Компрессор LG R1: история рождения

Об истории рождения компрессора LG R1 рассказывает один из ведущих разработчиков систем вентиляции, отопления и кондиционирования компании LG.

Ким Чоль-хван LG

Компрессор, на который приходится примерно 90 % потребления электроэнергии, играет решающую роль в определении эффективности и производительности кондиционера.

- Расскажите, пожалуйста, о себе, своей должности и о том, за какое направление в компании LG вы отвечаете.

Меня зовут Ким Чоль-хван (Kim Cheol-hwan), я разработчик в лаборатории кондиционирования воздуха Центра L&A, который является частью подразделения CTO. Мы сотрудничаем с фабрикой LG в Чханвоне и обеспечиваем поддержку от разработки идеи до полной коммерциализации, как своего рода мост. Я начал работу в этой команде в 2002 году и сейчас отвечаю за исследования и разработки для нашего спирального компрессора. Это мой второй проект, первым была работа над спиральным компрессором высокого давления для системы Multi V.

- Сколько времени обычно требуется для завершения проекта?

От первоначального планирования до этапа массового производства может пройти семь или восемь лет. Что касается компрессора R1, мы начали изучать технологию в 2010 году (завершили в 2014 году), подали заявку на патент в 2012 году, начали коммерциализацию в 2015 году и приступили к запуску продукта в 2018 году.

-Расскажите о компрессоре LG R1.

Компрессоры в кондиционерах должны быть высокоэффективными в плане энергосбережения и производить мало шума. LG R1 сочетает в себе характеристики спиральных и роторных компрессоров, которые позволяют соответствовать этим двум целям.

Вал должен проходить через центр компрессионного элемента, чтобы обеспечить оптимальную подачу масла в критические области с высоким коэффициентом трения. Для этого LG разработала первую в мире гибридную спиральную конструкцию со сквозным валом, которая не только нагнетает требуемое давление даже при сквозном расположении вала, но и обеспечивает структурную целостность формы спирали.

Гибридная спираль состоит из двадцати дуг различной формы и позволяет сжимать хладагент в форме эллипса, тем самым избегая прохождения вала через центр компрессора. По завершении цикла сжатия наклон увеличивается, чтобы позволить хладагенту быстрее достичь требуемого давления, а также повысить надежность сердечника — более чем вдвое увеличивая толщину изоляции вокруг сердечника. LG запатентовала эту технологию в Корее и США.

LG R1

- Итак, новый компрессор объединил в себе преимущества своих предшественников — спиральных и роторных компрессоров. Как Вам пришла в голову такая инновационная идея?

Разработка компрессора R1 началась с идеи поддержания эффективности спирального компрессора при использовании конкурентоспособной цены роторного компрессора, а также его возможностей подачи масла и простой конструкции.

Мне нравится проводить аналогию с грузовиком, чтобы объяснить, насколько R1 лучше по эффективности, чем предыдущие модели компрессоров. Если в прошлом люди использовали 10-тонный грузовик для перевозки одной тонны груза, то теперь они могут использовать грузовик весом в одну тонну для одной тонны груза и 10-тонный грузовик для десятитонной нагрузки. Представляется разумным иметь компрессор, который сможет регулировать производительность в зависимости от условий нагрузки. Это как раз то, что делает компрессор R1.

Компрессор LG R1 — первое устройство, которое эффективно сочетает «метод сжатия» спирального компрессора и «конструкцию механизма» роторного компрессора, устраняя при этом недостатки и несовершенства каждого типа.

- С какими основными трудностями вы столкнулись при разработке и как вы их преодолели?

  • Первая сложность: найти верное соотношение между силой газа и силой реакции подшипника — расположить вал внутри компрессионного элемента насквозь, чтобы решить фундаментальную проблему спирального компрессора. Однако после размещения вала в центре области сжатия мы обнаружили, что не хватает места для сжатия и это приводит к снижению эффективности и надежности. Также проявилась недостаточная прочность конструкции. Я понял, что при нынешней обычной форме спирали расположение «вала насквозь» невозможно. Обсудив возможные решения проблемы с командой проекта, мы придумали новую форму спирального компрессора, который сжимает хладагент в форме эллипса во время оборота вокруг вала. Тогда и появилась одна из лучших характеристик компрессора R1 — первая в мире гибридная форма спирали со сквозным валом. После этого мы начали проводить глубокие исследования, чтобы воплотить в реальность эту конструкцию.
  • Вторая трудность была связана с тем, что вал изгибался при высоком выходном давлении. Мы столкнулись с этим, когда пытались понять, как создать спиральный компрессор со сквозным валом и верхним компрессионным элементом. Проект даже был временно приостановлен, так как решения не находилось. Мы оказались на распутье в ситуации, когда наше исследование могли полностью остановить. К счастью, у компании LG Electronics есть отличная программа поддержки, которая помогает исследователям в тот момент, когда они находятся на грани провала. Эта неоценимая поддержка позволила нам привлечь больше финансирования для исследований, и после реорганизации команды мы смогли разработать спиральную конструкцию с нижним компрессионным элементом, которая была способна удерживать вал при высоком выходном давлении.

