Rješenje za naknadnu ugradnju klima-uređaja koje godišnje uštedi 3,43 miliona juana na troškovima električne energije

Tokom životnog ciklusa poslovnih zgrada, potrošnja energije ostaje stalan izazov.

HVAC sistemi čine otprilike 40% do 60% ukupne potrošnje energije u zgradi. Kao "srce" koje obezbjeđuje hlađenje i grijanje, a istovremeno osigurava kvalitet vazduha u zatvorenom prostoru, radna efikasnost klima-komora (AHU) direktno određuje ukupnu energetsku efikasnost.

Usred nastojanja da se postigne neutralnost ugljika i rastućih operativnih troškova, tradicionalni ventilatori često ne ispunjavaju zahtjeve za uštedu energije. Kako se potencijal za uštedu energije može osloboditi u postojećim zgradama?

Nedavni projekat adaptacije klima-uređaja (AHU) u trgovačkom centru u Tianjinu dao je mjerljive rezultate:

Stopa uštede energije od 64.25%.

U nastavku slijedi detaljan pregled kako je EC tehnologija ventilatora doprinijela ovom rezultatu.

1. Zelena transformacija za etablirani tržni centar

Smješten u užurbanoj komercijalnoj četvrti, ovaj tržni centar posluje već dugi niz godina i svakodnevno bilježi veliki promet pješaka.

Vremenom su originalne AHU jedinice počele pokazivati ​​znakove habanja i starenja.

- Originalni ventilatori s remenskim pogonom patili su od značajnog smanjenja efikasnosti zbog dugotrajnog rada, što ih je činilo glavnim izvorom velike potrošnje energije.

- Ključne komponente poput remena i ležajeva su se istrošile, što je zahtijevalo čestu zamjenu i popravku - što je povećavalo operativne troškove i opterećenje održavanjem.

- Zastarjelim jedinicama je nedostajala precizna kontrola, što je otežavalo preciznu regulaciju temperature i utjecalo na iskustvo kupovine.

- Zbog ograničene inteligencije, 46 jedinica nije pružalo povratne informacije o radnom statusu u realnom vremenu, što je zahtijevalo značajne ručne inspekcijske napore.

Kako bi podržali nacionalne ciljeve uštede energije i smanjenja emisija, a istovremeno smanjili operativne troškove, uprava tržnog centra odlučila je provesti sveobuhvatnu modernizaciju ovih 46 klima-uređaja (AHU).

Ovo je bilo više od obične zamjene opreme - to je bila potpuna nadogradnja sistema upravljanja energijom u tržnom centru.

2. Preliminarno testiranje

Energetske modernizacije zahtijevaju donošenje odluka na osnovu podataka.

Na početku projekta, tehnički tim je proveo detaljnu procjenu postojećeg AHU sistema:

Originalna natpisna pločica ventilatora

● Test radne snage – Izmjerena je stvarna potrošnja energije svake klima-uređaja (AHU).

● Mjerenje statičkog pritiska i protoka zraka – Krivulja performansi originalnih ventilatora pod stvarnim uslovima kanala je procijenjena, pružajući ključne podatke za odabir EC ventilatora.

● Praćenje nivoa buke – Osnovni nivoi buke su zabilježeni kako bi se podržala akustička poboljšanja.

● Mjerenje dimenzija instalacije – Mjerenja na milimetarskoj razini osigurala su da se nova oprema besprijekorno uklopi u postojeće strojarske prostorije.

● Praćenje na osnovu mjerenja – Podaci o kvaliteti električne energije u realnom vremenu prikupljani su putem sistema za upravljanje zgradom kako bi se olakšala poređenja energije nakon adaptacije.

Precizni podaci s terena omogućili su timu da se s pouzdanjem obaveže na očekivane uštede energije i pružili su solidnu osnovu za odabir odgovarajućih EC ventilatora.

3. EC ventilatori: Izgradnja efikasnog srca

Na osnovu detaljnih podataka ispitivanja, tehnički tim je razvio prilagođeno rješenje za naknadnu ugradnju 46 klima-uređaja (AHU).

Osnovna strategija je bila potpuna zamjena ventilatorima s elektronskom kogeneracijom.

Ukupno je instalirano 165 visokoefikasnih EC ventilatora, prvenstveno koristeći dva modela: A3E-3A630-Y8-58 i A3E-3A560-Y8-56.

Seemtek Achelous serija EC ventilatora

Zašto navijači EC-a?

- EC ventilatori imaju ugrađene sinhrone motore sa permanentnim magnetima.
U poređenju sa tradicionalnim AC indukcionim motorima, oni eliminišu gubitke na rotoru i održavaju visoku efikasnost čak i pod djelimičnim opterećenjem – što je uobičajeno radno stanje za komercijalne HVAC sisteme. Podaci pokazuju da EC motori mogu postići efikasnost preko 90%.

