Решење за санацију климатске јединице које штеди 3,43 милиона јуана годишње на трошковима електричне енергије

Током животног циклуса комерцијалних зграда, потрошња енергије остаје стални изазов.

HVAC системи чине приближно 40% до 60% укупне потрошње енергије у згради. Као „срце“ које обезбеђује хлађење и грејање, а истовремено обезбеђује квалитет ваздуха у затвореном простору, ефикасност рада климатских јединица (AHU) директно одређује укупну енергетску ефикасност.

Усред тежње ка угљеничној неутралности и растућих оперативних трошкова, традиционални вентилатори често не испуњавају захтеве за уштеду енергије. Како се потенцијал за уштеду енергије може откључати у постојећим зградама?

Недавни пројекат реконструкције климатске јединице у тржном центру у Тјенђину дао је мерљиве резултате:

Стопа уштеде енергије од 64.25%.

У наставку је детаљан преглед како ЕЦ вентилатор технологија је допринела овом исходу.

1. Зелена трансформација за већ успостављени тржни центар

Смештен у ужурбаној комерцијалној четврти, овај тржни центар ради већ дуги низ година и свакодневно бележи велики пешачки промет.

Временом су оригиналне AHU јединице почеле да показују знаке хабања и старења.

- Оригинални вентилатори са каишним погоном су патили од значајног смањења ефикасности због дуготрајног рада, што их је чинило главним извором велике потрошње енергије.

- Кључне компоненте попут каишева и лежајева су се истрошиле, што је захтевало честу замену и поправку — што је повећавало оперативне трошкове и обим посла одржавања.

- Застареле јединице нису имале прецизну контролу, што је отежавало прецизну регулацију температуре и утицало на искуство куповине.

- Са ограниченом интелигенцијом, 46 јединица није пружало повратне информације о радном статусу у реалном времену, што је захтевало значајне напоре ручне инспекције.

Да би подржали националне циљеве уштеде енергије и смањења емисија, уз истовремено смањење оперативних трошкова, руководство тржног центра одлучило је да спроведе свеобухватну реконструкцију ових 46 климатских комора.

Ово је било више од једноставне замене опреме — то је била потпуна надоградња система за управљање енергијом у тржном центру.

2. Прелиминарно тестирање

Енергетске реконструкције захтевају доношење одлука заснованих на подацима.

На почетку пројекта, технички тим је спровео темељну процену постојећег AHU система:

Оригинална натписна плочица вентилатора

● Тест радне снаге – Измерена је стварна потрошња енергије сваке климатске јединице.

● Мерење статичког притиска и протока ваздуха – Крива перформанси оригиналних вентилатора под стварним условима канала је процењена, пружајући кључне податке за избор EC вентилатора.

● Праћење нивоа буке – Основни нивои буке су забележени како би се подржала акустична побољшања.

● Мерење димензија инсталације – Мерења на милиметарском нивоу осигурала су да се нова опрема беспрекорно уклопи у постојеће машинске просторије.

● Праћење засновано на бројилима – Подаци о квалитету електричне енергије у реалном времену прикупљани су путем система за управљање зградом како би се олакшало поређење енергије након реконструкције.

Прецизни подаци са терена омогућили су тиму да се са сигурношћу обавеже на очекиване уштеде енергије и пружили су солидну основу за избор одговарајућих ЕС вентилатора.

3. EC вентилатори: Изградња ефикасног срца

На основу детаљних података испитивања, технички тим је развио прилагођено решење за додатну уградњу 46 климатских комора.

Основна стратегија је била потпуна замена вентилаторима са електронским коефицијентима (EC).

Укупно је инсталирано 165 високоефикасних ЕС вентилатора, првенствено користећи два модела: A3E-3A630-Y8-58 и A3E-3A560-Y8-56.

Вентилатори Seemtek Achelous серије EC

Зашто навијачи EC-а?

- EC вентилатори имају уграђене синхроне моторе са перманентним магнетима.
У поређењу са традиционалним АЦ индукционим моторима, они елиминишу губитке ротора и одржавају високу ефикасност чак и под делимичним оптерећењем – што је уобичајено радно стање за комерцијалне HVAC системе. Подаци показују да EC мотори могу постићи ефикасност преко 90%.

