En ettermonteringsløsning for aggregater som sparer 3,43 millioner CNY årlig i strømkostnader

Gjennom hele livssyklusen til næringsbygg er energiforbruket fortsatt en vedvarende utfordring.

HVAC-systemer står for omtrent 40 % til 60 % av en bygnings totale energiforbruk. Som «hjertet» som leverer kjøling og oppvarming samtidig som det sikrer inneluftkvalitet, bestemmer driftseffektiviteten til luftbehandlingsaggregater (AHU-er) direkte den totale energieffektiviteten.

Midt i presset for karbonnøytralitet og økende driftskostnader, klarer tradisjonelle vifter ofte ikke å oppfylle kravene til energisparing. Hvordan kan potensialet for energisparing utløses i eksisterende bygninger?

Et nylig ombyggingsprosjekt for luftbehandlingsaggregater på et kjøpesenter i Tianjin ga målbare resultater:

En energisparingsrate på 64.25 %.

Nedenfor er en detaljert oversikt over hvordan EC vifte teknologi bidro til dette resultatet.

1. En grønn transformasjon for et etablert kjøpesenter

Dette kjøpesenteret ligger i et travelt handelsdistrikt, har vært i drift i mange år og opplever mye daglig fottrafikk.

Over tid begynte de originale AHU-enhetene å vise tegn til slitasje og aldring.

- De originale remdrevne viftene led av betydelig effektivitetsforringelse på grunn av langvarig drift, noe som gjorde dem til en viktig kilde til høyt energiforbruk.

– Viktige komponenter som remmer og lagre var slitt ut, noe som krevde hyppig utskifting og reparasjon – noe som økte driftskostnader og vedlikeholdsarbeidsmengde.

– De utdaterte enhetene manglet presis kontroll, noe som gjorde nøyaktig temperaturregulering vanskelig og påvirket handleopplevelsen.

– Med begrenset intelligens ga de 46 enhetene ingen tilbakemeldinger i sanntid om driftsstatus, noe som krevde betydelig manuell inspeksjonsinnsats.

For å støtte nasjonale mål for energisparing og utslippsreduksjon, samtidig som driftskostnadene reduseres, bestemte ledelsen i kjøpesenteret seg for å gjennomføre en omfattende ettermontering av disse 46 luftbehandlingsenhetene.

Dette var mer enn en enkel utskifting av utstyr – det var en fullstendig oppgradering av kjøpesenterets energistyringssystem.

2. Forberedende testing

Energirenoveringer krever datadrevet beslutningstaking.

Ved prosjektets start utførte det tekniske teamet en grundig vurdering av det eksisterende AHU-systemet:

Originalt viftenavneskilt

● Driftseffekttest – Det faktiske strømforbruket til hvert aggregat ble målt.

● Måling av statisk trykk og luftstrøm – Ytelseskurven til de originale viftene under faktiske kanalforhold ble evaluert, noe som ga viktige data for valg av EC-vifte.

● Støynivåovervåking – Grunnleggende støynivåer ble registrert for å støtte akustiske forbedringer.

● Måling av installasjonsdimensjoner – Målinger på millimeternivå sørget for at nytt utstyr ville passe sømløst inn i de eksisterende mekaniske rommene.

● Målerbasert overvåking – Sanntidsdata om strømkvalitet ble samlet inn via bygningsstyringssystemet for å legge til rette for energisammenligninger etter ombygging.

De nøyaktige feltdataene gjorde det mulig for teamet å trygt forplikte seg til de forventede energibesparelsene og ga et solid grunnlag for å velge passende EC-vifter.

3. EC-fans: Bygg et effektivt hjerte

Basert på de detaljerte testdataene utviklet det tekniske teamet en skreddersydd ettermonteringsløsning for de 46 aggregatene.

Kjernestrategien var en full erstatning med EC-vifter.

Totalt 165 høyeffektive EC-vifter ble installert, hovedsakelig med to modeller: A3E-3A630-Y8-58 og A3E-3A560-Y8-56.

Seemtek Achelous-serien EC-vifter

Hvorfor EM-fans?

- EC-vifter har innebygde synkronmotorer med permanentmagnet.
Sammenlignet med tradisjonelle AC-induksjonsmotorer eliminerer de rotortap og opprettholder høy effektivitet selv under delvis belastning – en vanlig driftstilstand for kommersielle HVAC-systemer. Data viser at EC-motorer kan oppnå over 90 % effektivitet.