- Tradicionalne klima-uređaji (AHU) često rade fiksnim brzinama, što rezultira značajnim gubitkom energije.
EC ventilatori podržavaju komunikaciju 0–10V ili RS485/MODBUS, omogućavajući kontinuirano podešavanje brzine na osnovu zauzetosti i fluktuacija temperature.

- Zahvaljujući kompaktnom dizajnu i direktnom pogonu, EC ventilatori eliminišu potrebu za remenima.
Za timove za održavanje, ovo znači da više nema zamjene remena ili čišćenja prašine s remena, što značajno smanjuje rutinsko održavanje klima-uređaja.

Tokom faze projektovanja, tim se pridržavao principa pravilnog dimenzioniranja. Iskorištavanjem fleksibilnosti instalacije EC ventilatorskog niza (ventilatorski zid), osigurali su ispunjavanje maksimalnih zahtjeva za protokom zraka, uz optimizaciju potrošnje energije i troškova.

4. Neometajuća adaptacija

Provođenje velike zamjene klima-uređaja (AHU) u operativnom tržnom centru predstavljalo je logističke izazove. Kompaktna veličina i mala težina novih EC ventilatora pokazale su se vrijednim u skučenim strojarnicama. Kako bi se izbjeglo ometanje rada tržnog centra, projektni tim je slijedio standardizirani proces prije isporuke opreme:

- Inspekcija temelja

- Položaj ventilatora

- Osiguranje i povezivanje

- Električne instalacije

Seemtek EC zidni ventilator

Zahvaljujući modularnom dizajnu EC ventilatora, složenost instalacije je znatno smanjena. Ono što je prije trajalo danima za jednu adaptaciju klima-uređaja (AHU), sada je sažeto na samo 6 sati (uklanjanje starih ventilatora + ugradnja novih).

Instalacija hardvera bila je samo prvi korak. Prava inteligencija sistema leži u njegovom kontroleru.

Interfejs za podešavanje kontrolera

Nakon instalacije, tehnički tim je integrirao EC ventilatore u sistem upravljanja zgradom (BMS). Finim podešavanjem pomoću kontrolera, AHU jedinice su evoluirale od isporuke jednostavnog fiksnog protoka zraka do postizanja pametnog rada:

- Podešavanje protoka zraka kako bi se eliminisalo neravnomjerno hlađenje ili grijanje

- Automatsko regulisanje brzine ventilatora na osnovu temperature povratnog vazduha, eliminišući prehlađenje ili pregrejavanje

5. Postizanje stope uštede energije od 64.25%

Očitavanja brojila električne energije prije i poslije adaptacije potvrđuju rezultate.

Donja tabela upoređuje podatke iz AHU-1 tokom perioda od 10 dana prije i poslije adaptacije:

Podaci jasno pokazuju dramatičan pad potrošnje energije za ovu klima-uređajnu jedinicu, uz značajno smanjenje reaktivne snage.

Na osnovu proračuna, ova jedna klima-uređajna jedinica (AHU) postigla je stopu uštede energije od 64.25%.

Vrijedi napomenuti da ovo nije gornja granica, jer je sistem radio na maksimalnoj snazi ​​tokom ovog perioda mjerenja. Nakon dodavanja načina kontrole kao što su konstantna temperatura, konstantan protok zraka i konstantan pritisak - i prelaska na kontrolu zasnovanu na temperaturi 23. novembra - potrošnja energije je pala za dodatnih 67%.

6. Ekonomski slučaj

Budući da su ventilatori radili fiksnom brzinom, radili su punom snagom (27.57 kW) tokom cijele godine, bez obzira na godišnje doba ili opterećenje. Godišnji trošak električne energije bio je fiksan i visok:

Godišnji trošak električne energije = 27.57 kW × 13.5 sati/dan × 365 dana × 0.77 juana/kWh ≈104,600 juana

Sa visoko efikasnim EC ventilatorima i inteligentnim upravljanjem, AHU automatski podešava brzinu ventilatora na osnovu temperature povratnog vazduha, značajno smanjujući radnu snagu. Godišnji rad je podijeljen u tri perioda radi procjene:

● Ukupni godišnji trošak električne energije nakon naknadne ugradnje = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 juana

● Godišnja ušteda po AHU** = 104,600 – 30,100 = 74,500 juana

● Ukupna procijenjena godišnja ušteda za 46 AHU jedinica: 46 × 74,500 ≈ 3.43 miliona juana

Kako strategije za smanjenje emisije ugljika dobijaju na zamahu, očekuje se da će nadogradnje klima-uređaja (AHU) usmjerene na tehnologiju EC ventilatora postati glavni izbor za energetske adaptacije u komercijalnim zgradama.