Модернизация вашей существующей системы с помощью высокоэффективного вентилятора с электронным коммутатором (EC).

Почему ваш старый вентилятор обходится вам дороже, чем вы думаете

Зайдите в любое старое здание, и вы услышите гул постоянно работающих вентиляторов в воздухообрабатывающих агрегатах, системах вытяжной вентиляции или охлаждающих установках. Эти старые асинхронные двигатели переменного тока были рассчитаны на длительный срок службы, однако они не были разработаны с целью энергосбережения. Типичный двигатель с постоянным разделённым конденсатором, приводящий в действие вентилятор, работает на полной скорости постоянно, даже если требуется лишь половина необходимого воздушного потока. Это означает потери электроэнергии, избыточный шум и повышенный износ подшипников. Однажды я провёл энергоаудит среднего по размеру офисного здания с 20 воздухообрабатывающими агрегатами. В каждом агрегате был установлен переменного тока вентилятор мощностью 300 Вт, работающий круглосуточно. Общее потребление энергии вентиляторами составило 52 800 киловатт-часов в год только для этих 20 вентиляторов. После измерения реальных потребностей в воздушном потоке мы выяснили, что вентиляторам достаточно работать со скоростью 70 % большую часть времени. Однако асинхронные двигатели переменного тока не способны изменять скорость без дорогостоящих частотных преобразователей. Владелец здания ежегодно терял почти 16 000 кВт·ч электроэнергии без какой-либо необходимости. Именно это и есть скрытая стоимость устаревших технологий вентиляции.

Прямая экономия энергии, которая отражается в вашем счете

Так почему же вентилятор с электронным коммутатором (EC) настолько эффективнее? Ответ кроется в конструкции двигателя. Традиционный асинхронный двигатель переменного тока имеет ротор с проводящими стержнями. В эти стержни наводится ток, который создаёт магнитное поле, но одновременно приводит к выделению тепла из-за сопротивления. Это явление называется потерями в роторе. Двигатель EC (электронно-коммутируемый двигатель) использует постоянные магниты на роторе. Наведённый ток отсутствует, следовательно, потери в роторе также отсутствуют. Встроенный контроллер подаёт точные импульсы на обмотки статора, обеспечивая высокий КПД в широком диапазоне скоростей. Министерство энергетики США опубликовало исследование, показавшее, что замена двигателя с экранированными полюсами или с конденсаторным пуском (PSC) на EC-двигатель снижает энергопотребление вентилятора на 40–60 %. Приведу конкретный пример. На складе в Огайо установлены два крупных вытяжных вентилятора, каждый из которых оснащён двигателем переменного тока мощностью 1,2 кВт. Они работают 16 часов в день, 300 дней в году. Таким образом, годовое энергопотребление каждого вентилятора составляло 11 520 кВт·ч. После модернизации с установкой EC-вентиляторов того же физического размера потребляемая мощность каждого вентилятора при том же расходе воздуха снизилась до 0,55 кВт. Годовое энергопотребление уменьшилось до 5 280 кВт·ч на вентилятор. Общая экономия составила 12 480 кВт·ч в год. При стоимости электроэнергии 0,12 долл. США за кВт·ч ежегодная экономия составила 1 498 долл. США только за счёт двух вентиляторов. Срок окупаемости составил восемь месяцев.

Бесступенчатое регулирование скорости для переменного расхода воздуха

Спрос на воздушный поток редко бывает постоянным. В холодильной камере требуется максимальное охлаждение при частом открытии двери. Ночью, когда дверь закрыта, потребность в охлаждении значительно снижается. Вентилятор переменного тока с одной скоростью либо переохлаждает, либо недостаточно охлаждает помещение. Электронный коммутируемый (EC) вентилятор обеспечивает плавное регулирование скорости вращения — от нуля до максимальной. Достаточно подать на него сигнал 0–10 В постоянного тока или ШИМ-сигнал от термостата, системы автоматизации здания или даже простого потенциометра. Я работал с объектом холодильного хранения, где шесть испарительных вентиляторов работали круглосуточно. Старые вентиляторы переменного тока постоянно функционировали на 100 % мощности. Компрессору приходилось часто включаться и выключаться, поскольку вентиляторы перемещали через теплообменники избыточный объём воздуха. Мы заменили их на EC-вентиляторы и установили контроллер, который снижал скорость вращения вентиляторов до 40 % при достижении заданной температуры в помещении. Время работы компрессора сократилось на 25 %, поскольку испаритель больше не перегружался. Руководитель объекта рассчитал совокупную экономию энергии, включая снижение нагрузки на компрессор, — более 18 000 кВт·ч в год. Эта экономия достигнута исключительно за счёт регулирования скорости вращения, а не только за счёт повышенной эффективности электродвигателя вентилятора.

