LG R1: tā dzimšanas stāsts

LG R1 stāsta par LG R1 kompresora rašanos, kas ir vadošais ventilācijas, apkures un gaisa kondicionēšanas sistēmu izstrādātājs.

Kompresoram, kas patērē aptuveni 90 % enerģijas, ir izšķiroša nozīme gaisa kondicioniera efektivitātes un jaudas noteikšanā.

–

Lūdzu, iepazīstiniet ar sevi, savu amatu un atbildības jomu LG.

Mani sauc Kim Cheol-hwan, un es esmu izstrādātājs L&A centra Gaisa kondicionēšanas laboratorijā, kas ir daļa no CTO. Mēs sadarbojamies ar LG rūpnīcu Changwon un sniedzam atbalstu no idejas izstrādes līdz pilnīgai komercializācijai, kā sava veida tiltu. Es pievienojos šai komandai 2002. gadā un tagad esmu atbildīgs par mūsu ritināšanas kompresora izpēti un izstrādi. Šis ir mans otrais projekts, pirmais bija darbs pie augstspiediena spirālveida kompresora Multi V sistēmai.

–

Cik ilgā laikā parasti tiek pabeigts projekts??

No sākotnējās plānošanas līdz masveida ražošanai var paiet septiņi vai astoņi gadi. Attiecībā uz kompresoru R1 mēs sākām pētīt tehnoloģiju 2010. gadā pabeigta 2014. gadā , 2012. gadā pieteicāmies patenta saņemšanai, 2015. gadā sākām komercializāciju un 2023. gadā produktu laidām tirgū.

–

Pastāstiet mums par LG R1 kompresoru.

Gaisa kondicionēšanas iekārtu kompresoriem jābūt ļoti energoefektīviem un ar zemu trokšņa līmeni. LG R1 apvieno spirālveida un rotācijas kompresoru īpašības, lai sasniegtu šos divus mērķus.

Lai nodrošinātu optimālu eļļas plūsmu kritiskajās augstas berzes zonās, vārpstai jāiet caur kompresijas elementa centru. Šim nolūkam LG izstrādāja pasaulē pirmo hibrīda spirāles konstrukciju ar caurcaurlaidīgo vārpstu, kas ne tikai nodrošina nepieciešamo spiedienu pat ar caurcaurlaidīgo vārpstu, bet arī nodrošina spirāles formas struktūras integritāti.

Hibrīda spirāle sastāv no divdesmit dažādas formas lokiem un saspiež aukstumnesēju elipses formā, tādējādi novēršot vārpstas šķērsošanu caur kompresora centru. Kad kompresijas cikls ir pabeigts, slīpums tiek palielināts, lai aukstuma aģents ātrāk sasniegtu nepieciešamo spiedienu, kā arī lai palielinātu serdes uzticamību – vairāk nekā divkāršojot izolācijas biezumu ap serdi. LG ir patentējusi šo tehnoloģiju Korejā un ASV.

–

Tādējādi jaunais kompresors apvieno iepriekšējo modeļu – spirālveida un rotācijas kompresoru – priekšrocības. Kā jums radās šāda novatoriska ideja??

R1 kompresora izstrādes pamatā bija ideja saglabāt spirālveida kompresora efektivitāti, vienlaikus izmantojot rotācijas kompresoru par konkurētspējīgu cenu, kā arī tā eļļas padeves iespējas un vienkāršo konstrukciju.

Man patīk izmantot analoģiju ar kravas automašīnu, lai paskaidrotu, ka R1 ir efektīvāks par iepriekšējiem kompresoru modeļiem. Ja agrāk cilvēki vienas tonnas kravas pārvadāšanai izmantoja 10 tonnu smago kravas automašīnu, tad tagad vienas tonnas kravas pārvadāšanai var izmantot vienas tonnas smago kravas automašīnu, bet 10 tonnu smago kravas automašīnu – 10 tonnu smago kravu. Ir lietderīgi izmantot kompresoru, kas var pielāgot jaudu atkarībā no slodzes apstākļiem. Tieši to dara R1 kompresors.

LG R1 kompresors ir pirmā iekārta, kas efektīvi apvieno spirālveida kompresora “kompresijas metodi” un rotācijas kompresora “mehānisma konstrukciju”, vienlaikus novēršot katra tipa trūkumus un nepilnības.

–

Ar kādām galvenajām dizaina problēmām saskārāties un kā tās pārvarējāt??

• Pirmais uzdevums: atrast pareizo līdzsvaru starp gāzes spēku un gultņa reakcijas spēku – izvietot vārpstu iekšpusē saspiešanas elementa cauri – atrisina spirālveida kompresoru pamatproblēmu. Tomēr, novietojot vārpstu saspiešanas zonas centrā, mēs konstatējam, ka saspiešanai nepietiek vietas, un tas samazina efektivitāti un uzticamību. Acīmredzams ir arī konstrukcijas robustuma trūkums. Es sapratu, ka ar pašreizējo parasto ritināšanas formu “vārpstas caur” pozicionēšana nav iespējama. Apspriežot iespējamos risinājumus ar projekta komandu, mēs izstrādājām jauna veida spirālveida kompresoru, kas saspiež aukstumnesēju elipses formā, griežoties ap vārpstu. Tad arī radās viena no R1 labākajām īpašībām – pasaulē pirmais hibrīda caurvārpstas ritināšanas mehānisms. Pēc tam mēs sākām padziļinātu izpēti, lai īstenotu šo dizainu.

