Qu'est-ce qui détermine principalement la consommation d'énergie liée au fonctionnement du ventilateur ? Distinguer puissance et durée de fonctionnement
La consommation électrique annuelle du boîtier de ventilation est égale à la somme de la puissance d'entrée de l'ensemble de la machine multipliée par les heures de fonctionnement correspondantes dans chaque condition de fonctionnement. La puissance d'entrée de l'ensemble de la machine est affectée par le volume d'air, la pression statique externe, l'efficacité du ventilateur, l'efficacité du moteur d'entraînement et la méthode de contrôle. La puissance nominale du moteur ne représente que la limite de capacité, et non la consommation électrique fixe par heure. Traiter la puissance nominale comme une consommation d'énergie, ou simplement multiplier la puissance d'une condition de travail par le nombre d'heures tout au long de l'année, conduira à des conclusions qui s'écartent de la réalité.
Le même équipement a une puissance différente dans différentes conditions de travail
La puissance d'entrée globale du boîtier de ventilation change avec le point de fonctionnement. La puissance d'entrée changera en fonction du volume d'air, de la pression statique externe, de la vitesse de rotation, de l'ouverture de la vanne et de l'état du filtre. Le moteur peut être proche de la pleine charge dans les conditions de conception, mais ne peut avoir que 30 à 50 % de la puissance nominale en service de nuit ou à charge partielle. Si plus de la moitié de la durée de fonctionnement annuelle est en état de faible charge, l’utilisation de la puissance à pleine charge pour estimer la consommation électrique annuelle entraînera une estimation nettement plus élevée.
En revanche, si le calcul se base uniquement sur une faible puissance de charge, la consommation électrique pendant les heures de pointe de production ne sera pas prise en compte. L'approche correcte consiste à diviser le fonctionnement annuel en plusieurs conditions de travail typiques, à enregistrer la puissance d'entrée et les heures de fonctionnement de l'ensemble de la machine dans chaque condition de travail, puis à multiplier les éléments un par un et à les additionner.
La puissance d'entrée de l'ensemble de la machine doit être mesurée sur site ou sur banc d'essai, plutôt que remplacée par la puissance nominale du moteur. La puissance nominale du moteur est utilisée pour définir la capacité du moteur. La puissance d'entrée de l'ensemble de la machine correspond à la consommation électrique réelle du boîtier du ventilateur dans des conditions de travail spécifiques, y compris le résultat global de la perte du moteur, de la perte du pilote et de l'efficacité aérodynamique du ventilateur. Les deux ne sont pas le même numéro.
L'impact de la résistance du système sur la consommation d'énergie est facilement sous-estimé
Des filtres obstrués, des tuyaux trop longs ou trop étroits, des coudes brusques locaux et des fuites d'air feront que le boîtier du ventilateur restera longtemps dans des conditions de fonctionnement insatisfaisantes. Les problèmes de consommation d’énergie ne sont pas nécessairement causés uniquement par le moteur. Une fois que le filtre a accumulé de la poussière, la résistance augmente et le point de fonctionnement du ventilateur se déplace vers un petit volume d'air. Si le volume d'air terminal est insuffisant, l'opérateur peut augmenter la vitesse pour compenser, et la puissance d'entrée de l'ensemble de la machine augmentera en conséquence.
Les fuites dans les conduits d’air sont également faciles à négliger. Les fuites d'air amèneront le ventilateur à fournir plus d'air, mais pas suffisamment de volume d'air à la fin. Mesurez le volume d’air à la sortie du ventilateur et le volume d’air de la branche principale. S’il y a une différence significative entre les deux, cela indique une fuite d’air importante. Réparer d'abord le conduit d'air, puis évaluer si l'équipement électrique nécessite un réglage est souvent plus efficace que de remplacer directement le moteur à haut rendement.
Une résistance accrue du système modifie également le point de fonctionnement du ventilateur. La courbe de performance du ventilateur reste inchangée, mais la courbe de résistance du système devient plus raide et l'intersection se déplace vers un volume d'air plus petit. À ce stade, même si le moteur tourne toujours dans la zone à haut rendement, la puissance d'entrée de l'ensemble de la machine peut augmenter en raison de l'écart du point de fonctionnement. Traiter d'abord les pertes du système, puis évaluer le plan d'alimentation est la séquence correcte pour l'analyse de la consommation d'énergie.
L'état de maintenance affecte directement la consommation électrique annuelle
L'accumulation de poussière sur le filtre, la poussière sur la turbine, les courroies desserrées ou les roulements usés affecteront tous la consommation d'énergie réelle du boîtier du ventilateur. Si l'estimation de la consommation électrique annuelle utilise uniquement des valeurs de test à court terme sous de nouveaux filtres et des conduits d'air propre, cela ne suffit souvent pas à représenter l'ensemble du processus de fonctionnement. La planification de la maintenance et les calculs de consommation d'énergie doivent correspondre.
Pour les systèmes avec sections filtrantes, il est recommandé d'enregistrer la résistance initiale du filtre, la différence de pression pendant le fonctionnement et la résistance finale lors du remplacement. Ces données peuvent aider à déterminer le point de fonctionnement moyen tout au long de l'année, plutôt que d'utiliser simplement un nombre de puissance idéal. Configuration de fin de systèmeLors de l'utilisation de filtres à haute efficacité HEPA/ULPA , la résistance initiale du filtre et la résistance à la fin de l'utilisation doivent être incluses dans le calcul du point de fonctionnement. Lorsque les exigences du processus sont plus élevées, il peut être évaluéLe filtre à ultra haute efficacité ULPA répond-il aux exigences ?
