O soluție de modernizare a unității de tratare a aerului care economisește anual 3,43 milioane CNY la costurile cu energia electrică

Pe tot parcursul ciclului de viață al clădirilor comerciale, consumul de energie rămâne o provocare persistentă.

Sistemele HVAC reprezintă aproximativ 40% până la 60% din consumul total de energie al unei clădiri. Fiind „inima” care asigură răcirea și încălzirea, asigurând în același timp calitatea aerului din interior, eficiența de funcționare a unităților de tratare a aerului (UTA) determină direct eficiența energetică generală.

Pe fondul eforturilor pentru neutralitatea emisiilor de carbon și al creșterii costurilor operaționale, ventilatoarele tradiționale nu îndeplinesc adesea cerințele de economisire a energiei. Cum poate fi valorificat potențialul de economisire a energiei în clădirile existente?

Un proiect recent de modernizare a unei unități de tratare a aerului (CTA) la un centru comercial din Tianjin a oferit rezultate măsurabile:

O rată de economisire a energiei de 64.25%.

Mai jos este o analiză detaliată a modului în care ventilator EC tehnologia a contribuit la acest rezultat.

1. O transformare verde pentru un mall consacrat

Situat într-un cartier comercial animat, acest mall funcționează de mulți ani și este frecventat zilnic de persoane.

În timp, unitățile AHU originale au început să prezinte semne de uzură și îmbătrânire.

Ventilatoarele originale acționate prin curea au suferit o degradare semnificativă a eficienței din cauza funcționării pe termen lung, ceea ce le-a transformat într-o sursă majoră de consum ridicat de energie.

- Componentele cheie, cum ar fi curelele și rulmenții, se uzaseră, necesitând înlocuiri și reparații frecvente – crescând costurile de operare și volumul de muncă pentru întreținere.

Unitățile învechite nu aveau un control precis, ceea ce îngreuna reglarea exactă a temperaturii și afecta experiența de cumpărături.

Având inteligență limitată, cele 46 de unități nu au oferit feedback în timp real cu privire la starea de funcționare, necesitând eforturi semnificative de inspecție manuală.

Pentru a sprijini obiectivele naționale de economisire a energiei și de reducere a emisiilor, reducând în același timp costurile operaționale, conducerea centrului comercial a decis să efectueze o modernizare completă a acestor 46 de unități de tratare a aerului (CTA).

Aceasta a fost mai mult decât o simplă înlocuire a echipamentelor - a fost o modernizare completă a sistemului de management al energiei al mall-ului.

2. Testare preliminară

Renovările energetice necesită luarea deciziilor bazate pe date.

La începutul proiectului, echipa tehnică a efectuat o evaluare amănunțită a sistemului de tratare a aerului (CTA) existent:

Plăcuță originală cu numele ventilatorului

● Test de putere în funcționare – A fost măsurat consumul real de energie al fiecărei unități de tratare a aerului (UTA).

● Măsurarea presiunii statice și a fluxului de aer – A fost evaluată curba de performanță a ventilatoarelor originale în condiții reale de conductă, oferind date cheie pentru selecția ventilatoarelor EC.

● Monitorizarea nivelului de zgomot – Nivelurile de zgomot de referință au fost înregistrate pentru a susține îmbunătățirile acustice.

● Măsurarea dimensiunilor de instalare – Măsurătorile la nivel milimetric au asigurat integrarea perfectă a noilor echipamente în camerele tehnice existente.

● Monitorizare bazată pe contoare – Datele privind calitatea energiei electrice în timp real au fost colectate prin intermediul sistemului de management al clădirii pentru a facilita comparațiile energetice post-modernizare.

Datele precise de teren au permis echipei să se angajeze cu încredere în economiile de energie preconizate și au oferit o bază solidă pentru selectarea ventilatoarelor EC adecvate.

3. Fanii EC: Construirea unei inimi eficiente

Pe baza datelor detaliate ale testelor, echipa tehnică a dezvoltat o soluție de modernizare personalizată pentru cele 46 de unități de tratare a aerului (CTA).

Strategia principală a fost o înlocuire completă cu ventilatoare EC.

Au fost instalate în total 165 de ventilatoare EC de înaltă eficiență, folosind în principal două modele: A3E-3A630-Y8-58 și A3E-3A560-Y8-56.

Ventilatoare Seemtek seria Achelous EC

De ce fani EC?

Ventilatoarele EC sunt dotate cu motoare sincrone cu magneți permanenți încorporate.
Comparativ cu motoarele tradiționale de curent alternativ cu inducție, acestea elimină pierderile la rotor și mențin o eficiență ridicată chiar și sub sarcină parțială - o condiție comună de funcționare pentru sistemele HVAC comerciale. Datele arată că motoarele EC pot atinge o eficiență de peste 90%.

