AHU moderniseerimislahendus, mis säästab elektriarvetelt 3,43 miljonit Hiina jeeni aastas

Ärihoonete kogu elutsükli jooksul on energiatarbimine jätkuvalt probleemiks.

HVAC-süsteemid moodustavad umbes 40–60% hoone koguenergiast. Kuna tegemist on „südamega“, mis tagab jahutuse ja kütte, tagades samal ajal siseõhu kvaliteedi, määrab õhukäitlusseadmete (AHU) tööefektiivsus otseselt üldise energiatõhususe.

Süsinikuneutraalsuse poole püüdlemise ja kasvavate tegevuskulude keskel ei suuda traditsioonilised ventilaatorid sageli energiasäästunõudeid täita. Kuidas saaks olemasolevates hoonetes energiasäästupotentsiaali ära kasutada?

Hiljutine Tianjini kaubanduskeskuse õhukäitlusseadmete moderniseerimisprojekt andis mõõdetavaid tulemusi:

Energiasäästu määr 64.25%.

Allpool on üksikasjalik ülevaade sellest, kuidas EC fänn tehnoloogia aitas sellele tulemusele kaasa.

1. Roheline ümberkujundamine väljakujunenud kaubanduskeskuses

See kaubanduskeskus asub elavas äripiirkonnas, on tegutsenud aastaid ja seal on iga päev tihe jalakäijate liiklus.

Aja jooksul hakkasid originaalsed õhukäitlusseadmed (AHU) kulumise ja vananemise märke ilmutama.

- Algsed rihmaga ventilaatorid kannatasid pikaajalise töötamise tõttu märkimisväärselt efektiivsuse languse all, mistõttu olid need suure energiatarbimisega.

- Olulised komponendid, näiteks rihmad ja laagrid, olid kulunud, vajades sagedast vahetamist ja remonti – see suurendas tegevuskulusid ja hoolduskoormust.

- Vananenud seadmetel puudus täpne juhtimine, mis raskendas temperatuuri täpset reguleerimist ja mõjutas ostukogemust.

- Piiratud intelligentsusega ei andnud 46 seadet reaalajas tagasisidet tööoleku kohta, mis nõudis märkimisväärset käsitsi kontrolli.

Riiklike energiasäästu ja heitkoguste vähendamise eesmärkide toetamiseks ning tegevuskulude vähendamiseks otsustas kaubanduskeskuse juhtkond teha nende 46 õhukäitlusseadme põhjaliku renoveerimise.

See oli enamat kui lihtne seadmete vahetus – see oli kaubanduskeskuse energiahaldussüsteemi täielik uuendamine.

2. Eeltestimine

Energiasäästlikud renoveerimistööd nõuavad andmepõhist otsuste langetamist.

Projekti alguses viis tehniline meeskond läbi olemasoleva õhukäitlussüsteemi põhjaliku hindamise:

Algse ventilaatori nimesilt

● Töövõimsuse test – Mõõdeti iga õhukäitlusseadme tegelik energiatarve.

● Staatilise rõhu ja õhuvoolu mõõtmine – Hinnati originaalventilaatorite jõudluskõverat tegelikes kanalitingimustes, mis andis EC-ventilaatorite valikuks olulised andmed.

● Müratase jälgimine – Akustiliste täiustuste toetamiseks registreeriti baasmüratasemed.

● Paigaldusmõõtmete mõõtmine – millimeetritasemel mõõtmised tagasid, et uued seadmed sobiksid sujuvalt olemasolevatesse mehaanikaruumidesse.

● Mõõtjapõhine jälgimine – Hoone haldussüsteemi kaudu koguti reaalajas elektrienergia kvaliteedi andmeid, et hõlbustada renoveerimisjärgset energiavõrdlust.

Täpsed väliandmed võimaldasid meeskonnal kindlalt oodatavat energiasäästu saavutada ja andsid kindla aluse sobivate EC-ventilaatorite valimiseks.

3. EC-ventilaatorid: tõhusa südame loomine

Üksikasjalike katseandmete põhjal töötas tehniline meeskond välja 46 õhukäitlusseadme jaoks kohandatud moderniseerimislahenduse.

Põhistrateegia oli täielik asendamine EC-ventilaatoritega.

Kokku paigaldati 165 suure efektiivsusega EC-ventilaatorit, peamiselt kahe mudeli abil: A3E-3A630-Y8-58 ja A3E-3A560-Y8-56.

Seemtek Achelous seeria EC-ventilaatorid

Miks just EC fännid?

- EC-ventilaatoritel on sisseehitatud püsimagnetiga sünkroonmootorid.
Võrreldes traditsiooniliste vahelduvvoolu asünkroonmootoritega kõrvaldavad need rootori kaod ja säilitavad kõrge efektiivsuse isegi osalise koormuse korral – see on tavaline töötingimus ärilistes HVAC-süsteemides. Andmed näitavad, et EC-mootorite efektiivsus võib ületada 90%.

