פתרון שדרוג למערכת מיזוג אוויר שחוסך 3.43 מיליון יואן סיני בשנה בעלויות חשמל

לאורך מחזור החיים של מבנים מסחריים, צריכת האנרגיה נותרה אתגר מתמשך.

מערכות HVAC מהוות כ-40% עד 60% מסך צריכת האנרגיה של בניין. בתור "הלב" המספק קירור וחימום תוך הבטחת איכות האוויר בתוך הבית, יעילות התפעול של יחידות טיפול במיזוג אוויר (AHU) קובעת ישירות את יעילות האנרגיה הכוללת.

בתוך הדחיפה לנייטרליות פחמן ועלויות תפעול גוברות, מאווררים מסורתיים לעיתים קרובות אינם עומדים בדרישות חיסכון באנרגיה. כיצד ניתן לממש את פוטנציאל חיסכון האנרגיה בבניינים קיימים?

פרויקט שיפוץ של מערכת מיזוג אוויר שנערך לאחרונה בקניון בטיאנג'ין הניב תוצאות מדידות:

שיעור חיסכון באנרגיה של 64.25%.

להלן מבט מפורט על האופן שבו טכנולוגיית מאווררי EC תרמה לתוצאה זו.

1. טרנספורמציה ירוקה לקניון מבוסס

קניון זה, הממוקם ברובע מסחרי שוקק חיים, פועל כבר שנים רבות ורואה תנועה כבדה של הולכי רגל מדי יום.

עם הזמן, יחידות מיזוג האוויר המקוריות החלו להראות סימני בלאי והזדקנות.

- המאווררים המקוריים המונעים על ידי רצועה סבלו מירידה משמעותית ביעילות עקב פעולה ארוכת טווח, מה שהפך אותם למקור עיקרי לצריכת אנרגיה גבוהה.

- רכיבים מרכזיים כגון רצועות ומיסבים נשחקו, ודרשו החלפה ותיקון תכופים - מה שהגדיל את עלויות התפעול ועומס העבודה בתחזוקה.

- ליחידות המיושנות חסרה בקרה מדויקת, מה שהקשה על ויסות מדויק של הטמפרטורה ופגע בחוויית הקנייה.

- עם מודיעין מוגבל, 46 היחידות לא סיפקו משוב בזמן אמת על מצב הפעולה, מה שדרש מאמצי בדיקה ידניים משמעותיים.

כדי לתמוך ביעדים הלאומיים של חיסכון באנרגיה והפחתת פליטות תוך הפחתת עלויות תפעול, הנהלת הקניון החליטה לבצע שיפוץ מקיף של 46 יחידות AHU אלו.

זה היה יותר מהחלפת ציוד פשוטה - זה היה שדרוג מלא של מערכת ניהול האנרגיה של הקניון.

2. בדיקות ראשוניות

שיפוצים אנרגטיים דורשים קבלת החלטות מונעת נתונים.

בתחילת הפרויקט, הצוות הטכני ערך הערכה יסודית של מערכת מיזוג האוויר הקיימת:

לוחית שם מקורית של המאוורר

● בדיקת הספק בהפעלה – נמדדה צריכת החשמל בפועל של כל יחידת מיזוג אוויר.

● מדידת לחץ סטטי וזרימת אוויר – עקומת הביצועים של המאווררים המקוריים בתנאי צינור בפועל הוערכה, וסיפקה נתונים מרכזיים לבחירת מאוורר EC.

● ניטור רמת רעש – נרשמו רמות רעש בסיסיות כדי לתמוך בשיפורים אקוסטיים.

● מדידת מידות ההתקנה – מדידות ברמת מילימטר הבטיחו שהציוד החדש יתאים בצורה חלקה לחדרי המכניקה הקיימים.

● ניטור מבוסס מונה – נתוני איכות חשמל בזמן אמת נאספו באמצעות מערכת ניהול הבניין כדי להקל על השוואות אנרגיה לאחר שיפוץ.

נתוני השטח המדויקים אפשרו לצוות להתחייב בביטחון לחיסכון באנרגיה הצפוי וסיפקו בסיס איתן לבחירת מאווררי EC מתאימים.

3. מאווררי EC: בניית לב יעיל

בהתבסס על נתוני הבדיקה המפורטים, הצוות הטכני פיתח פתרון שיפוץ מותאם אישית עבור 46 יחידות AHU.

האסטרטגיה המרכזית הייתה החלפה מלאה במאווררי EC.

בסך הכל הותקנו 165 מאווררי EC בעלי יעילות גבוהה, בעיקר באמצעות שני דגמים: A3E-3A630-Y8-58 ו-A3E-3A560-Y8-56.

מאווררי EC מסדרת Seemtek Achelous

למה אוהדי EC?

מאווררי EC כוללים מנועים סינכרוניים מובנים בעלי מגנט קבוע.
בהשוואה למנועי אינדוקציה מסורתיים של AC, הם מבטלים הפסדי רוטור ושומרים על יעילות גבוהה אפילו תחת עומס חלקי - תנאי הפעלה נפוצים עבור מערכות HVAC מסחריות. נתונים מראים שמנועי EC יכולים להשיג יעילות של מעל 90%.

