pro pohon ventilátoru bezkomutátorové stejnosměrné motory. Motory BLDC vzduchového chladiče nabízejí výrazně vyšší účinnost (typicky 85 % až 92 % ve srovnání s 60 % až 75 % u motorů PSC), variabilní regulace otáček pomocí integrovaného elektronického ovladače bez potřeby samostatného regulátoru otáček a delší životnost (uvedeno na 30 000 až 50 000 hodin kvůli absenci kartáčů a mechanických komutátorů). Kompromisem jsou vyšší počáteční náklady: BLDC motor a jeho regulátor stojí přibližně 2 až 4krát více než ekvivalentní PSC motor. BLDC motory se stávají standardem v invertorových chladičích a u prémiových značek, kde je energetická účinnost a tichý provoz marketingovými prioritami.
Velmi malé osobní odpařovací chladiče a stolní jednotky někdy používají indukční motor se stínovaným pólem dimenzovaný na 15 až 50 wattů . Motory se stíněným pólem jsou nejjednodušší a nejlevnější konstrukcí střídavého indukčního motoru, bez kondenzátoru a bez spouštěcího vinutí, ale jsou extrémně neefektivní (obvykle 20% až 35% účinnost ) a produkují relativně vysoký šum pro jejich výstup. Jsou přijatelné pouze v aplikacích s nejmenšími chladiči, kde motor běží po krátkou dobu a primárním hnacím motorem je nízká cena.
| Typ motoru | Typický rozsah výkonu | Účinnost | Nejlepší aplikace | Relativní náklady |
|---|---|---|---|---|
| PSC (capacitor-run) indukce | 80W až 750W | 60 % až 75 % | Většina domácích a komerčních chladičů | Nízká |
| Indukce spouštění kondenzátoru | 370W až 1500W | 65 % až 78 % | Velké průmyslové chladiče s řemenovým pohonem | Nízká to moderate |
| Bezkomutátorový DC (BLDC) | 50W až 400W | 85 % až 92 % | Prémiové a invertorové chladiče | Vysoká |
| Indukce se stínovaným pólem | 15W až 50W | 20 % až 35 % | Stolní a osobní mini chladiče | Velmi nízké |
Velikost motoru pro chladič vzduchu je určena především požadavkem na proudění vzduchu (měřeno v CFM, kubických stopách za minutu) chlazeného prostoru, což je zase určeno objemem místnosti, požadovanými změnami vzduchu za hodinu a statickým tlakem, který musí motor překonat, aby protlačil vzduch přes mokré chladicí podložky. Použití motoru vzduchového chladiče správné velikosti není jen o účinnosti chlazení: poddimenzovaný motor běží na nebo za svými tepelnými limity, čímž se dramaticky zkracuje jeho životnost, zatímco předimenzovaný motor stojí více, spotřebovává zbytečnou elektřinu a často produkuje nadměrný hluk a turbulence proudění vzduchu.
Standardním pravidlem pro dimenzování odpařovacího chladiče je dosáhnout 20 až 40 výměn vzduchu za hodinu (ACH) v chlazeném prostoru, přičemž 30 ACH je typickým cílem pro pohodlné chlazení v horkém a suchém klimatu. Vzorec je přímočarý:
Požadované CFM se rovná objemu místnosti (v kubických stopách) vynásobenému cílovým ACH, děleno 60 minutami.
Pro místnost o rozměrech 20 stop krát 15 stop se stropem 8 stop je objem 2 400 kubických stop. Při 30 ACH je požadovaný průtok vzduchu 2 400 krát 30, děleno 60, což se rovná 1 200 CFM . Toto je cílový proud vzduchu, který musí motor chladiče vzduchu a sestava ventilátoru dodávat společně.
Vztah mezi výkonem motoru (watty) a dodávaným průtokem vzduchu (CFM) závisí na průměru lopatek ventilátoru, rozteči lopatek a statickém tlaku systému (odpor od mokrých podložek). Následující obecné vztahy platí pro typické designy bytových odpařovacích chladičů s přímým pohonem odstředivých nebo axiálních ventilátorů:
Mokré chladicí podložky vytvářejí odpor proti proudění vzduchu, který musí motor překonat. Tento odpor se měří v palcích vodního sloupce (in. W.C.) a nazývá se statický tlak. Standardní celulózové voštinové podložky z tloušťka 100 mm vytvořit přibližně 0,1 až 0,2 palce W.C. odporu. Vytvářejí silnější pevné podložky pro média o hloubce 150 mm 0,3 až 0,5 palce W.C. Motor a ventilátor musí být schopny dodávat cílovou CFM při provozním statickém tlaku systému. Při výměně motoru vzduchového chladiče zkontrolujte jmenovitý statický tlak na štítku původního motoru nebo použijte údaje o odporu výrobce podložky k potvrzení, že náhradní motor je schopen stejné systémové křivky.