- Традиционалне климатске јединице често раде фиксним брзинама, што резултира значајним расипањем енергије.
EC вентилатори подржавају комуникацију од 0–10V или RS485/MODBUS, омогућавајући континуирано подешавање брзине на основу попуњености и флуктуација температуре.

- Са компактним дизајном и директним погоном, EC вентилатори елиминишу потребу за каишевима.
За тимове за одржавање, ово значи да више нема замене каиша или чишћења прашине са каиша, што значајно смањује рутинско одржавање климатске јединице.

Током фазе пројектовања, тим се придржавао принципа правилног димензионисања. Коришћењем флексибилности инсталације електромеханичких вентилаторских низова (вентилаторски зид), осигурали су да се испуне максимални захтеви за проток ваздуха, уз оптимизацију потрошње енергије и трошкова.

4. Неометајућа реконструкција

Спровођење велике замене климатске јединице (AHU) у тржном центру који је у функцији представљало је логистичке изазове. Компактна величина и мала тежина нових електронских вентилатора показале су се корисним у ограниченим машинским просторијама. Да би се избегло ометање рада тржног центра, пројектни тим је пратио стандардизовани процес пре испоруке опреме:

- Инспекција темеља

- Положај вентилатора

- Обезбеђивање и повезивање

- Електричне инсталације

Seemtek EC зидни вентилатор

Захваљујући модуларном дизајну EC вентилатора, сложеност инсталације је знатно смањена. Оно што је раније трајало данима за једну обнову климатске јединице, сада је сажето на само 6 сати (уклањање старих вентилатора + постављање нових).

Инсталација хардвера је била само први корак. Права интелигенција система лежи у његовом контролеру.

Интерфејс за подешавање контролера

Након инсталације, технички тим је интегрисао EC вентилаторе у систем управљања зградом (BMS). Финим подешавањем помоћу контролера, AHU јединице су еволуирале од испоруке једноставног фиксног протока ваздуха до постизања паметног рада:

- Подешавање протока ваздуха како би се елиминисало неравномерно хлађење или грејање

- Аутоматско регулисање брзине вентилатора на основу температуре повратног ваздуха, елиминишући прекомерно хлађење или прегревање

5. Постизање стопе уштеде енергије од 64.25%

Очитавања бројила електричне енергије пре и после реконструкције потврђују резултате.

Доња табела упоређује податке из AHU-1 током периода од 10 дана пре и после реконструкције:

Подаци јасно показују драматичан пад потрошње енергије за ову климатску јединицу, заједно са значајним смањењем реактивне снаге.

На основу прорачуна, ова једна климатска јединица је постигла стопу уштеде енергије од 64.25%.

Вреди напоменути да ово није горња граница, јер је систем радио на максималној снази током овог периода мерења. Након додавања режима контроле као што су константна температура, константан проток ваздуха и константан притисак — и преласка на контролу засновану на температури 23. новембра — потрошња енергије је пала за додатних 67%.

6. Економски случај

Пошто су вентилатори радили фиксном брзином, радили су пуном снагом (27.57 kW) током целе године, без обзира на годишње доба или оптерећење. Годишњи трошкови електричне енергије били су фиксни и високи:

Годишњи трошкови електричне енергије = 27.57 kW × 13.5 сати/дан × 365 дана × 0.77 јуана/kWh ≈104,600 јуана

Са високо ефикасним EC вентилаторима и интелигентним управљањем, AHU аутоматски подешава брзину вентилатора на основу температуре повратног ваздуха, значајно смањујући радну снагу. Годишњи рад је подељен у три периода ради процене:

● Укупни годишњи трошкови електричне енергије након реконструкције = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 јуана

● Годишња уштеда по AHU** = 104,600 – 30,100 = 74,500 јуана

● Укупна процењена годишња уштеда за 46 AHU јединица: 46 × 74,500 ≈ 3.43 милиона јуана

Како стратегије за смањење емисије угљеника добијају на замаху, очекује се да ће надоградње климатских комора усмерене на технологију електрокомутационих вентилатора постати главни избор за енергетске санације у комерцијалним зградама.