Kaip nuolatinės srovės variklio greičio valdymas reguliuoja lauko šaldytuvo ventiliatoriaus įrangos aušinimo našumą

Lauko šaldytuvai susiduria su brangiu neatitikimu: per parą kinta aušinimo apkrova, o ventiliatoriai vis dar sukasi pastoviu vienu greičiu. Taikant nuolatinės srovės elektros variklio sukimosi dažnio valdymą kondensatoriaus ventiliatorių grandinėje, oro srautas gali keistis proporcingai faktiškai reikiamam šilumos šalinimui, o ne veikti maksimaliu greičiu nepaisant sąlygų.

Kaip kintamojo greičio ventiliatoriaus valdymas atitinka aušinimo apkrovą

Ką nuolatinės srovės elektros variklio sukimosi dažnio valdymas daro šaldytuvo ventiliatoriuje

Šaldytuvas šildo išskiria šilumą per kondensatorių, o ventiliatorius perduoda šią šilumą į lauką, pateikdamas orą per ritę. Nuolatinės srovės elektros variklio sukimosi dažnio valdymas pakeičia šį procesą keisdamas variklio sukimosi dažnį, o ne įjungdami ar išjungdami jį visiškai. Esant žemai aplinkos temperatūrai arba mažai apkrovai, valdiklis sumažina apsisukimų skaičių minutėje (RPM), todėl ventiliatorius vartoja tik tiek srovės, kiek reikia. Oro srautas taip atitinka tikrąją šiluminę apkrovą, o kompresoriui būna stabilesnės sąlygos.

Kondensatoriaus slėgio nuskaitymas naudojant PWM ir 0–10 V valdymo signalus

Kondensatoriuje laikoma sotintoji aušinimo medžiaga, kurios slėgis kyla kartu su šiluma. Perduodamasis įtaisas siunčia valdikliui realaus laiko signalą, kurį jis susiejama su tiksliniu apsisukimų skaičiumi. Kai kondensavimo temperatūra pakyla, ventiliatorius pagreitėja; kai ji nukrenta – sulėtėja. Šis uždarasis valdymo kontūras palaiko sistemą arti projektinės būsenos be žmogaus įsikišimo ir neleidžia stipriems įprastų įjungimo-išjungimo ventiliatorių režimų svyravimams. Lauko sąlygomis šį kontūrą valdo du sąsajos įtaisai. PWM išėjimas perjungia magistralės įtampą pastoviu dažniu, o veiksmingą valdymo lygį nustato impulsų trukmės koeficientas. 0–10 V signalas vietoj to keičia analoginę įtampą, kurią ventiliatoriaus elektronika supranta kaip greičio komandą. Abi priemonės leidžia nuolatinės srovės variklio greičio valdymą vienu nurodymu, todėl palengvina visos parko įrangos paleidimą. Pastatų valdymo sistema gali vienu metu padidinti arba sumažinti visų ventiliatorių sukimosi dažnį.

Kodėl pastovaus greičio ventiliatoriai švaisto energiją lauko šaldytuvuose

Dalinės apkrovos veikimas naktį ir neviršūnės valandomis

Įsivaizduokite lauko ryšių šaldytuvą, kuris aptarnauja duomenų salę šaltame klimatе. Dieną stovai veikia intensyviai, tačiau po vidurnakčio IT apkrova sumažėja, o naktinis oras beveik nemokamai atlieka dalį aušinimo. Pastovaus greičio ventiliatoriai nepastebi šios dovanos: jie toliau siurbia pilną CFM kiekį ir sunaudoja pilną vatų kiekį net tada, kai kondensatorius beveik nereikalauja pagalbos. Ši eikvojama energija pasireiškia aukšta elektros sąskaita ir papildomu ventiliatorių triukšmu, kuris trukdo arti esančiam personalui.

Slėgio užlaikymas be pernelyg didelio sukimosi

Sprendimas buvo įdiegti EC variklių kondensatoriaus ventiliatorius su 0–10 V signalo įėjimu ir leisti jiems tiesiogiai sekti kondensatoriaus slėgį. Kadangi nuolatinės srovės elektrinio variklio greičio valdymas nustatė charakteristiką, naktį ventiliatoriai veikė tuščiąja eiga, tačiau išlaikė pastovų galinį slėgį, todėl kompresorius niekada nepradėdavo dirbti nepakankamo apkrovimo sąlygomis. Vėliau objekto registracijos duomenys parodė reikšmingą energijos taupymą be komforto ar technologinio proceso rizikos, nes aušinimo našumas tiesiog sekė apkrovas, o ne viršijo jas. Tuo pačiu būdu galima palaikyti dalinę apkrovą švelniomis sezonomis, kai fiksuoto greičio ventiliatorius sunaudotų nominalią galią be reikalo.

