Kontrolery HVAC
Regulatory HVAC zazwyczaj wymagają oprogramowania sprzętowego specyficznego dla rozwiązania, aby zapewnić bezproblemową integrację i optymalną wydajność w ramach konkretnego systemu ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. W odróżnieniu od standardowych, uniwersalnych urządzeń, sterowniki te zaprojektowano tak, aby spełniały specyficzne wymagania infrastruktury HVAC w danym środowisku. Oprogramowanie sprzętowe stanowi dostosowany zestaw instrukcji umożliwiający sterownikowi dostosowanie się do zawiłości systemu, w tym do rodzaju używanego sprzętu, układu budynku i pożądanych parametrów wydajności. Ze względu na różnorodność konfiguracji i funkcjonalności HVAC, dostosowane do potrzeb oprogramowanie sprzętowe staje się niezbędne, aby sterowniki te mogły efektywnie działać. Ten poziom specyficzności gwarantuje, że system HVAC działa zgodnie z lokalnymi przepisami budowlanymi, normami efektywności energetycznej i unikalnymi wymaganiami środowiska, zapewniając nie tylko komfort, ale także zoptymalizowane zużycie energii. W związku z tym zapotrzebowanie na oprogramowanie sprzętowe dostosowane do konkretnego rozwiązania podkreśla znaczenie profesjonalnej instalacji i konfiguracji w celu osiągnięcia pożądanych wyników w zakresie wydajności.
Dlaczego musimy kontrolować prędkość wentylatora?
Silnik pracujący na pełnych obrotach jest głośny, zużywa dużo energii, kosztuje i zwiększa straty ciepła. Jeśli zmniejszymy prędkość wentylatora, silnik będzie mniej hałasował, zużywał mniej energii, a to z kolei obniży koszty eksploatacji systemu wentylacyjnego. Wszystko to służy zwiększeniu komfortu mieszkańców. Dlaczego w takim przypadku nie mielibyśmy po prostu kupić mniejszego silnika? Silnik musi pracować na pełnych obrotach, na przykład wtedy, gdy w jednym pomieszczeniu znajduje się duży tłum ludzi. Silnik będzie również musiał pracować szybciej, gdy temperatura lub wilgotność względna zbytnio różni się od temperatury na zewnątrz. Innymi słowy, aby regulować jakość powietrza w pomieszczeniu, należy wyregulować prędkość silnika i wentylatora.
Oszczędność energii - Kolejną zaletą kontroli prędkości wentylatora jest oszczędność energii. Gdybyśmy nie kontrolowali prędkości wentylatora, a zamiast tego pozwolili silnikowi pracować na pełnych obrotach, z pewnością dopływ świeżego powietrza byłby wystarczający. Jednak nawet niewielkie zmniejszenie prędkości wentylatora ma duży wpływ na zużycie energii elektrycznej przez wentylator. Typowy wentylator HVAC pracuje według kwadratowej krzywej momentu obrotowego. W zależności od typu silnika redukcja przepływu powietrza o 25% odpowiada 50% mniejszemu zużyciu energii. Ponadto niższe natężenie przepływu powietrza powoduje również cichszą pracę.
Wydłużona żywotność - Filtry powietrza działają dłużej przy zmniejszeniu natężenia przepływu powietrza. To jest logiczne; im więcej powietrza przepływa przez filtry, tym większe ryzyko zanieczyszczenia filtrów. Zmniejszony strumień objętości powietrza ma również pozytywny wpływ na żywotność mechanicznych części wentylatora. Te wydłużone okresy międzyobsługowe zmniejszają koszty operacyjne i całkowity koszt eksploatacji.
Minimalizuj straty ciepła – w chłodniejszych i umiarkowanych klimatach usuwane ciepłe powietrze z pomieszczeń zastępuje się świeżym powietrzem, które może być znacznie zimniejsze. Oznacza to, że jeśli będziemy wietrzyć, będziemy musieli wydać więcej energii na ogrzewanie. Nowoczesne systemy wentylacyjne wyposażone są w wymiennik ciepła, aby zminimalizować tego typu straty ciepła. Niemniej jednak, jeśli to możliwe, można zaoszczędzić dodatkową energię, zmniejszając prędkość wentylatora. Mierząc jakość powietrza w pomieszczeniu, można stale optymalizować prędkość wentylatora, przy jednoczesnym zapewnieniu jakości powietrza w pomieszczeniu.
