EN
Ο εξαερισμός μεγάλων εργοστασίων σπάνια απαιτεί σταθερή ροή αέρα ενός μόνου ρυθμού καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας. Τα φορτία θερμότητας μεταβάλλονται με την παραγωγή, οι πόρτες ανοίγουν και κλείνουν, ενώ η παρουσία ανθρώπων μεταβάλλεται ανά ζώνη. Γι’ αυτόν τον λόγο, οι κινητήρες PMSM για βιομηχανικούς ανεμιστήρες λαμβάνονται όλο και περισσότερο υπόψη όταν μια εγκατάσταση επιθυμεί να μειώσει την ενεργειακή κατανάλωση του εξαερισμού χωρίς να αναγκάζεται να αποδεχθεί χειρότερη κυκλοφορία αέρα. Το χρήσιμο ερώτημα δεν είναι κατά πόσο ένας κινητήρας μόνιμου μαγνήτη (PMSM) είναι «πιο αποδοτικός» σε αφηρημένους όρους. Είναι κατά πόσο ο κινητήρας, ο ανεμιστήρας, τα συστήματα ελέγχου και ο πραγματικός κύκλος λειτουργίας λειτουργούν από κοινού για να παρέχουν την απαιτούμενη ροή αέρα με την ελάχιστη δυνατή εισερχόμενη ισχύ.
Για μια ομάδα μηχανικών, η αλλαγή είναι από τη σύγκριση της ονομαστικής ισχύος σε kW στην προσαρμογή της συμπεριφοράς του κινητήρα και του ελεγκτή στο προφίλ λειτουργίας. Ένα συμβατικό σύστημα μπορεί να φαίνεται αποδεκτό σε πλήρη φόρτιση, ενώ καταναλώνει περιττή ενέργεια για μεγάλο χρονικό διάστημα του έτους υπό μερική ζήτηση. Ένας κατάλληλα προδιαγεγραμμένος κινητήρας PMSM για βιομηχανικούς ανεμιστήρες μπορεί να βελτιώσει την πλευρά του κινητήρα σε αυτήν την εξίσωση και να καθιστά τη λειτουργία σε χαμηλές στροφές πιο ελεγχόμενη.
Γιατί η εργοστασιακή εξαερισμός είναι μια ενεργειακά απαιτητική εφαρμογή
Οι ανεμιστήρες εξαερισμού σε εργαστηριακούς χώρους παραγωγής, αποθήκες, εργαστήρια και περιοχές διαδικασιών μπορεί να λειτουργούν για μεγάλες ώρες. Όταν αρκετοί μεγάλοι ανεμιστήρες λειτουργούν με σταθερή ταχύτητα, ακόμα και μια μικρή αποφεύξιμη απώλεια σε κάθε κινητήρα γίνεται σημαντική κατά τη διάρκεια του έτους λειτουργίας. Πιο σημαντικό είναι ότι πολλά συστήματα χρησιμοποιούν φλαπ, στένωμα ή κύκλους ενεργοποίησης/απενεργοποίησης για να αντιμετωπίσουν τις μεταβαλλόμενες ανάγκες. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν να περιορίζουν τη ροή αέρα, αλλά ενδέχεται να μειώνουν την καταναλισκόμενη ισχύ λιγότερο αποτελεσματικά από τη μείωση της ταχύτητας του ανεμιστήρα.
Οι νόμοι ομοιότητας των ανεμιστήρων εξηγούν γιατί η έλεγχος της ταχύτητας έχει σημασία. Σε ένα συγκρίσιμο σύστημα ανεμιστήρα, η παροχή αέρα μεταβάλλεται περίπου ανάλογα με την ταχύτητα, ενώ η κατανάλωση ισχύος μεταβάλλεται προσεγγιστικά με τον κύβο της ταχύτητας. Για παράδειγμα, η μείωση της ταχύτητας κατά 10% μπορεί να αντιστοιχεί σε περίπου 27% χαμηλότερη κατανάλωση ισχύος από τον ανεμιστήρα. Αυτή η σχέση δεν αποτελεί εγγύηση εξοικονόμησης: η αντίσταση των αγωγών, η επιλογή του ανεμιστήρα, οι μηχανισμοί ελέγχου και το σημείο λειτουργίας έχουν όλα σημασία. Ωστόσο, εξηγεί γιατί ένα σύστημα εξαερισμού που λειτουργεί συχνά κάτω από τη μέγιστη παροχή αέρα έχει ισχυρό λόγο να δίνει προτεραιότητα σε αποτελεσματική λειτουργία με μεταβλητή ταχύτητα.