Совместимость с модернизацией и механическая простота

Одна из главных проблем, с которой сталкиваются пользователи при замене на новый вентилятор EC, — это вопрос совместимости по габаритным размерам. Большинство вентиляторов EC разработаны с использованием тех же шаблонов расположения крепёжных отверстий, размеров фланцев и общих габаритов, что и стандартные вентиляторы переменного тока (AC). Размеры корпусов электродвигателей стандартизированы. Например, осевой вентилятор EC диаметром 92 мм или 120 мм, как правило, без затруднений устанавливается в тот же кронштейн. Электрически вентиляторы EC обычно поддерживают универсальное входное напряжение переменного тока от 110 до 277 В при частоте 50 или 60 Гц. Это означает, что их можно подключать непосредственно к существующему источнику питания без необходимости в специальном драйвере. Оператор одного из центров обработки данных принял решение модернизировать 48 вентиляторов в системах охлаждения серверных помещений. Были заказаны вентиляторы EC с тем же размером корпуса — 172 мм. За один уик-энд обслуживающая команда заменила все 48 вентиляторов. Единственным изменением в электрической части стало удаление старого конденсатора из каждого блока, поскольку вентиляторы EC не требуют пусковых или рабочих конденсаторов. Простой оборудования составил менее четырёх часов. После модернизации потребляемая мощность системы охлаждения ЦОД снизилась на 44 %, а уровень шума от вентиляторов уменьшился. Такая простота решения делает выбор очевидным.

Более длительный срок службы и снижение затрат на техническое обслуживание

У старых вентиляторов переменного тока (AC) имеется несколько точек отказа: пусковой конденсатор высыхает, центробежный выключатель залипает, а втулочные подшипники изнашиваются неравномерно из-за перегрева двигателя. Вентиляторы с электронным коммутатором (EC) полностью устраняют все эти проблемы: в них отсутствуют пусковой конденсатор, центробежный выключатель и щётки. Подшипники — высококачественные герметичные шариковые подшипники, рассчитанные на 50 000 часов работы при температуре окружающей среды 40 °C. Специалисты отдела технического обслуживания больницы рассказали мне свою историю: в палатах для пациентов было установлено 32 фанкойла, каждый из которых оснащён вентилятором переменного тока. Ежегодно поступало шесть заявок на обслуживание из-за выхода из строя конденсаторов и шумных подшипников. После замены вентиляторов переменного тока на вентиляторы EC в течение двух лет в течение последующих 24 месяцев не поступило ни одной заявки, связанной с отказами вентиляторов. Начальник отдела технического обслуживания отметил, что надёжность вентиляторов EC настолько высока, что он прекратил хранить запасные двигатели на складе. Ассоциация по движению и регулированию воздуха (AMCA) опубликовала технические данные, подтверждающие, что частота отказов двигателей EC значительно ниже, чем у двигателей переменного тока аналогичной мощности, главным образом благодаря исключению из конструкции конденсаторов и щёток. Для любого объекта, где важна бесперебойная работа, такая надёжность — это настоящее золото.

Как надежный поставщик делает модернизацию без риска

С финансовой точки зрения модернизация с использованием электронных коммутируемых (EC) вентиляторов является одним из самых эффективных инвестиционных решений для существующего оборудования. Срок окупаемости обычно составляет менее 12 месяцев, а для вентиляторов, работающих круглосуточно, — зачастую менее 6 месяцев. Кроме того, снижается нагрузка на систему охлаждения за счёт тепла, выделяемого двигателем вентилятора, поскольку EC-вентиляторы теряют меньше энергии в виде тепла. Однако для достижения таких результатов требуется точное подбор вентиляторов: полагаться на предположения недопустимо — необходимы достоверные данные о производительности. Именно здесь на помощь приходит опытный производитель, такой как Fanova. Компания Fanova выпускает EC-двигатели и вентиляторы с 2003 года. Её услуга точного подбора вентиляторов основана на проверенных отчётах испытаний в аэродинамической трубе и данных по уровню шума, что позволяет точно определить объём воздушного потока при заданном статическом давлении. Инженеры Fanova тесно взаимодействуют с заказчиком, чтобы гарантировать соответствие модернизированного вентилятора механическим и электрическим требованиям вашей системы. Благодаря производственной базе площадью 5000 кв. м и гибкой системе выполнения заказов Fanova способна поставить как единичный образец, так и партию из тысячи единиц. Трёхлетняя полная гарантия обеспечивает уверенность в том, что модернизированный вентилятор будет безотказно работать в течение многих лет. Уже более чем в 80 странах и на тысячах объектов произведена замена на решения Fanova. Когда вы готовы прекратить неоправданные энергозатраты, Fanova предоставит вам высокоэффективное решение на основе EC-вентиляторов.