Calculer la consommation annuelle d'électricité par période
Multipliez la puissance d'entrée en modes de travail, de service et de pointe par les heures de fonctionnement annuelles, puis additionnez-les pour obtenir la consommation d'énergie annuelle estimée. Le prix de l’électricité n’affecte que le montant de la redevance et ne modifie pas la consommation électrique de l’appareil lui-même. Si le volume d'air du terminal est différent avant et après la transformation, les conditions de travail doivent d'abord être corrigées, puis les avantages en matière d'économie d'énergie et la période de récupération peuvent être discutés.
D'après la loi du ventilateur, le volume d'air est proportionnel à la vitesse de rotation et la puissance de l'arbre est proportionnelle au cube de la vitesse de rotation. La vitesse de rotation est réduite de 20 %, le volume d'air est réduit d'environ 20 % et la puissance à l'arbre est réduite à environ 51 % de la valeur nominale. C’est la raison fondamentale pour laquelle la régulation de la vitesse peut permettre d’économiser de l’énergie. Cependant, les économies d'énergie réelles dépendent de la courbe de charge, des caractéristiques de résistance du système et de la stratégie de régulation de vitesse. Si le système fonctionne à pleine charge pendant une longue période, les bénéfices apportés par la régulation de vitesse seront limités ; s'il existe des périodes évidentes de service ou de charge partielle, l'intérêt de la solution de régulation de vitesse sera reflété.
La méthode de contrôle détermine la puissance dans chaque période
Le boîtier de ventilation fonctionnant à une vitesse fixe ne peut compter que sur l'étranglement des vannes pour ajuster le volume d'air. Pendant les périodes de faible charge, le ventilateur continue de fonctionner à grande vitesse et le volume d'air en excès est consommé par la vanne. Le boîtier de ventilateur à vitesse régulée peut permettre à la vitesse de suivre la demande réelle et de réduire la puissance d'entrée pendant les périodes de faible charge. Selon les deux méthodes de contrôle, il peut y avoir des différences significatives dans la consommation d'électricité tout au long de l'année, mais seulement si le système dispose de changements de charge réglables.
Pour les systèmes partagés par plusieurs appareils, il convient également de prêter attention au solde des succursales. Si une branche est fermée alors que les autres branches restent ouvertes, le point de fonctionnement du ventilateur changera. Le contrôle de la vitesse de rotation basé sur un seul capteur peut entraîner un volume d'air insuffisant dans la zone éloignée. La stratégie de contrôle doit garantir que l'extrémité la plus défavorable répond toujours à la demande minimale dans chaque état de combinaison typique.
Examiner l'espace d'optimisation de la consommation d'énergie du point de vue de l'adaptation de l'ensemble de la machine
La marge d'optimisation de la consommation d'énergie ne réside souvent pas dans les composants individuels, mais dans la question de savoir si l'adaptation de l'ensemble de la machine est raisonnable. Les caractéristiques de couple de la turbine et du moteur ne correspondent pas, les paramètres du pilote ne correspondent pas à la courbe du ventilateur et la perte de transport d'air à l'intérieur de la boîte est trop importante, ce qui rendra la puissance d'entrée de l'ensemble de la machine plus élevée que nécessaire. Aili Industry dispose de capacités de support indépendantes dans les domaines des ventilateurs, des moteurs, des commandes et des structures en tôle. Il peut calibrer la roue, le moteur, l'entraînement et le boîtier au même point de fonctionnement, de sorte que la plage de réglage de la vitesse puisse être déterminée en fonction des conditions de fonctionnement réelles du projet, plutôt que d'appliquer simplement des configurations standard. Cette collaboration interne depuis le côté puissance jusqu'à la structure complète de la machine peut réduire les écarts de correspondance courants dans les solutions d'assemblage externalisées, permettant aux calculs de consommation d'énergie d'être basés sur des données complètes de test de la machine, plutôt que sur une simple superposition d'échantillons de données de pièces.
Si le système est compatible avecPour les filtres à haute efficacité HEPA/ULPA , les changements de différence de pression doivent être inclus dans le plan d'exploitation et de maintenance. L’alimentation en air du plafond des salles blanches est comparableUnité de filtre de ventilateur FFU ; la gestion centralisée de plusieurs appareils peut être adaptéeLe système de contrôle de groupe informatique FFU réalise la régulation de la vitesse de zone et la surveillance de l'état. La protection des équipements de traitement unique peut être envisagéeUnité de filtrage du ventilateur côté équipement (EFU) . L'alimentation finale en air filtré à l'extrémité du conduit d'air peut êtreSortie d'alimentation en air à haut rendement (HEPA BOX) . La répartition du travail entre ces équipements et le boîtier du ventilateur doit être clairement indiquée sur l'organigramme du système.
Des options de structure et de configuration spécifiques peuvent être trouvées dansIl est confirmé dans le catalogue de produits fan box que les projets non standards doivent fournir des dessins d'équipements ou de salles des machines, puis les finaliser en fonction des points de travail déterminés et des interfaces sur site.