Πώς ο PMSM για βιομηχανικούς ανεμιστήρες αλλάζει την εικόνα των απωλειών του κινητήρα
A Σύγχρονου Κινητήρα Μονίμων Μαγνητών (PMSM) χρησιμοποιεί μαγνήτες στο δρομέα για να δημιουργήσει το μαγνητικό πεδίο του δρομέα, αντί να βασίζεται στο ρεύμα του δρομέα για τη δημιουργία αυτού του πεδίου. Σε πρακτικούς όρους, αυτό μπορεί να μειώσει τις ηλεκτρικές απώλειες του δρομέα που σχετίζονται με την ολίσθηση των επαγωγικών κινητήρων. Για έναν PMSM για βιομηχανικούς ανεμιστήρες, το δυνητικό πλεονέκτημα είναι ιδιαίτερα σχετικό σε περιπτώσεις όπου ο ανεμιστήρας λειτουργεί σημαντικό χρονικό διάστημα μακριά από ένα στενό ονομαστικό σημείο λειτουργίας.
Ο κινητήρας αποτελεί μόνο ένα τμήμα της συνολικής απόδοσης του συστήματος ανεμιστήρα, αλλά είναι ένα σημαντικό τμήμα. Ένας κατάλληλος PMSM μπορεί να διατηρεί καλή απόδοση σε ένα ευρύ φάσμα χρήσιμων ταχυτήτων όταν συνδυάζεται με κατάλληλο οδηγό και στρατηγική ελέγχου. Αυτό καθιστά ευκολότερη την παροχή μόνο της ροής αέρα που απαιτείται από μία ζώνη, αντί να λειτουργεί συνεχώς ο ανεμιστήρας στη μέγιστη ταχύτητα και να διασπά την περιττή πίεση αλλού στο σύστημα.
Ο άμεσος κινητήρας μπορεί να εξαλείψει ένα ακόμη πηγή απωλειών
Πολλές μεγάλες διατάξεις εξαερισμού χρησιμοποιούν ιμάντες, τροχαλίες ή οδοντωτά στοιχεία μεταξύ του κινητήρα και του ανεμιστήρα. Αυτά τα στοιχεία μπορεί να είναι κατάλληλα σε ορισμένες αναβαθμίσεις, αλλά προσθέτουν προβλήματα στοιχείων στον ευθυγραμμισμό, την ένταση και τη συντήρηση. Ένας απευθείας κινητήρας PMSM για βιομηχανικούς ανεμιστήρες μπορεί να εξαλείψει τις απώλειες μετάδοσης και να μειώσει τον αριθμό των μηχανικών στοιχείων που απαιτούν επιθεώρηση. Το πλεονέκτημα πρέπει να αξιολογηθεί σε σχέση με την αδράνεια του ανεμιστήρα, τις απαιτήσεις εκκίνησης, την πρόσβαση για συντήρηση και τον πραγματικό μηχανικό σχεδιασμό· η απευθείας κίνηση δεν είναι αυτόματα η προτιμώμενη λύση για κάθε εγκατάσταση.
Η μεταβλητή ταχύτητα είναι εκεί όπου πραγματοποιείται μεγάλο μέρος της εξοικονόμησης σε επίπεδο συστήματος
Η μεγαλύτερη ευκαιρία προκύπτει συχνά από τον συνδυασμό της απόδοσης του PMSM και του ελέγχου ταχύτητας που ανταποκρίνεται στη ζήτηση. Αισθητήρες ή ένα εποπτικό σύστημα ελέγχου μπορούν να χρησιμοποιούν σήματα θερμοκρασίας, υγρασίας, ποιότητας αέρα, πίεσης ή διαδικασίας για να καθορίσουν
Το Energy Star χρησιμοποιεί μια σαφή εικόνα του αποτελέσματος του νόμου του κύβου: η μείωση της ταχύτητας του ανεμιστήρα στο μισό μπορεί να μειώσει τη συνδεδεμένη ενέργεια του ανεμιστήρα σε περίπου το ένα όγδοο, στην κατάλληλη εφαρμογή. Τα συστήματα εξαερισμού εργοστασίων δεν πρέπει να χρησιμοποιούν αυτήν τη δήλωση ως γενική πρόβλεψη, διότι η διαρροή κτιρίου, οι απαιτήσεις εξαερισμού διαδικασίας, οι κανόνες ελάχιστης ανταλλαγής αέρα και η συμπεριφορά παράλληλων ανεμιστήρων αλλάζουν το αποτέλεσμα. Ωστόσο, αποτελεί χρήσιμο λόγο για να καταγράφονται πραγματικά δεδομένα ταχύτητας και ισχύος πριν από την επιλογή ενός PMSM για βιομηχανικούς ανεμιστήρες.
Όπου μια αντικατάσταση ανεμιστήρα με PMSM μπορεί να προσφέρει τη μεγαλύτερη αξία
- Μεγάλος χρόνος λειτουργίας: Ένας κινητήρας υψηλότερης απόδοσης έχει περισσότερο χρόνο για να συσσωρεύσει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας.
- Μεταβλητή ζήτηση εξαερισμού: Οι εγκαταστάσεις με μεταβαλλόμενα φορτία θερμότητας, κατοικησιμότητας ή διαδικασίας μπορούν να επωφεληθούν από τη λειτουργία κοντά στην απαιτούμενη ροή αέρα.
- Ανεμιστήρες που λειτουργούν συχνά κάτω από την πλήρη ταχύτητα: Αυτός είναι ο τομέας όπου η συμπεριφορά του κινητήρα σε μερικό φορτίο και ο νόμος του κύβου για ανεμιστήρες αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής.