- CTA-urile tradiționale funcționează adesea la viteze fixe, ceea ce duce la o risipă semnificativă de energie.
Ventilatoarele EC acceptă comunicare 0–10V sau RS485/MODBUS, permițând reglarea continuă a vitezei în funcție de ocupare și fluctuațiile de temperatură.

Cu un design compact și funcționare cu acționare directă, ventilatoarele EC elimină necesitatea curelelor.
Pentru echipele de întreținere, aceasta înseamnă că nu mai este nevoie de înlocuirea curelelor sau de curățarea prafului de pe curele, reducând semnificativ întreținerea de rutină a unității de tratare a aerului (UTA).

În faza de proiectare, echipa a respectat principiul dimensionării corecte. Prin valorificarea flexibilității instalării sistemului de ventilatoare EC (perete ventilator), s-au asigurat că cerințele maxime de flux de aer au fost îndeplinite, optimizând în același timp consumul de energie și costurile.

4. O modernizare neperturbatoare

Înlocuirea unei unități de tratare a aerului la scară largă într-un centru comercial aflat în funcțiune a prezentat provocări logistice. Dimensiunile compacte și greutatea redusă a noilor ventilatoare EC s-au dovedit valoroase în sălile tehnice restrânse. Pentru a evita perturbarea operațiunilor centrului comercial, echipa de proiect a urmat un proces standardizat înainte de livrarea echipamentului:

- Inspecția fundației

- Amplasarea ventilatorului

- Securizare și conectare

- Cablaje electrice

Perete de ventilatoare Seemtek EC

Datorită designului modular al ventilatoarelor EC, complexitatea instalării a fost redusă considerabil. Ceea ce anterior dura zile întregi pentru o singură modernizare a unei centrale de tratare a aerului (UTA) a fost redus la doar 6 ore (demontarea ventilatoarelor vechi + instalarea unora noi).

Instalarea hardware-ului a fost doar primul pas. Adevărata inteligență a sistemului constă în controlerul său.

Interfață de reglare a controlerului

Odată instalate, echipa tehnică a integrat ventilatoarele EC în sistemul de management al clădirii (BMS). Prin reglarea fină cu ajutorul controlerului, unitățile de tratare a aerului (CTA) au evoluat de la furnizarea unui flux de aer fix simplu la o funcționare inteligentă:

- Reglarea fluxului de aer pentru a elimina răcirea sau încălzirea neuniformă

- Reglarea automată a vitezei ventilatorului în funcție de temperatura aerului de retur, eliminând suprarăcirea sau supraîncălzirea

5. Atingerea unei rate de economisire a energiei de 64.25%

Citirile contoarelor de electricitate înainte și după modernizare confirmă rezultatele.

Tabelul de mai jos compară datele de la AHU-1 pe o perioadă de 10 zile înainte și după modernizare:

Datele arată clar o scădere dramatică a consumului de energie pentru această unitate de tratare a aerului (UTA), împreună cu o reducere semnificativă a puterii reactive.

Pe baza calculelor, această singură unitate de tratare a aerului (CTA) a atins o rată de economisire a energiei de 64.25%.

Este demn de remarcat faptul că aceasta nu este limita superioară, deoarece sistemul a funcționat la putere maximă în timpul acestei perioade de măsurare. După adăugarea modurilor de control, cum ar fi temperatura constantă, fluxul de aer constant și presiunea constantă - și trecerea la controlul bazat pe temperatură pe 23 noiembrie - consumul de energie a scăzut cu încă 67%.

6. Cazul economic

Deoarece ventilatoarele funcționau la viteză fixă, acestea funcționau la putere maximă (27.57 kW) pe tot parcursul anului, indiferent de sezon sau de sarcină. Costul anual al energiei electrice era fix și ridicat:

Cost anual al energiei electrice = 27.57 kW × 13.5 ore/zi × 365 zile × 0.77 yuani/kWh ≈104,600 yuani

Cu ventilatoare EC de înaltă eficiență și comenzi inteligente, unitatea de tratare a aerului (UTA) ajustează automat viteza ventilatorului în funcție de temperatura aerului de retur, reducând semnificativ puterea de funcționare. Funcționarea anuală a fost împărțită în trei perioade pentru estimare:

● Costul total anual al energiei electrice după modernizare = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 yuani

● Economii anuale per unitate de tratare a aerului** = 104,600 – 30,100 = 74,500 de yuani

● Economii anuale totale estimate pentru 46 de unități de tratare a aerului: 46 × 74,500 ≈ 3.43 milioane de yuani

Pe măsură ce strategiile de reducere a emisiilor de carbon prind avânt, se așteaptă ca modernizările sistemelor de tratare a aerului (UTA) axate pe tehnologia ventilatoarelor EC să devină alegerea principală pentru modernizarea energetică a clădirilor comerciale.