• Otra problēma bija tā, ka pie liela izejas spiediena vārpsta saliecās. Mēs ar to saskārāmies, mēģinot saprast, kā izgatavot spirālveida kompresoru ar caurvadi un augšējo kompresijas elementu. Projekts pat uz laiku tika apturēts, jo risinājums netika atrasts. Mēs nonācām krustcelēs situācijā, kad mūsu pētniecība varēja pilnībā apstāties. Par laimi, LG Electronics ir lieliska atbalsta programma, kas palīdz pētniekiem, kad tie ir uz neveiksmes sliekšņa. Šis nenovērtējamais atbalsts ļāva mums piesaistīt lielāku pētniecības finansējumu, un pēc komandas reorganizācijas mēs varējām izstrādāt spirāles konstrukciju ar apakšējo kompresijas elementu, kas spēja noturēt vārpstu pie augsta izejas spiediena.

–

Vai varat īsi pastāstīt par kompresora R1 galvenajām funkcijām un to, kādas priekšrocības tās sniedz klientiem?.

Mūsdienās vērojama tendence gaisa kondicionieriem noteikt stingrākus ikgadējos energoefektivitātes standartus. Lai uzlabotu energoefektivitāti, ir svarīgi samazināt enerģijas zudumus zemas slodzes režīmā. Viena no lielākajām R1 kompresora priekšrocībām ir iespēja paplašināt tā mainīgā ātruma darbības diapazonu, lai samazinātu iespējamos enerģijas zudumus. Tas ļauj patērētājiem ietaupīt ikgadējās enerģijas izmaksas un baudīt klusāku mājas vidi, jo kompresors rada zemu trokšņu līmeni un minimālu vibrāciju. Turklāt tā spēja darboties ar lielu ātrumu uzlabo sildīšanas efektivitāti zemās temperatūrās.

–

Kādos produktos izmantosiet R1 kompresoru?

Mēs izmantosim R1 dažādos produktos, sākot no siltumsūkņiem gaiss-ūdens AWHP līdz dzesēšanas sistēmām. Gaisa kondicionēšanas iekārtā, kas aprīkota ar spirālveida kompresoru ar apakšējo kompresijas elementu, var izmantot aukstumnesēja iesmidzināšanas tehnoloģiju, kas atvieglo temperatūras kontroli un regulēšanu. R1 kompresora stiprās puses izpaudīsies AWHP sistēmās, kas paredzētas galvenajiem Eiropas tirgiem. Eiropā katlu segments pakāpeniski pārorientējas uz AWHP sistēmām, ko ietekmē vispārējā tendence pievērsties videi draudzīgākiem un energoefektīvākiem ražojumiem.

Kompresora R1 spēja darboties ar augstu spiediena attiecību padara to ideāli piemērotu dzesēšanas iekārtām, kurās nepieciešama temperatūra līdz pat -45 ˚C. Šādos gadījumos parasti izmanto divus secīgi savienotus spirālveida kompresorus. Tomēr darba veikšanai tagad ir nepieciešams tikai viens R1 kompresors.

– Kāda būs R1 kompresora ietekme uz gaisa kondicionēšanas nozari un citām ražošanas nozarēm??

Mēs paplašināsim R1 kompresora pārklājumu, aptverot visu gaisa kondicionēšanas nozari. Nākotnē mēs centīsimies izmantot mūsu progresīvās tehnoloģijas arī citās nozarēs. Mēs joprojām pētām un analizējam.

– Vai varat prognozēt, kāda būs gaisa kondicionēšanas tirgus nākotne??

Pēdējos gados HVAC nozarē ir palielinājies pieprasījums pēc gaisa kondicionēšanas iekārtām, jo dažās pasaules daļās ir vērojama ekonomiskā attīstība un temperatūras paaugstināšanās. Tā rezultātā enerģijas patēriņš ir palielinājies un joprojām pieaug. Šim pieaugumam ir bijusi nozīme stingrāku noteikumu ieviešanā attiecībā uz gaisa kondicionieru energoefektivitāti.

Eiropa jau ir padarījusi stingrākas Enerģijas patēriņa produktu direktīvas ErP prasības – no A klases dzesēšana 5,1/apkure 3,4 2013. gadā līdz A+ 5,6/4,0 2015. gadā, pēc tam līdz A++ 6,1/4,6 2023. gadā un līdz A+++ 8,5/5,1 2023. gadā.

Lai vienmēr ievērotu šos standartus, mums bija jāizstrādā videi draudzīgs gaisa kondicionieris ar augstu efektivitāti un zemu globālās sasilšanas potenciālu GWP . Mēs nedomājam, ka tuvākajā laikā noteikumi tiks būtiski pastiprināti.

Taču jaunie HVAC nozares līderi būs uzņēmumi, kas izstrādās inovatīvas tehnoloģijas, koncentrējoties uz efektivitāti un ekoloģiskumu.