EC ventiliatorių valdymo įdiegimas lauko įrangoje

EC variklio komutacija ir išorinio rotoriaus konstrukcija

EC variklis sujungia bešepetinį nuolatinės srovės statorių su įmontuota komutavimo elektronika, todėl valdymo logika yra patiame ventiliatoriuje, o ne atskirame inverterių skyriuje. Lobisong vienetai naudoja išorinio rotoriaus bešepetinę konstrukciją su gryno vario variklio apvijomis ir tiksliais rutuliniais guoliais, dėl ko sukamasis masės centras lieka stabilus kintamojo greičio režimu. Nuolatinės srovės elektros variklių greičio reguliavimas priklauso nuo subalansuoto rotoriaus, nes vibracija žemose apsukose – tai pirmasis nepatikimų konstrukcijų trūkumas. Išorinio rotoriaus išdėstymas magnetus įdėsta arti impelerio, pagerindamas sukimo momento reakciją apkrovos šuolio metu.

Inverteriais valdomi ventiliatoriai ir darbo ciklo pritaikymas

Kai kur tikrasis invertorius yra įrengtas prieš srauto kryptį, todėl ventiliatorius tampa vienu mazgu platesnėje šilumos valdymo strategijoje. Valdiklis pritaiko veikimo ciklą akimirksniui atitinkančiai apkrovai, todėl ventiliatorius gali veikti 40 procentų našumo kelias valandas, o tada staigiai padidėti iki 80 procentų per karščio smūgį. Nuolatinės srovės elektros variklio sūkių reguliavimas taiko šią discipliną visam aušinimo kontūrui, o ne tik kondensatoriui. Kadangi statinis slėgis per ritę lieka projektuotame diapazone, oro srautas išlieka veiksmingas be stabdymo ar oro cirkuliacijos atgal.

Pirkėjams skirti pirkimo ir techninės priežiūros patarimai

Variklio apvijų, guolių ir IP apsaugos laipsnio tikrinimas

Pirkėjai turėtų patikrinti variklio konstrukciją prieš perkant. Įsitikinkite, kad variklio apvijose naudojamas grynas varis ir kad guoliai yra pritaikyti nuolatiniam lauko darbui. IP54 apsauginė dėžutė su nuimama valymo filtra padeda išlaikyti elektroniką saugia nuo dulkių, drėgmės ir tepalo – tai ypač svarbu stogo montuojamoms sistemoms. Nuolatinio srovės (DC) elektros variklių greičio reguliavimas atsipildo tik tuo atveju, jei įranga išlaiko aplinkos poveikį, todėl pasiūlymų vertinimo metu reikėtų atidžiai įvertinti apsauginės dėžutės klasifikaciją. Varikliai, pagaminti pagal IEC 60034 naudingumo klases, suteikia objektyvią bazę tiekėjų pasiūlymams palyginti.

Įdiegimas, stebėjimas ir ilgalaikė priežiūra

Nustatykite valdymo kreivę pagal išmatuotą kondensatoriaus slėgį, o ne spėjamą grafiką. Šiuo atveju padeda ISO 50001 energijos valdymo principai: kas savaitę registruokite ventiliatoriaus sunaudojamas vatus ir kondensavimosi temperatūrą, tada, kai kaupiasi duomenys, palaipsniui susiaurinkite nustatymo taškus. Europos Sąjungos rinkai tiekiamų gaminių dokumentuose turi būti nurodytas CE ženklas ir ES energijos naudingumo direktyvos (ErP) reikalavimai. Trumpa sezoninė patikra – impelerio ir filtro – padeda išvengti lėto CFM praradimo, kuris laikui bėgant sumažina naudingąją galios našumą. Laiku keiskite susidėvėjusius guolius, nes gedantis ventiliatorius dalinės apkrovos režimu gali leisti slėgio viršuje kilimą nepastebėti.