Motor vzduchového chladiče musí odpovídat elektrickému napájení dostupnému v místě instalace. Klíčové parametry k ověření před zakoupením jakéhokoli náhradního nebo upgradovaného motoru:
| Plocha pokoje (čtvereční stopa) | Objem místnosti (8 stop strop, cu stopa) | Požadovaný CFM (30 ACH) | Doporučený výkon motoru | Typická aplikace |
|---|---|---|---|---|
| 100 až 200 | 800 až 1600 | 400 až 800 | 80 až 120 W | Ložnice, malá kancelář |
| 200 až 400 | 1 600 až 3 200 | 800 až 1600 | 125 až 185 W | Obývací pokoj, střední hala |
| 400 až 700 | 3200 až 5600 | 1 600 až 2 800 | 185 až 250 W | Otevřený byt, restaurace |
| 700 až 1200 | 5 600 až 9 600 | 2 800 až 4 800 | 250 až 375 W | Dílna, maloobchod |
| 1200 až 2500 | 9 600 až 20 000 | 4 800 až 10 000 | 375 až 750 W | Sklad, továrna, místo konání akcí |
Každý motor vzduchového chladiče má na těle motoru připevněný štítek s jeho kritickými provozními parametry. Správné čtení tohoto typového štítku je nezbytné při výměně motoru nebo při ověřování, zda náhradní díl odpovídá originálu. Následující specifikace se objevují na většině typových štítků motoru a každá má specifický význam pro výkon chladiče.
Jmenovitý výkon je trvalý výstupní výkon, který motor dodává na svém hřídeli při plném projektovaném zatížení. U motoru vzduchového chladiče se to rovná mechanické síle potřebné k roztočení ventilátoru jmenovitou rychlostí proti statickému tlaku systému. Běžné jmenovité výkony motoru chladiče pro domácnosti jsou 80 W, 100 W, 125 W, 150 W, 180 W a 200 W. Průmyslové chladiče používají motory o výkonu 250 W, 370 W (0,5 HP), 550 W (0,75 HP) a 750 W (1 HP). Při výměně přesně dodržujte jmenovitý výkon: nenahrazujte 150W motor za 125W originál, aniž byste si ověřili, že jsou kompatibilní také ventilátor, velikost hřídele, montážní rozměry a provozní otáčky.
Rychlost určuje průtok vzduchu a hladinu hluku chladiče. Motor s vyšší rychlostí pohybuje více vzduchu, ale generuje více hluku a vyžaduje přesněji vyváženou sestavu ventilátoru, aby se zabránilo vibracím. Pro bytové chladiče, 1 400 až 1 450 ot./min na 50 Hz je standardní řada pro 4-pólové PSC motory. Někteří výrobci používají 850 až 960 otáček za minutu (6pólové provedení) pro tišší ložnici a osobní chladiče. Průmyslové systémy s řemenovým pohonem mohou používat motor běžící rychlostí 1 450 ot./min. připojený k velké řemenici ventilátoru s poměrem otáček, který snižuje otáčky ventilátoru na 300 až 600 otáček za minutu , umožňující velmi velké průměry ventilátorů bez nadměrné rychlosti špičky lopatek.
Provozní kondenzátor motoru vzduchového chladiče PSC je rozhodující pro jeho výkon. Kondenzátor vytváří fázový posun v pomocném vinutí, který vytváří rotaci. Nesprávná hodnota kondenzátoru způsobuje, že motor běží více, než je navrženo, snižuje účinnost a zkracuje životnost. Typické hodnoty pro motory domácích chladičů jsou 3 µF až 6 µF při 400 V nebo 450 V AC . Větší průmyslové motory mohou používat kondenzátory 8 µF až 20 µF . Vždy vyměňte vadný kondenzátor za kondenzátor s přesně stejnou kapacitou a alespoň stejným jmenovitým napětím. Použití vyšší hodnoty kapacity způsobí přehřátí pomocného vinutí; použití nižší hodnoty snižuje rozběhový moment a účinnost chodu.