– Tradisjonelle aggregater opererer ofte med faste hastigheter, noe som resulterer i betydelig energisvinn.
EC-vifter støtter 0–10V eller RS485/MODBUS-kommunikasjon, noe som muliggjør trinnløs hastighetsjustering basert på belegg og temperatursvingninger.

- Med kompakt design og direktedrift eliminerer EC-vifter behovet for reimer.
For vedlikeholdsteam betyr dette at det ikke lenger er behov for beltebytte eller opprydding av beltestøv, noe som reduserer rutinemessig vedlikehold av aggregatet betydelig.

I designfasen fulgte teamet prinsippet om riktig dimensjonering. Ved å utnytte fleksibiliteten til installasjon av EC-viftepaneler (viftevegg) sørget de for at maksimale luftstrømkrav ble oppfylt, samtidig som energiforbruk og kostnader ble optimalisert.

4. En ikke-forstyrrende ettermontering

Det var logistiske utfordringer å gjennomføre en storstilt utskifting av aggregatet i et kjøpesenter i drift. Den kompakte størrelsen og den lette vekten til de nye EC-viftene viste seg å være verdifulle i de trange mekaniske rommene. For å unngå å forstyrre kjøpesenterets drift fulgte prosjektgruppen en standardisert prosess før levering av utstyr:

- Fundamentinspeksjon

- Plassering av vifte

- Sikring og tilkobling

- Elektriske ledninger

Seemtek EC-viftevegg

Takket være den modulære designen til EC-viftene ble installasjonskompleksiteten kraftig redusert. Det som tidligere tok dager for en enkelt aggregatoppgradering, ble komprimert til bare 6 timer (fjerning av gamle vifter + installasjon av nye).

Maskinvareinstallasjonen var bare det første trinnet. Systemets sanne intelligens ligger i kontrolleren.

Grensesnitt for kontrollerjustering

Etter installasjon integrerte det tekniske teamet EC-viftene i bygningsstyringssystemet (BMS). Gjennom finjustering med kontrolleren utviklet AHU-ene seg fra å levere enkel, fast luftstrøm til å oppnå smart drift:

- Justering av luftstrømmen for å eliminere ujevn kjøling eller oppvarming

- Automatisk regulering av viftehastighet basert på returlufttemperatur, noe som eliminerer overkjøling eller overoppheting

5. Oppnå en energisparingsrate på 64.25 %

Avlesninger av strømmålere før og etter ombyggingen bekrefter resultatene.

Tabellen nedenfor sammenligner data fra AHU-1 over en 10-dagers periode før og etter ombyggingen:

Dataene viser tydelig en dramatisk nedgang i energiforbruket for dette aggregatet, sammen med en betydelig reduksjon i reaktiv effekt.

Basert på beregningene oppnådde dette enkeltaggregatet en energibesparelse på 64.25 %.

Det er verdt å merke seg at dette ikke er den øvre grensen, ettersom systemet opererte med maksimal effekt i løpet av denne måleperioden. Etter å ha lagt til kontrollmoduser som konstant temperatur, konstant luftstrøm og konstant trykk – og byttet til temperaturbasert kontroll 23. november – falt energiforbruket med ytterligere 67 %.

6. Det økonomiske tilfellet

Fordi viftene gikk med fast hastighet, gikk de med full effekt (27.57 kW) året rundt, uavhengig av årstid eller belastning. Den årlige strømkostnaden var fast og høy:

Årlig strømkostnad = 27.57 kW × 13.5 timer/dag × 365 dager × 0.77 yuan/kWh ≈104 600 yuan

Med høyeffektive EC-vifter og intelligente kontroller justerer aggregatet automatisk viftehastigheten basert på returlufttemperaturen, noe som reduserer driftseffekten betydelig. Den årlige driften ble delt inn i tre perioder for estimering:

● Total årlig strømkostnad etter ombygging = 7 370 + 12 898 + 9 827 ≈ 30 100 yuan

● Årlig besparelse per AHU** = 104 600 – 30 100 = 74 500 yuan

● Totale estimerte årlige besparelser for 46 luftbehandlingsaggregater: 46 × 74 500 ≈ 3.43 millioner yuan

Etter hvert som strategier for karbonreduksjon får fart, forventes det at oppgraderinger av AHU-er sentrert rundt EC-vifteteknologi vil bli det vanligste valget for energirenoveringer i kommersielle bygninger.