Энди Пай рассматривает, как приводы с регулируемой скоростью помогают охлаждать продукты питания и лекарства в промышленных холодильных установках.
Около 200 лет, холодильные технологии постепенно способствовали предоставлению основных товаров и услуг, таких как:
Многие системы охлаждения и кондиционирования воздуха требуют надежных процессов, которые являются более эффективными, компактными, экологичными, простыми в установке и обслуживании. Требования к охлаждению варьируются в широких пределах в течение дня и в течение года в зависимости от таких факторов, как условия окружающей среды, занятость и использование, а также освещение.
Также может возникнуть необходимость в стабильном и точном контроле температуры и влажности в таких областях, как больницы, информационные технологии и телекоммуникации. В таких приложениях, как школы, рестораны и офисные здания, важно, чтобы система охлаждения была способна адаптироваться к большим ежедневным изменениям нагрузки.
В системах охлаждения технологических процессов, таких как ферментация, туннели для выращивания и промышленные процессы, для обеспечения качества продукции требуется точная настройка температуры.
Есть несколько способов модулируйте холодопроизводительность в системах охлаждения или кондиционирования воздуха и отопления. Наиболее распространенными в системах кондиционирования воздуха являются: простое циклическое включение-выключение, байпас горячего газа, использование (или отсутствие) впрыска жидкости, конфигурации с несколькими компрессорами и инверторная технология.
Модуляция мощности это способ согласовать холодопроизводительность с потребностью в охлаждении и требованиями применения. Компрессор специально разработан для работы на различных скоростях двигателя для регулирования мощности охлаждения. Инвертор управляет частотой вращения двигателя компрессора для регулирования холодопроизводительности.
Технология переменной скорости может быть реализован в системах ОВКВ, замкнутого управления и охлаждения технологических процессов, а также в комплектных или раздельных установках кондиционирования воздуха, крышах, чиллерах, системах прецизионного охлаждения, VRF и конденсационных установках.
Использование высокопроизводительных приводов с двигателями с постоянными магнитами обеспечивает максимальную энергоэффективность промышленных холодильных установок. В типичных установках коэффициент полезного действия (КПД) может значительно увеличиться примерно на 15%, что приводит к огромной экономии энергии и снижению затрат на жизненный цикл, при этом окупаемость инвестиций часто составляет менее 12 месяцев.
Компрессор и привод должны быть квалифицированы для совместной работы и для специальных применений. Привод модулирует частоту вращения компрессора, а также предотвращает его выход за пределы допустимых значений. То преобразователи частоты необходимо использовать алгоритмы, разработанные специально для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) или для охлаждения – они гарантируют, что система будет работать в рамках ограничений приложения.
Установки с регулируемым расходом хладагента (VRF) являются очень популярными системами охлаждения или реверсивными системами для отопления и охлаждения. Они сочетают в себе гибкость, как для владельцев зданий, так и для жильцов, с энергоэффективностью, высоким комфортом и простотой монтажа без ущерба для надежности. Системы VRF широко используют инверторную технологию.
Установка большого автономного привода переменного тока с регулируемой скоростью из линейки Unidrive SP позволила улучшить контроль температуры в холодильных камерах компании Henry Denny, производителя продуктов питания в Портадауне (Северная Ирландия), и значительно сэкономить около 23 400 фунтов стерлингов на ежегодных счетах за электроэнергию – сокращение на 50% общего энергопотребления станции!
Компания производит широкий ассортимент пирогов, колбасных рулетов, чебуреков и творожных пирогов, а в комплексе из 20 холодильных камер хранится огромное количество не только продукции собственного производства компании, но и, поскольку сайт действует как региональный дистрибьюторский склад в Северной Ирландии, здесь также хранятся многие тысячи сыров, сливочное масло, ветчина и бекон от других компаний группы Kerry.
В другом месте, в Калгари, Канада, в продуктовом бизнесе достигается экономия энергии на холодильной установке в размере 35%. Здесь была установлена новая система охлаждения, состоящая из двух новых компрессоров и конденсаторных охладителей, и компании необходимо было минимизировать эксплуатационные расходы. Один привод переменного тока Commander SK с регулируемой скоростью на кулер управляет всеми вентиляторами одновременно. Приводы встроены в специально разработанную панель.
Большую часть года конденсатор работает на малой части своей полной мощности. В старой системе управление охлаждением конденсатора осуществлялось с помощью контакторов для попарного выключения и включения вентиляторов с фиксированной скоростью. Это привело к тому, что вентиляторы постоянно включались и не могли обеспечить необходимый точный контроль температуры.
Поскольку заданное значение давления постоянно превышалось, чрезмерное расширение и сжатие хладагента приводило к механической усталости трубопроводов. Со временем это может привести к выходу из строя трубопроводов или соединителей.
Четыре двигателя, работающие на половинной скорости, потребляют гораздо меньше энергии, чем два двигателя на полной мощности. Кроме того, плавное изменение скорости вращения вентилятора потребляет меньше энергии, чем повторные запуски. В этой системе с ЧРП-управлением обеспечивается не только значительная экономия энергии, но и очень точное регулирование давления и температуры, что снижает нагрузку на всю систему.
Применимыми стандартами и законодательными актами являются ISO 50001 (стандарт энергоменеджмента) и Законодательство об эффективности сезонной работы при частичной нагрузке (SEER).
ISO 50001:2011 определяет требования к созданию, внедрению, поддержанию и совершенствованию системы энергоменеджмента. Его цель состоит в том, чтобы позволить организации следовать системному подходу в достижении постоянного улучшения энергетических показателей, включая энергоэффективность, использование энергии и потребление. ISO 50001:2011 применяется ко всем переменным, влияющим на энергетические показатели, которые могут контролироваться организацией и на которые она может влиять. Он определяет требования, применимые к измерениям, документации и отчетности, практике проектирования и закупок оборудования, систем, процессов и персонала, которые способствуют повышению энергоэффективности.
В Европе сезонная эффективность холодильного оборудования, чиллеров и кондиционеров воздуха часто оценивается европейским коэффициентом сезонной энергоэффективности (ESEER), который определяется сертификационной компанией Eurovent. В Соединенном Королевстве сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER) для холодильных установок и систем кондиционирования воздуха, аналогичный ESEER, но с другими весовыми коэффициентами профиля нагрузки, используется для части расчетов части L строительных норм в рамках программного обеспечения Simplified Building Energy Model (SBEM) и используется при производстве сертификатов энергоэффективности (EPC) для новых зданий в Великобритании и Европейском союзе; оба в рамках Европейской директивы по энергоэффективности зданий (EPBD).
Формула для SEER может быть представлена следующим образом:
ВИДЯЩИЙ = a (EER при 25% нагрузке) + b (EER при 50% нагрузке) + c (EER при 75% нагрузке) + d (EER при 100% нагрузке)
где a, b, c и d — весовые коэффициенты профиля нагрузки, относящиеся к предлагаемому применению.
Аналогичным стандарту ESEER в Соединенных Штатах является коэффициент интегрированной энергоэффективности (IEER).
ESEER рассчитывается путем комбинирования коэффициентов энергоэффективности при полной и частичной нагрузке (EER) для различных сезонных температур воздуха или воды и с учетом соответствующих весовых коэффициентов.