Třída izolace udává maximální provozní teplotu, kterou vinutí motoru bezpečně vydrží. Izolace třídy B (běžná u standardních domácích chladičů) je dimenzována na 130 °C . Izolace třídy F (používaná u kvalitnějších chladičů a všech průmyslových motorů chladičů) je dimenzována na 155 °C . Když se chladič používá ve velmi horkém prostředí nebo běží nepřetržitě po dlouhou dobu, izolovaný motor vzduchového chladiče třídy F poskytuje výrazně větší rezervu proti selhání vinutí. Mnoho moderních motorů chladiče také obsahuje vestavěnou tepelnou ochranu: bimetalový spínač, který otevře obvod, pokud teplota vinutí překročí bezpečnou prahovou hodnotu, a automaticky se resetuje, když se motor ochladí, čímž zabrání trvalému poškození přetížením nebo zablokovaným prouděním vzduchu.
Vzduchové chladiče pracují v prostředí s vysokou vlhkostí a mohou být vystaveny vodní mlze z chladicích podložek. Kryt motoru musí být odpovídajícím způsobem dimenzován. Pro jakýkoli motor vzduchového chladiče v přímém kontaktu s vlhkým vzduchem je vyžadováno minimální krytí IP44 (chráněno proti pevným částicím větším než 1 mm a proti stříkající vodě z jakéhokoli směru). Motory namontované v polohách, kde by mohly přijímat přímý vodní střik (například v proudu vzduchu těsně za podložkami v některých provedeních), by měly mít Stupeň krytí IP54 nebo IP55 . U motoru s nedostatečným stupněm krytí IP dojde k předčasné korozi ložisek a porušení izolace vinutí v důsledku pronikání vlhkosti.
Výměna motoru vzduchového chladiče je jednoduchý úkol, který většina technicky zdatných majitelů domů zvládne za 30 až 60 minut se základními nástroji. Kritickými kroky jsou přesné splnění specifikací náhradního motoru, správná manipulace s kondenzátorem a zajištění správného zajištění ventilátoru před testováním.
Pochopení proč an Motor vzduchového chladiče selhání pomáhá zabránit opakování po výměně. Nejběžnější režimy selhání jsou:
Když motor vzduchového chladiče selže a je nutná přímá výměna, stojí za zvážení, zda je upgrade na motor lepší specifikace nákladově efektivní. Následující vylepšení nabízejí smysluplné výhody v reálném světě.
V horkém podnebí, kde vzduchové chladiče pracují v létě 10 až 16 hodin denně, je teplota vinutí primární příčinou stárnutí motoru. Izolace třídy F (jmenovitá na 155 °C oproti 130 °C pro třídu B) poskytuje a 25°C dodatečná tepelná rezerva . Podle modelu stárnutí izolace Arrhenius tato dodatečná rezerva zhruba zdvojnásobuje životnost izolace při ekvivalentních provozních teplotách a prodlužuje očekávanou životnost motoru z 8 na 12 let na 15 až 20 let v typické rezidenční službě. Cenová přirážka za motor vzduchového chladiče třídy F je obvykle pouze 10 až 20 % oproti ekvivalentní jednotce třídy B, což z ní činí vynikající hodnotu v horkém klimatu.
Starší motory chladiče používaly otevřená kuličková ložiska nebo kluzná ložiska, která vyžadovala pravidelné mazání prostřednictvím externích olejových portů. Moderní motory s továrně utěsněnými, trvale mazanými ložisky tento úkol údržby zcela eliminují a poskytují lepší odolnost proti vlhkosti a prachu vnikání z proudu chladnějšího vzduchu. Při výměně staršího motoru s otevřeným ložiskem se vždy doporučuje zvolit výměnu utěsněného ložiska bez ohledu na to, zda se jednalo o původní typ ložiska.
V oblastech s vysokou okolní vlhkostí nebo tam, kde se chladič používá v blízkosti bazénu, zahrady nebo jiných vlhkých oblastí, upgrade z IP44 na motor vzduchového chladiče s krytím IP55 výrazně prodlužuje životnost. Celkový rozdíl v nákladech mezi motorem IP44 a IP55 se stejným výkonem je typicky 5 až 25 dolarů , což je zanedbatelné ve srovnání s mzdovými náklady na předčasnou výměnu motoru.