- Расскажите, пожалуйста, вкратце об основных характеристиках компрессора R1 и о том, какую пользу они принесут клиентам.

Сегодня мы наблюдаем тенденцию ужесточения годовых норм энергоэффективности для кондиционеров. Таким образом, для повышения энергоэффективности важно снизить потери энергии при работе с низкой нагрузкой. Одним из самых больших преимуществ компрессора R1 является его способность расширить переменный рабочий диапазон, чтобы минимизировать вероятность потери энергии. Это позволяет потребителям экономить на ежегодных затратах на электроэнергию и наслаждаться спокойной домашней обстановкой благодаря низкому уровню шума и минимальному уровню вибрации компрессора. А благодаря его способности работать на высоких скоростях улучшается эффективность нагрева при низких температурах.

- В каких продуктах вы будете использовать компрессор R1?

Мы будем использовать R1 в различных продуктах — от тепловых насосов «воздух — вода» (AWHP) до охлаждающих систем. Блок кондиционирования воздуха, оснащенный спиральным компрессором с нижним компрессионным элементом, может использовать технологию впрыска хладагента, при этом облегчается контроль и регулировка температуры. Сильные стороны компрессора R1 проявят себя в системах AWHP, ориентированных на ключевые европейские рынки. В Европе сегмент котлов постепенно переходит на системы AWHP под влиянием общей тенденции ориентированности на экологичность и энергоэффективность.

Способность компрессора R1 работать с высоким коэффициентом давления делает его идеальным и для холодильных установок, где требуется температура до –45 ˚С. В таких случаях обычно используются два спиральных компрессора, соединенных последовательно. Однако теперь для выполнения такой работы достаточно использовать всего один компрессор R1.

- Какое влияние компрессор R1 окажет на сектор кондиционеров и другие отрасли производства?

Мы расширим охват компрессора R1 на весь сектор кондиционеров. В будущем мы постараемся использовать нашу передовую технологию и в других отраслях промышленности. На данном этапе мы все еще находимся в процессе изучения и рассматриваем возможности для будущей реализации.

- Можете ли дать прогноз, что ждет рынок кондиционеров в будущем?

В последние годы в отрасли систем вентиляции, отопления и кондиционирования наблюдается рост спроса на кондиционирование воздуха в силу экономического развития и повышения температуры в некоторых регионах мира. В результате увеличилось потребление энергии, и оно продолжает расти. Это увеличение сыграло роль в ужесточении нормативов, касающихся энергоэффективности кондиционеров.

В Европе уже ужесточили директиву по энергопотребляющей продукции (ErP) — от класса A (охлаждение 5,1/нагрев 3,4) в 2013 году до A+ (5,6/4,0) в 2015 году, затем до A++ (6,1/4,6) в 2017 году и до A+++ (8,5/5,1)в 2019 году.

Чтобы постоянно соответствовать этим стандартам, нам пришлось разработать экологичный кондиционер, который обеспечивает высокую эффективность и использует хладагент с низким потенциалом глобального потепления (GWP). Мы не думаем, что нормативы будут сильно ужесточены в ближайшее время.

Однако новыми лидерами отрасли ОВКВ станут компании, которые будут разрабатывать инновационные технологии с опорой на эффективность и экологичность.

Пылесос Dyson DC36 с технологией Bal: маленький, а засасывает, как большой
24 апреля 2012
Новости

Пылесос Dyson DC36 с технологией Bal: маленький, а засасывает, как большой

20-го апреля в АРТ-Центре «Ветошный» состоялась презентация уникального пылесоса DC36 — первого компактного цилиндрического пылесоса Dyson с технологией Ball, значительно упрощающего процесс уборки в доме. В квартирах мы нередко испытываем нехватку места. Разработанный специально для небольших помещений пылесос DC36, весом чуть более 6 кг, имеет миниатюрные размеры и при этом обладает производительностью большого пылесоса.