- Τοποθεσίες ευαίσθητες στη συντήρηση: Μια διάταξη με άμεση κίνηση μπορεί να μειώσει το έργο επιθεώρησης και ρύθμισης των ιμάντων, όταν η μηχανική σχεδίαση το επιτρέπει.
- Ανάγκες ελέγχου σε επίπεδο ζώνης: Ο χωριστός έλεγχος των ανεμιστήρων μπορεί να αποτρέψει την ψύξη ή τον εξαερισμό ολόκληρης της εγκατάστασης για να ικανοποιηθεί μια τοπική ζώνη υψηλής θερμοκρασίας.
Η απόφαση αγοράς συνήθως αρχίζει με την τιμή του εξοπλισμού, αλλά η πιο χρήσιμη σύγκριση είναι η συνολική εικόνα λειτουργίας: ηλεκτρική ενέργεια, εργασία συντήρησης, περιορισμοί παραγωγής κατά τη διάρκεια της συντήρησης και ενσωμάτωση του ελέγχου. Οι σύγχρονοι μονοφασικοί κινητήρες μόνιμων μαγνητών (PMSM) για βιομηχανικούς ανεμιστήρες είναι πιο πειστικοί όταν αυτοί οι επαναλαμβανόμενοι παράγοντες συμφωνούν με τον κύκλο λειτουργίας, όχι απλώς επειδή η τεχνολογία είναι νεότερη.
Τι μπορεί να περιορίσει την εξοικονόμηση
Αξίζει να είναι κανείς ακριβής σε αυτό το σημείο. Ένας κινητήρας PMSM δεν μπορεί να διορθώσει έναν κακώς επιλεγμένο ανεμιστήρα, στενά αγωγά, ένα σύστημα διανομής με διαρροές ή μια ακολουθία ελέγχου που ζητά συνεχώς πλήρη ταχύτητα. Ομοίως, ένας ανεμιστήρας που πράγματι πρέπει να λειτουργεί συνεχώς κοντά στην ονομαστική του ταχύτητα μπορεί να προσφέρει μικρότερο πλεονέκτημα σε επίπεδο συστήματος σε σύγκριση με έναν ανεμιστήρα με εξαιρετικά μεταβλητό φορτίο. Η σωστή επιλογή εξαρτάται από τη μετρούμενη απαίτηση ροής αέρα, το προφίλ στατικής πίεσης, τις περιβαλλοντικές συνθήκες, τη συμβατότητα μεταξύ κινητήρα και οδηγού και το σχέδιο συντήρησης.
Πριν εξετάσετε μόνο την ονομαστική ισχύ, ρωτήστε: τι ακριβώς χρειάζεται η εγκατάσταση κατά τη διάρκεια κάθε βάρδιας και εποχής; Ένα προφίλ φορτίου με διαστήματα σε 100 %, 80 %, 60 % και χαμηλότερη ροή αέρα είναι πολύ πιο ενημερωτικό από έναν ετήσιο αριθμό ώρας λειτουργίας. Επιπλέον, αποτρέπει τη δικαιολόγηση ενός υπερμεγέθους κινητήρα ή ανεμιστήρα με βάση μια ασυνήθιστη κορυφαία επιβάρυνση.
Επιλογή της κατάλληλης προσέγγισης μόνιμου μαγνήτη (PMSM)
Για ένα εργοστάσιο μεγάλης κλίμακας, η εξαεριστική εγκατάσταση πρέπει να περιλαμβάνει κινητήρα μόνιμου μαγνήτη (PMSM) ως μέρος της αναθεώρησης του συστήματος ανεμιστήρα. Επαληθεύστε τη ροπή σε όλο το επιθυμητό εύρος ταχυτήτων, τις απαιτήσεις προστασίας και ψύξης, τη συμβατότητα με τον μετατροπέα, την αδράνεια του ανεμιστήρα, τη διεπαφή ελέγχου και την πρόσβαση για συντήρηση. Εάν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι υψηλή, η φόρτιση με σκόνη είναι σημαντική ή η εγκατάσταση έχει μη συνηθισμένες απαιτήσεις εκκίνησης, τότε αυτές οι συνθήκες πρέπει να συμπεριληφθούν στον υπολογισμό συνεχούς λειτουργίας και όχι να αντιμετωπιστούν ως δευτερεύουσες παράμετροι.
Η ENNENG εστιάζει σε λύσεις κινητήρων μόνιμου μαγνήτη και μπορεί να υποστηρίξει ειδικές συζητήσεις για εφαρμογές όσον αφορά τη διαμόρφωση του κινητήρα και τις συνθήκες λειτουργίας. Η πιο αξιόπιστη επιχειρηματική περίπτωση ξεκινά με μετρημένα δεδομένα από τον χώρο εγκατάστασης και ολοκληρώνεται με μια διαφανή σύγκριση στα απαιτούμενα σημεία λειτουργίας της εξαεριστικής εγκατάστασης.
- Whatsapp:+86 18562780228
- Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο: [email protected]
- Τηλέφωνο: +86 532 66000559