U chladičů používaných mnoho hodin denně může upgrade z indukčního motoru PSC na motor BLDC snížit spotřebu energie motoru o 25 % až 35 % při ekvivalentním průtoku vzduchu. U 150W motoru PSC běžícího 12 hodin denně po 150 dní v roce je roční spotřeba energie přibližně 270 kWh . Náhrada BLDC poskytující stejný průtok vzduchu při 100 W ušetří přibližně 90 kWh za rok . Při průměrných sazbách za elektřinu 0,15 USD za kWh to ušetří přibližně 13,50 $ ročně . Vzhledem k tomu, že motor BLDC a ovladač stojí přibližně o 60 až 120 USD více než ekvivalentní motor PSC, doba návratnosti je obvykle 5 až 9 let , který je poměrně dobře v souladu s životností motoru, pokud je prioritou úspora energie.
| Atribut | Standardní motor PSC (150W) | Upgrade BLDC (ekvivalent 100 W) |
|---|---|---|
| Účinnost motoru | 65 % až 70 % | 88 % až 92 % |
| Roční spotřeba energie (12 h/den, 150 dní) | 270 kWh | 180 kWh |
| Roční náklady na energii (0,15 USD/kWh) | 40,50 $ | 27,00 $ |
| Jmenovitá životnost | 8 000 až 15 000 hodin | 30 000 až 50 000 hodin |
| Ovládání rychlosti | Vyžaduje externí regulátor | Integrované elektronické ovládání |
| Přibližná pořizovací cena motoru | 15 až 35 dolarů | 70 až 150 USD |
| Hladina hluku při plné rychlosti | 42 až 52 dB(A) | 35 až 45 dB(A) |
Pro místnost 300 čtverečních stop se standardním stropem 8 stop je objem místnosti 2 400 kubických stop. Při 30 výměnách vzduchu za hodinu je požadovaný průtok vzduchu 1 200 CFM. Motor vzduchového chladiče pro domácnost s hodnocením na 125 až 150 wattů v konstrukci odstředivého chladiče s přímým pohonem bude typicky dodávat tento proud vzduchu. Pokud má místnost vysoké stropy (10 stop nebo více), zvyšte výkon motoru na 150 až 185 wattů, abyste kompenzovali větší hlasitost.
Převážná většina domácích chladičů vzduchu používá a jednofázový indukční motor s provozem kondenzátoru (PSC). , také nazývaný motor s permanentním děleným kondenzátorem. Tento typ motoru je kompaktní, tichý, spolehlivý a navržený pro nepřetržitý provoz ve vlhkém prostředí. Vyžaduje provozní kondenzátor trvale zapojený do obvodu, typicky dimenzovaný na 3 µF až 6 µF. Prémiové a invertorové vzduchové chladiče stále častěji využívají BLDC (bezkartáčové stejnosměrné) motory pro lepší účinnost a regulaci proměnných otáček.
Ne přímo. Chladicí výkon odpařovacího chladiče závisí na průtoku vzduchu (CFM) a ploše odpařování podložky, nikoli pouze na příkonu motoru. Motor s vyšším příkonem zvyšuje proudění vzduchu pouze v případě, že průměr lopatek ventilátoru a rozteč jsou také přizpůsobeny vyššímu výkonu. Montáž předimenzovaného motoru na stávající sestavu ventilátoru poběží motor při částečném zatížení, což sníží účinnost a může překročit otáčky ventilátoru nad jeho konstrukční rozsah, což způsobí nadměrný hluk, vibrace a potenciální mechanické selhání. Pokud je potřeba více chlazení, správným přístupem je vybrat větší chladič navržený jako sladěný systém, nikoli pouze vyměnit motor.
Motor, který bručí při plném síťovém napětí, ale netočí se téměř vždy, má a neúspěšný běh kondenzátoru . Kondenzátor dodává fázově posunutý proud do pomocného vinutí, které vytváří rozběhový moment. Bez něj motor vyvíjí magnetické pole, ale nemůže vyvolat rotaci. Kondenzátor může být testován měřičem kapacity nebo nahrazením za dobrou jednotku stejného jmenovitého výkonu. Vadný kondenzátor je nejběžnější a nejlevnější opravou motoru vzduchového chladiče, obvykle stojí 3 až 15 USD za náhradní díl.
