Egy légkezelő utólagos átalakítási megoldás, amely évi 3,43 millió kínai jüant takarít meg az áramköltségeken

A kereskedelmi épületek teljes életciklusa során az energiafogyasztás továbbra is állandó kihívást jelent.

A HVAC rendszerek az épület teljes energiafelhasználásának körülbelül 40-60%-át teszik ki. A légkezelő egységek (AHU-k) a hűtést és fűtést biztosító „szívként”, miközben biztosítják a beltéri levegő minőségét, működési hatékonyságuk közvetlenül meghatározza az általános energiahatékonyságot.

A karbonsemlegességre való törekvés és a növekvő üzemeltetési költségek közepette a hagyományos ventilátorok gyakran nem felelnek meg az energiatakarékossági igényeknek. Hogyan lehet a meglévő épületekben kiaknázni az energiamegtakarítási potenciált?

Egy nemrégiben elvégzett légkezelő korszerűsítési projekt egy tiencsini bevásárlóközpontban mérhető eredményeket hozott:

64.25%-os energiamegtakarítási arány.

Az alábbiakban részletesen bemutatjuk, hogyan EC ventilátor a technológia is hozzájárult ehhez az eredményhez.

1. Zöld átalakulás egy már bejáratott bevásárlóközpont számára

Egy nyüzsgő kereskedelmi negyedben található ez a bevásárlóközpont, amely már évek óta működik, és naponta nagy gyalogosforgalmat bonyolít le.

Idővel az eredeti légkezelő egységek elkezdték mutatni a kopás és az öregedés jeleit.

- Az eredeti szíjhajtású ventilátorok a hosszú távú működés miatt jelentősen csökkentek a hatásfokuk, így a magas energiafogyasztás egyik fő forrásává váltak.

- A kulcsfontosságú alkatrészek, mint például a szíjak és a csapágyak, elkoptak, ami gyakori cserét és javítást igényelt – ez növelte az üzemeltetési költségeket és a karbantartási munkaterhelést.

- Az elavult egységek nem rendelkeztek pontos szabályozással, ami megnehezítette a pontos hőmérséklet-szabályozást és befolyásolta a vásárlási élményt.

- A korlátozott intelligenciának köszönhetően a 46 egység nem adott valós idejű visszajelzést a működési állapotról, ami jelentős manuális ellenőrzési erőfeszítéseket igényelt.

A nemzeti energiatakarékossági és kibocsátáscsökkentési célok támogatása, valamint az üzemeltetési költségek csökkentése érdekében a bevásárlóközpont vezetősége úgy döntött, hogy átfogó korszerűsítést hajt végre a 46 légkezelő egységen.

Ez több volt, mint egy egyszerű berendezéscsere – a bevásárlóközpont energiagazdálkodási rendszerének teljes korszerűsítése volt.

2. Előzetes tesztelés

Az energetikai felújítások adatvezérelt döntéshozatalt igényelnek.

A projekt kezdetén a műszaki csapat alapos felmérést végzett a meglévő légkezelő rendszerről:

Eredeti ventilátor adattábla

● Üzemi teljesítményteszt – Minden egyes légkezelő egység tényleges energiafogyasztását mérték.

● Statikus nyomás és légáramlás mérése – Az eredeti ventilátorok teljesítménygörbéjét valós légcsatorna-körülmények között értékelték, ami kulcsfontosságú adatokat szolgáltatott az EC ventilátor kiválasztásához.

● Zajszint-monitorozás – Az akusztikai fejlesztések támogatása érdekében rögzítették az alapzajszinteket.

● Telepítési méretek mérése – A milliméteres mérések biztosították, hogy az új berendezések zökkenőmentesen illeszkedjenek a meglévő gépészeti helyiségekbe.

● Mérőórás monitorozás – Valós idejű energiaminőségi adatokat gyűjtöttek az épületfelügyeleti rendszeren keresztül, hogy megkönnyítsék az utólagos energiafelhasználás összehasonlítását.

A pontos terepi adatok lehetővé tették a csapat számára, hogy magabiztosan elköteleződjön a várt energiamegtakarítás mellett, és szilárd alapot biztosítottak a megfelelő EC-ventilátorok kiválasztásához.

3. EC ventilátorok: Hatékony szív építése

A részletes tesztadatok alapján a műszaki csapat egy testreszabott utólagos átalakítási megoldást dolgozott ki a 46 légkezelő egységhez.

Az alapvető stratégia az EC ventilátorokkal való teljes csere volt.

Összesen 165 nagy hatékonyságú EC ventilátort telepítettek, elsősorban két modellt használva: A3E-3A630-Y8-58 és A3E-3A560-Y8-56.

Seemtek Achelous sorozatú EC ventilátorok

Miért pont az EC szurkolók?

- Az EC ventilátorok beépített állandó mágneses szinkronmotorokkal rendelkeznek.
A hagyományos AC indukciós motorokkal összehasonlítva kiküszöbölik a rotorveszteségeket, és részleges terhelés mellett is magas hatásfokot tartanak fenn – ami gyakori üzemi feltétel a kereskedelmi HVAC rendszereknél. Az adatok azt mutatják, hogy az EC motorok több mint 90%-os hatásfokot érhetnek el.

