Ключ к выбору двигателя и привода для будущих стандартов эффективности вентиляторов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Когда Министерство энергетики США (DOE) в ближайшие месяцы опубликует окончательные версии своих долгожданных правил испытаний эффективности вентиляторов и стандартов эффективности, оно будет применять эти правила к важнейшему применению в задаче управления энергопотреблением в стране. Тем временем представители отрасли обсуждают, как новые правила — первые в истории для коммерческих и промышленных фанатов — повлияют на их деятельность.

Две вещи являются бесспорными. Во-первых, правила должны снизить энергопотребление вентиляторов, помогая снизить общие затраты на электроэнергию в здании. В настоящее время на вентиляторы приходится около 18% всей электроэнергии, покупаемой в коммерческих и промышленных зданиях. Ожидается, что новые правила Министерства энергетики приведут к повышению эффективности на 2-3%, что сэкономит примерно семь квадриллионов БТЕ энергии в течение следующих 60 лет.

Во-вторых, более аэродинамичная конструкция вентилятора не обязательно обеспечит экономию энергии, необходимую для соблюдения предлагаемых правил. Это связано с тем, что изменения в конструкции вентилятора может быть чрезвычайно сложно внедрить в существующую систему, а энергопотребление легче решить путем модернизации двигателя, на который приходится вся мощность вентилятора. Повышение эффективности двигателя во многих случаях будет неотъемлемой частью достижения эффективности вентилятора.

В МО это понимают. Уведомление Министерства энергетики о доступности данных, выпущенное в 2022 году, включало модернизацию вентилятора только для максимального технологического варианта, что намного превышает заявленные цели экономии. Однако слово «мотор» появилось более 300 раз в 28-страничном документе.

Производители двигателей уже принимают звонки от производителей вентиляторов, которые задаются вопросом, будет ли их существующая продукция соответствовать предлагаемым новым стандартам. Многие также начали искать альтернативы двигателям и приводам, которые позволят им достичь требуемого КПД при наиболее экономичных затратах.

Чтобы повысить эффективность новых установок, рынок коммерческих вентиляторов смещается в сторону использования вентиляторов с прямым приводом вместо традиционных вентиляторов с ременным приводом. Как следует из названия, крыльчатка вентилятора соединена непосредственно с валом двигателя вентилятора с прямым приводом.

Для этого изменения есть несколько практических причин. Поскольку пропеллер напрямую соединен с валом двигателя, вентиляторы с прямым приводом не несут потерь при передаче мощности. Для сравнения, потеря эффективности вентилятора с ременным приводом может составлять от 10 до 30%. Вентиляторы с прямым приводом также более надежны и просты в обслуживании, а некоторые из них практически не требуют обслуживания. Вентиляторы с ременным приводом требуют периодического обслуживания и могут выйти из строя.

Пока мы все ждем окончательных правил испытаний и стандартов эффективности, вот еще несколько вещей, о которых следует помнить:

Во многом это связано с тем, что производители разрабатывают технологии двигателей/приводов, которые необходимы другим отраслям промышленности для удовлетворения собственных требований Министерства энергетики США по энергоэффективности.

Промышленность систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в жилых домах лидирует благодаря раннему внедрению технологии интегрированного двигателя и управления (IMAC). Путем сопряжения двигателя со встроенными средствами управления или преобразователями частоты IMAC

позволяют использовать двигатели мощностью от 1 до 15 л.с. на разных скоростях в зависимости от требований системы. Впервые представленные 15 лет назад, IMAC теперь стали стандартом в бытовых системах отопления, вентиляции и кондиционирования.

Коммерческая промышленность HVAC и насосов теперь следует этому примеру, заменяя менее эффективные односкоростные двигатели на проверенные и проверенные на практике системы IMACS и другие системы силового привода (PDS). (PDS включает в себя двигатель и привод или систему управления с регулируемой скоростью. Однако, в отличие от IMAC, они могут или не могут быть собраны как единое целое.)

Все они прокладывают четкий путь, по которому вентиляторная индустрия также может пойти для повышения энергоэффективности.

Большинство современных коммерческих вентиляторов и воздуходувок также полагаются на односкоростные двигатели увеличенного размера, которые были разработаны для удовлетворения максимальных требований системы, даже несмотря на то, что оборудование, которое они питают, редко работает на полную мощность. Не всем вентиляторам потребуются новые, более эффективные двигатели для достижения требуемого КПД, но у тех, у кого они есть, будет несколько альтернатив на выбор.