Většina rezidenčních motorů vzduchového chladiče běží na 1 400 až 1 450 ot./min on 50 Hz supply or 1 700 až 1 750 ot./min při 60 Hz napájení (4-pólové motory). Tišší ložnicové chladiče používají 6-pólové motory běžící na 950 až 960 otáček za minutu při 50 Hz . Průmyslové chladiče se systémy řemenového pohonu mohou používat vysokorychlostní motory připojené k řemenicím ventilátoru s velkým průměrem prostřednictvím snížení rychlosti řemenu a kladky, což vede k rychlosti ventilátoru 300 až 600 ot./min.
Ve většině moderních chladičů je vodní čerpadlo samostatnou malou ponornou jednotkou (typicky dimenzovanou na 15 až 35 wattů ), který cirkuluje vodu ze zásobníku do rozvodného potrubí nad podložkami. Hlavní motor vzduchového chladiče pohání pouze ventilátor nebo dmychadlo. U starších jednomotorových konstrukcí poháněl hlavní motor čerpadlo přes řemen z hřídele motoru, ale tato konstrukce je do značné míry zastaralá, protože konfigurace samostatného čerpadla je jednodušší, levnější na opravu a umožňuje, aby ventilátor běžel nezávisle na čerpadle pro počáteční cirkulaci vzduchu, než jsou podložky mokré.
Počet pólů určuje synchronní otáčky motoru na dané napájecí frekvenci. Při napájení 50 Hz má 4pólový motor synchronní otáčky 1 500 ot./min (skutečné otáčky přibližně 1 430 až 1 450 ot./min pod zatížením). 6pólový motor má synchronní rychlost 1 000 ot./min (ve skutečnosti přibližně 950 až 960 ot./min.). 6pólový motor pohybuje méně vzduchu na otáčku, ale při nižší rychlosti, což snižuje aerodynamický hluk a hluk špičky kotouče. Díky tomu jsou 6pólové motory vzduchového chladiče preferovanou volbou pro chladiče ložnic a pracoven, kde je prioritou tichý provoz, za cenu mírně nižšího maximálního průtoku vzduchu pro daný průměr ventilátoru.
Kvalitní motor vzduchového chladiče PSC ve správně udržovaném chladiči obvykle vydrží 8 až 15 let v bytovém použití, což odpovídá 8 000 až 15 000 provozních hodin. Motory v klimatických podmínkách vyžadujících celoroční provoz, ve velmi prašném prostředí nebo v chladičích s ucpanými podložkami, které snižují průtok chladicího vzduchu přes motor, mohou selhat již za 3 až 5 let. Výměna kondenzátoru každých 5 až 7 let, každoroční čištění vnějšku motoru pro udržení proudění vzduchu a
Ne, ne bez změny napájení. 110V motor připojený ke zdroji 220V okamžitě shoří nadproudovým poškozením. Motor 220 V připojený ke zdroji 110 V poběží na přibližně polovinu svého jmenovitého točivého momentu, odebírá nadměrný proud, přehřívá se a selže. Napětí náhradního motoru vzduchového chladiče vždy přesně přizpůsobte napájecímu napětí v instalaci. Pokud přemisťujete chladič z jedné země nebo oblasti do druhé s odlišným standardem napětí, celý motor musí být vyměněn za motor určený pro místní napájecí napětí spolu s dalšími součástmi chladiče citlivými na napětí.
Minimálně IP44 je vyžadován pro jakýkoli motor vzduchového chladiče pracující ve vlhkém proudu vzduchu odpařovacího chladiče. IP44 znamená, že motor je chráněn proti pevným částicím větším než 1 mm a proti stříkající vodě z jakéhokoli směru. Pro motory instalované v polohách, kde mohou přijímat přímou vodní mlhu ze systému rozvodu destiček, an Stupeň krytí IP54 nebo IP55 poskytuje lepší ochranu. Vyhněte se použití motorů s krytím IP20 nebo IP40 (běžné u univerzálních ventilátorů) uvnitř vzduchového chladiče, protože vniknutí vlhkosti způsobí předčasné selhání ložisek a vinutí během 1 až 3 sezón.
DC149 220V/700W Externí motor vzduchového chladiče BLDC
DC149 220V 600W Externí motor vzduchového chladiče BLDC
YS90L-4 380V 1500W 3fázový motor odpařovacího vzduchového chladiče
YS100L-4 380V 2200W 3fázový motor s odpařovacím vzduchovým chladičem
YS90L-4 380V 1500W 3fázový motor s odpařovacím vzduchovým chladičem
DC144 220V 600W Externí motor vzduchového chladiče BLDC