- מערכות AHU מסורתיות פועלות לעיתים קרובות במהירויות קבועות, מה שמביא לבזבוז אנרגיה משמעותי.
מאווררי EC תומכים בתקשורת 0-10V או RS485/MODBUS, המאפשרת כוונון מהירות ללא שלבים בהתבסס על תפוסה ותנודות טמפרטורה.

- עם עיצוב קומפקטי ותפעול הנעה ישירה, מאווררי EC מבטלים את הצורך ברצועות.
עבור צוותי תחזוקה, משמעות הדבר היא שאין עוד החלפות רצועות או ניקוי אבק רצועות, מה שמפחית משמעותית את התחזוקה השוטפת של מערכת מיזוג האוויר.

במהלך שלב התכנון, הצוות דבק בעיקרון של גודל נכון. על ידי מינוף הגמישות של התקנת מערך מאווררי EC (קיר מאוורר), הם הבטיחו עמידה בדרישות זרימת האוויר המרביות תוך אופטימיזציה של צריכת האנרגיה והעלות.

4. שיפוץ ללא הפרעה

ביצוע החלפת יחידת מיזוג אוויר בקנה מידה גדול במרכז מסחרי פעיל הציב אתגרים לוגיסטיים. הגודל הקומפקטי והמשקל הקל של מאווררי ה-EC החדשים הוכיחו את עצמם כבעלי ערך בחדרי המכניקה הסגורים. כדי למנוע שיבושים בפעילות המרכז, צוות הפרויקט פעל לפי תהליך סטנדרטי לפני אספקת הציוד:

- בדיקת יסודות

- מיקום המאוורר

- אבטחה וחיבור

- חיווט חשמלי

קיר מאוורר Seemtek EC

הודות לעיצוב המודולרי של מאווררי ה-EC, מורכבות ההתקנה פחתה משמעותית. מה שלקח בעבר ימים עבור שיפוץ של יחידת מיזוג אוויר, צומצם ל-6 שעות בלבד (הסרת מאווררים ישנים + התקנת חדשים).

התקנת החומרה הייתה רק הצעד הראשון. האינטליגנציה האמיתית של המערכת טמונה בבקר שלה.

ממשק כוונון בקר

לאחר ההתקנה, הצוות הטכני שילב את מאווררי ה-EC במערכת ניהול הבניין (BMS). באמצעות כוונון עדין עם הבקר, מערכות ה-AHU התפתחו מאספקת זרימת אוויר קבועה פשוטה להשגת פעולה חכמה:

- התאמת זרימת האוויר כדי למנוע קירור או חימום לא אחידים

- ויסות אוטומטי של מהירות המאוורר בהתאם לטמפרטורת האוויר החוזר, תוך ביטול קירור יתר או התחממות יתר

5. השגת שיעור חיסכון באנרגיה של 64.25%

קריאות מד החשמל לפני ואחרי השיפוץ מאשרות את התוצאות.

הטבלה שלהלן משווה נתונים מ-AHU-1 על פני תקופה של 10 ימים לפני ואחרי השיפוץ:

הנתונים מראים בבירור ירידה דרמטית בצריכת האנרגיה עבור יחידת AHU זו, יחד עם הפחתה משמעותית בהספק הריאקטיבי.

בהתבסס על החישובים, מכשיר AHU יחיד זה השיג שיעור חיסכון באנרגיה של 64.25%.

ראוי לציין שזה אינו הגבול העליון, שכן המערכת פעלה בתפוקה מרבית במהלך תקופת מדידה זו. לאחר הוספת מצבי בקרה כגון טמפרטורה קבועה, זרימת אוויר קבועה ולחץ קבוע - ומעבר לבקרה מבוססת טמפרטורה ב-23 בנובמבר - צריכת האנרגיה ירדה ב-67% נוספים.

6. המקרה הכלכלי

מכיוון שהמאווררים פעלו במהירות קבועה, הם פעלו בהספק מלא (27.57 קילוואט) כל השנה ללא קשר לעונה או לעומס. עלות החשמל השנתית הייתה קבועה וגבוהה:

עלות חשמל שנתית = 27.57 קילוואט × 13.5 שעות/יום × 365 ימים × 0.77 יואן/קוט"ש ≈104,600 יואן

בעזרת מאווררי EC יעילים במיוחד ובקרות חכמות, מערכת AHU מתאימה אוטומטית את מהירות המאוורר בהתבסס על טמפרטורת האוויר החוזר, ובכך מפחיתה משמעותית את עוצמת ההפעלה. הפעילות השנתית חולקה לשלוש תקופות לצורך הערכה:

● עלות חשמל שנתית כוללת לאחר שיפוץ = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 יואן

● חיסכון שנתי לכל AHU** = 104,600 – 30,100 = 74,500 יואן

● חיסכון שנתי משוער כולל עבור 46 יחידות AHU: 46 × 74,500 ≈ 3.43 מיליון יואן

ככל שאסטרטגיות להפחתת פליטות פחמן צוברות תאוצה, שדרוגי AHU המתמקדים בטכנולוגיית מאווררי EC צפויים להפוך לבחירה המרכזית לשיפוץ אנרגיה בבניינים מסחריים.