Vestel представляет топ-7 самых трудно выводимых пятен и стиральную машину WMO 1241
1 августа 2013
Новости

Vestel представляет топ-7 самых трудно выводимых пятен и стиральную машину WMO 1241

Москва, 29 июля 2013 г. Лето в самом разгаре, а это значит, что вещи находятся в самом настоящем эпицентре риска. Трудно выводимые пятна от травы, зеленки или смолы угрожают навсегда испортить любимые шорты и футболки. Компания Vestel, европейский лидер по производству бытовой техники, составила рейтинг самых коварных пятен и действенных способов борьбы с ними.

Рецепт сэндвич-тостера: банан, шоколад и немного маслица
25 января 2013
Рецепты

Рецепт сэндвич-тостера: банан, шоколад и немного маслица

Раньше, до покупки сэндвич-тостера, мы часто терзались сомнениями – какой завтрак приготовить, чтобы сэкономить время. Теперь такой проблемы нет, решение найдено: горячий бутерброд с шоколадно-банановой начинкой – звучит необычно и вкусно. Съеденный вместе с утренним кофе или чаем такой горячий бутерброд задает энергии как минимум до следующего бутерброда.

Кухонный процессор нового поколения el′stick pro
6 апреля 2015
Новости

Кухонный процессор нового поколения el′stick pro

Совмещение нескольких функций в одном — практичный тренд, позволяющий экономить не только деньги, но и пространство и время — самые дефицитные ресурсы у жителей мегаполиса. Мы любим, когда телефон фотографирует, стиральная машина сушит, а телевизор позволяет выйти в интернет. Для соответствия актуальным веяниям кухонный процессор el′stick pro тоже обладает разносторонними навыками, благодаря которым он быстро отправит на «скамейку запасных» сразу несколько кухонных «игроков»: комбайн, блендер, кофемолку и миксер.

Electrolux Dust & Gone: по дому работает пылесос с метелкой. Электростатической.
28 марта 2011
Новости

Electrolux Dust & Gone: по дому работает пылесос с метелкой. Электростатической.

Electrolux представляет свою новейшую инновационную разработку: 2 пылесоса, объединенных технологией Dust & Gone, с интегрированной в корпус самоочищающейся электростатической щеткой. Она хранится и заряжается статическим электричеством внутри пылесоса.

Мини-обзор рисоварок Cuckoo
3 ноября 2013
Обзоры

Мини-обзор рисоварок Cuckoo

В российском ассортименте Cuckoo — 3 рисоварки: CR-2211 (готовит на 25 персон), CR-3021 (на 30 персон) и новинка CR-3521 (на 35 персон). Все они просты в управлении, надежны, оснащены трехсторонними 3D-нагревателями, имеют функцию сохранения тепла и прочное антипригарное покрытие чаш.

Stadler Form White Edition: и не только завтрак…
18 марта 2014
Обзоры

Stadler Form White Edition: и не только завтрак…

«Завтрак должен быть полноценным и здоровым» — в один голос говорят врачи. «Не хочу завтракать, а тем более — готовить завтрак», — хнычет непроснувшийся с утра организм. «Приготовление завтрака может доставить вам радость, если вы выберете правильную технику» — утверждаем мы! Использование дизайнерских вещей в повседневном быту — концепция швейцарского бренда Stadler Form. Мы достойны того, чтобы получать удовольствие даже от самых обыденных дел — например, приготовления завтрака.

Обзор мультиварки Redmond RMC-M70
15 декабря 2012
Обзоры

Обзор мультиварки Redmond RMC-M70

В некоторых мультиварках есть специальная программа «йогурт» – приготовление до 12 часов при 40 °С или же возможность готовить йогурт в других программах, например, «мультиповар». Готовить йогурт из некипяченого молока можно в том случае, если оно уже стерилизовано. В зависимости от времени приготовления и закваски в мультиварке получаются простокваша, йогурт, мацони (мацун), творог – естественно, надо потом слить сыворотку. Пользователи спрашивают, можно ли установить в кастрюлю мультиварки стеклянные стаканчики с йогуртами. Производители делать это не рекомендуют, так как при этом легко повредить внутреннее антипригарное покрытие чаши...

Высокие технологии в мини-формате
16 сентября 2014
Новости

Высокие технологии в мини-формате

В мире Dremel пополнение — многофункциональный беспроводной инструмент Dremel Micro. Удивительно легкий и компактный — при длине в 20 см его вес составляет всего 250 грамм, — он поражает своей высокотехнологичной начинкой и мощностью.

Обзор стиральной машины с фронтальной загрузкой Atlant СМА 60С82
16 ноября 2012
Обзоры

Обзор стиральной машины с фронтальной загрузкой Atlant СМА 60С82

Достоинства: легкое и удобное управление. Недостатки: нет индикации расхода ресурсов.