Vėdinimo ventiliatoriai lauke neprivalo veikti maksimaliu greičiu, kad atliktų savo funkciją. Taikant nuolatinės srovės variklių greičio valdymą, įmonė leidžia kondensatoriaus oro srautui koreguotis pagal tikrąją aušinimo apkrovą, taip sumažindama vartojamą galią daline apkrova, vienu metu išlaikydama saugų slėgį. Elektroniniai komponentai, PWM, 0–10 V signalai ir EC komutacija paverčia grubų ventiliatorių reaktyviu šaldymo ciklo elementu. Teisingai parinkus variklį, korpusą ir valdymo kreivę galima pasiekti ilgalaikių energijos taupymo rezultatų nepažeidžiant patikimumo ir užtikrinant tylų veikimą naktį.

Dažniausiai užduodami klausimai

Klausimas

Koks skirtumas tarp pastovaus ir kintamo greičio šaldytuvų ventiliatorių?

Atsakymas: Pastovaus greičio ventiliatoriai visada sukasi vienu ir tuo pačiu apsisukimų skaičiumi, kai yra įjungti, todėl jie perduoda pilną CFM kiekį ir suvartoja pilną galią net tada, kai kondensatoriui beveik nereikia pagalbos. Kintamo greičio įrenginiai priima valdymo signalą ir keičia apsisukimų skaičių pagal apkrovą, taip sumažindami energijos suvartojimą daline apkrova. Pirmasis sprendimas yra pigesnis laidavimui, bet švaistomas; antrasis pradžioje kainuoja brangiau, tačiau grąžinamas mažesniu elektros energijos suvartojimu visą sezoną.

Klausimas

Kodėl susiliejimo temperatūra svarbi ventiliatoriaus sukimosi dažnio valdymui?

Atsakymas: Susiliejimo temperatūra seka slėgį kondensatoriuje, o tas slėgis nustato, kiek stipriai turi dirbti kompresorius. Jei ventiliatorius šilumos nešalina pakankamai greitai, temperatūra kyla ir efektyvumas mažėja; jei šalina per daug, sistema švaistoma energija. Susiejus ventiliatoriaus apsukas su susiliejimo temperatūra, valdiklis palaiko ritę efektyvumo juostoje. Tai apsaugo kompresorių ir stabilizuoja galinį slėgį kasdienėms ir sezoniškoms svyravimams.

Klausimas

Kaip 0–10 V signalas valdo EC ventiliatorių?

Atsakymas: 0–10 V signalas yra analoginis įtampa, kurią ventiliatoriaus vidinė elektronika skaito kaip greičio komandą. Nulinė įtampa reiškia sustojimą, 10 V – maksimalų greitį, o visos tarpinės vertės atitinka proporcingą apsisukimų per minutę (RPM) reikšmę. Valdiklis padidina arba sumažina įtampą priklausomai nuo kondensatoriaus slėgio pokyčių. Tai paprasčiausias nuolatinės srovės (dc) elektros variklių greičio valdymo būdas rekonstrukcijos projektuose, nes reikia tik dviejų laidų ir jis veikia su dauguma jau esamų pastatų valdymo sistemų.

Klausimas

Ar lauko EC ventiliatoriai gali veikti dulkiuotoje ar drėgnoje stogo aplinkoje?

Atsakymas: Aukštos kokybės lauko vienetai naudoja IP54 apsaugos korpusą su ploviamuoju snap-on filtru, kuris saugo variklį ir elektroniką nuo dulkių, drėgmės ir riebalų. Tikslūs rutuliniai guoliai ir sandarus išorinio rotoriaus konstrukcija atsparūs vibracijoms ir korozijai. Daugumai vietų pakanka periodiškai plauti filtrą ir tikrinti guolius. Pirkėjai turėtų patvirtinti IP klasifikaciją ir filtro konstrukciją per pasiūlymų vertinimą, nes atviri stogai patenka po lietumi, žiedadulkių ir pramoninės dulkės, kurių pigesnės konstrukcijos neišlaiko.

Klausimas

Kurie standartai taikomi šaldymo agregatų ventiliatorių varikliams, parduodamiems Europoje?

Atsakymas: Varikliai turi atitikti IEC 60034 naudingumo klases, kurios nustato leistiną energijos nuostolį nominaliąja apkrova. Europos Sąjungos siuntoms dokumentuose turi būti CE ženklinimas ir ES ErP ekodizaino taisyklės, o ISO 50001 pateikia pagrindą matuoti ventiliatoriaus sutaupytą energiją. Techniniai specifikatoriai, lygindami pasiūlymus, gali naudoti šiuos nuorodų šaltinius, kad atskirtų rimtus gamintojus nuo nepatikrintų prekių perpardavėjų ir įtikintų finansų komandas dėl modernizavimo.