- A hagyományos légkezelők gyakran fix sebességgel működnek, ami jelentős energiapazarlást eredményez.
Az EC ventilátorok támogatják a 0–10 V-os vagy RS485/MODBUS kommunikációt, lehetővé téve a fokozatmentes sebességszabályozást a jelenlét és a hőmérséklet-ingadozások alapján.

- Kompakt kialakításuknak és közvetlen meghajtásuknak köszönhetően az EC ventilátorok kiküszöbölik az ékszíjak használatát.
A karbantartó csapatok számára ez azt jelenti, hogy nincs szükség szíjcserére vagy a szíjpor feltakarítására, ami jelentősen csökkenti a légkezelők rutinszerű karbantartását.

A tervezési fázisban a csapat a megfelelő méretezés elvét követte. Az EC ventilátortömb (ventilátorfal) telepítésének rugalmasságát kihasználva biztosították a maximális légáramlási követelmények teljesítését, miközben optimalizálták az energiafogyasztást és a költségeket.

4. Nem zavaró utólagos átalakítás

Egy működő bevásárlóközpontban egy nagyméretű légkezelő egység cseréjének végrehajtása logisztikai kihívásokat jelentett. Az új EC ventilátorok kompakt mérete és könnyű súlya értékesnek bizonyult a zárt gépészeti helyiségekben. A bevásárlóközpont működésének megzavarásának elkerülése érdekében a projektcsapat a berendezések leszállítása előtt egy szabványosított folyamatot követett:

- Alapozási ellenőrzés

- Ventilátor elhelyezése

- Biztosítás és csatlakozás

- Elektromos vezetékek

Seemtek EC ventilátorfal

Az EC ventilátorok moduláris kialakításának köszönhetően a telepítés bonyolultsága jelentősen csökkent. Ami korábban napokig tartott egyetlen légkezelő egység utólagos felújítása, most mindössze 6 órára csökkent (a régi ventilátorok eltávolítása + újak beszerelése).

A hardvertelepítés csak az első lépés volt. A rendszer igazi intelligenciája a vezérlőjében rejlik.

Vezérlő hangolási felület

A telepítést követően a műszaki csapat integrálta az EC ventilátorokat az épületfelügyeleti rendszerbe (BMS). A vezérlővel történő finomhangolásnak köszönhetően a légkezelők az egyszerű fix légáramlásról az intelligens működésre fejlesztették ki magukat:

- A légáramlás szabályozása az egyenetlen hűtés vagy fűtés kiküszöbölése érdekében

- Automatikusan szabályozza a ventilátor sebességét a visszatérő levegő hőmérséklete alapján, kiküszöbölve a túlhűtést vagy a túlmelegedést

5. 64.25%-os energiamegtakarítási arány elérése

A korszerűsítés előtti és utáni árammérők leolvasása megerősíti az eredményeket.

Az alábbi táblázat összehasonlítja az AHU-1 adatait egy 10 napos időszakra vonatkozóan az utólagos átalakítás előtt és után:

Az adatok egyértelműen mutatják az AHU energiafogyasztásának drámai csökkenését, a reaktív teljesítmény jelentős csökkenésével együtt.

A számítások alapján ez az egyetlen légkezelő egység 64.25%-os energiamegtakarítási arányt ért el.

Érdemes megjegyezni, hogy ez nem a felső határ, mivel a rendszer a mérési időszak alatt maximális teljesítménnyel működött. Miután olyan szabályozási módokat adtak hozzá, mint az állandó hőmérséklet, az állandó légáramlás és az állandó nyomás – és november 23-án átálltak a hőmérséklet-alapú szabályozásra –, az energiafogyasztás további 67%-kal csökkent.

6. A gazdasági érvelés

Mivel a ventilátorok fix sebességgel működtek, teljes teljesítményen (27.57 kW) működtek egész évben, évszaktól vagy terheléstől függetlenül. Az éves áramköltség fix és magas volt:

Éves áramköltség = 27.57 kW × 13.5 óra/nap × 365 nap × 0.77 jüan/kWh ≈104 600 jüan

A nagy hatékonyságú EC ventilátoroknak és az intelligens vezérlésnek köszönhetően a légkezelő (AHU) automatikusan a visszatérő levegő hőmérséklete alapján állítja be a ventilátor sebességét, jelentősen csökkentve az üzemi teljesítményt. Az éves működést becslés céljából három időszakra osztották:

● A teljes éves villamosenergia-költség a felújítás után = 7,370 + 12 898 + 9,827 ≈ 30 100 jüan

● Éves megtakarítás légkezelő egységenként** = 104 600 – 30 100 = 74 500 jüan

● A 46 légkezelő egység becsült éves teljes megtakarítása: 46 × 74 500 ≈ 3.43 millió jüan

Ahogy a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére irányuló stratégiák lendületet vesznek, az EC ventilátortechnológiára összpontosító légkezelő-korszerűsítések várhatóan a kereskedelmi épületek energetikai korszerűsítésének fő választásává válnak.