- Traditsioonilised õhukäitlusseadmed töötavad sageli fikseeritud kiirusel, mille tulemuseks on märkimisväärne energia raiskamine.
EC-ventilaatorid toetavad 0–10 V või RS485/MODBUS-i sidet, võimaldades astmevaba kiiruse reguleerimist vastavalt ruumide täituvusele ja temperatuurikõikumistele.

- Kompaktse disaini ja otseülekandega EC-ventilaatorid välistavad rihmade vajaduse.
Hooldusmeeskondade jaoks tähendab see, et enam pole vaja rihmasid vahetada ega rihmatolmu puhastada, mis vähendab oluliselt õhukäitlusseadmete rutiinset hooldust.

Projekteerimisetapis järgis meeskond õige suuruse valimise põhimõtet. Kasutades ära EC-ventilaatorite massiivi (ventilaatoriseina) paigaldamise paindlikkust, tagasid nad maksimaalse õhuvoolu nõuete täitmise, optimeerides samal ajal energiatarbimist ja kulusid.

4. Mittehäiriv moderniseerimine

Suuremahulise õhukäitlusseadme (AHU) vahetus tegutsevas kaubanduskeskuses tekitas logistilisi väljakutseid. Uute EC-ventilaatorite kompaktne suurus ja kerge kaal osutusid kitsastes mehaanilistes ruumides väärtuslikuks. Kaubanduskeskuse tegevuse häirimise vältimiseks järgis projektimeeskond enne seadmete tarnimist standardiseeritud protsessi:

- Vundamendi kontroll

- Ventilaatori paigutus

- Kinnitamine ja ühendus

- Elektrijuhtmestik

Seemtek EC ventilaatori sein

Tänu EC-ventilaatorite moodulkonstruktsioonile vähenes paigaldamise keerukus oluliselt. See, mis varem võttis ühe õhukäitlusseadme moderniseerimise jaoks päevi, lühenes vaid 6 tunnini (vanade ventilaatorite eemaldamine + uute paigaldamine).

Riistvara paigaldamine oli alles esimene samm. Süsteemi tõeline intelligentsus peitub selle kontrolleris.

Kontrolleri häälestamise liides

Pärast paigaldamist integreeris tehniline meeskond EC-ventilaatorid hoone juhtimissüsteemi (BMS). Tänu kontrolleriga peenhäälestamisele arenesid õhukäitlusseadmed lihtsa fikseeritud õhuvoolu pakkumisest nutika töörežiimiga seadmeteks:

- Õhuvoolu reguleerimine ebaühtlase jahutuse või kuumenemise vältimiseks

- Ventilaatori kiiruse automaatne reguleerimine vastavalt tagasivooluõhu temperatuurile, välistades ülejahtumise või ülekuumenemise

5. 64.25% energiasäästumäära saavutamine

Elektriarvesti näidud enne ja pärast renoveerimist kinnitavad tulemusi.

Allolev tabel võrdleb AHU-1 andmeid 10-päevase perioodi jooksul enne ja pärast moderniseerimist:

Andmed näitavad selgelt selle õhukäitlusseadme energiatarbimise dramaatilist langust koos reaktiivvõimsuse märkimisväärse vähenemisega.

Arvutuste põhjal saavutas see üksik õhukäitlusseade 64.25% energiasäästu.

Tasub märkida, et see ei ole ülempiir, kuna süsteem töötas selle mõõtmisperioodi jooksul maksimaalse võimsusega. Pärast selliste juhtimisrežiimide lisamist nagu konstantne temperatuur, konstantne õhuvool ja konstantne rõhk – ning 23. novembril temperatuuril põhinevale juhtimisele üleminekut – langes energiatarbimine veel 67%.

6. Majanduslik argument

Kuna ventilaatorid töötasid fikseeritud kiirusel, töötasid nad täisvõimsusel (27.57 kW) aastaringselt olenemata aastaajast või koormusest. Aastane elektrienergia hind oli fikseeritud ja kõrge:

Aastane elektrienergia kulu = 27.57 kW × 13.5 tundi/päevas × 365 päeva × 0.77 jüaani/kWh ≈104 600 jüaani

Tänu suure tõhususega EC-ventilaatoritele ja intelligentsetele juhtseadmetele reguleerib õhukäitlusseade automaatselt ventilaatori kiirust tagasivooluõhu temperatuuri alusel, vähendades oluliselt töövõimsust. Aastane töömaht jagati hindamiseks kolmeks perioodiks:

● Aastane elektrienergia kogukulu pärast renoveerimist = 7,370 + 12 898 + 9,827 ≈ 30 100 jüaani

● Aastane kokkuhoid õhukäitlusseadme kohta** = 104 600 – 30 100 = 74 500 jüaani

● 46 õhukäitlusseadme hinnanguline aastane kokkuhoid: 46 × 74 500 ≈ 3.43 miljonit jüaani

Süsinikuheite vähendamise strateegiate hoogustumisel eeldatakse, et EC-ventilaatorite tehnoloogiale keskendunud õhukäitlusseadmete uuendused saavad ärihoonete energiasäästu renoveerimisel peamiseks valikuks.