Co to jest silnik prądu przemiennego?
Wentylatory prądu przemiennego to wentylatory z silnikiem asynchronicznym (silnikiem prądu przemiennego). Silniki prądu przemiennego są dominującymi silnikami w zastosowaniach przemysłowych i branży HVAC. Ze względu na szeroką gamę napędów o zmiennej prędkości i coraz bardziej inteligentne rozwiązania w zakresie sterowania, możliwe zastosowania wydają się nieograniczone. Silniki prądu przemiennego są wyjątkowo niezawodne i bardzo wytrzymałe. Prawie nie wymagają konserwacji, a jeśli się zepsują, można je łatwo naprawić. Silniki prądu przemiennego stanowią standard branżowy i dlatego są powszechnie dostępne w bardzo szerokim zakresie mocy. Silniki prądu przemiennego mają zwykle wirnik klatkowy. Elektryczny prąd przemienny przepływający przez uzwojenia stojana generuje wirujące pole magnetyczne. To pole magnetyczne stojana indukuje prądy w uzwojeniach wirnika (prawo indukcji Faradaya). Te prądy elektryczne w uzwojeniach wirnika wytwarzają pole magnetyczne wirnika. Obydwa pola magnetyczne przyciągają się nawzajem, powodując, że wirnik podąża za wirującym polem stojana. Zasada ta sprawia, że silnik elektryczny obraca się.
Silniki sterowane napięciem
Silniki sterowane napięciem to silniki prądu przemiennego, których prędkość można regulować poprzez zmniejszenie napięcia. Po przyłożeniu napięcia znamionowego silnik pracuje z dużą prędkością. Gdy napięcie silnika zostanie obniżone, silnik odpowiednio zwolni. Kiedy napięcie silnika spada, zmniejsza się również maksymalny moment obrotowy silnika. Dopóki silnik pozostaje wystarczająco mocny, aby napędzać obciążenie, prędkość silnika można kontrolować poprzez zmniejszenie napięcia. Należy pamiętać, że nie wszystkie silniki prądu przemiennego można sterować napięciem.
Zabezpieczenie termiczne silników prądu przemiennego
Silnik prądu przemiennego to solidne urządzenie o długiej żywotności. Jednak eksploatacja silnika prądu przemiennego przy niskiej prędkości przez dłuższy czas nie jest pozbawiona ryzyka. Przy niskiej prędkości silnik mniej się chłodzi. Może to spowodować przegrzanie uzwojeń silnika, co może spowodować degradację jego izolacji. Może to spowodować upływ prądu, zwarcie i ostatecznie awarię silnika. Aby zapobiec awarii silnika, ważne jest, aby zapobiec jego przegrzaniu. W tym celu wiele silników prądu przemiennego jest wyposażonych w styki termiczne, zwane także TK. Te styki termiczne mierzą temperaturę w uzwojeniach silnika. W przypadku przegrzania silnika styki TK otwierają się. Niektóre regulatory prędkości wentylatorów zapewniają dodatkową ochronę przed przegrzaniem poprzez funkcję monitorowania TK, która wyłącza silnik w przypadku przegrzania, aby zapobiec uszkodzeniu silnika. Jednocześnie zostanie włączone wyjście alarmowe, aby zasygnalizować problem z silnikiem.
Co to jest silnik EC?
Wentylatory EC to wentylatory z silnikiem EC. Silnik EC (z komutacją elektroniczną) zazwyczaj ma wirnik z magnesami trwałymi, który obraca się w stojanie (lub wokół niego). Wbudowany regulator prędkości wentylatora generuje w uzwojeniach stojana prąd elektryczny, którego moc może być większa lub mniejsza w zależności od sygnału sterującego 0-10V. Prąd elektryczny wytwarza wirujące pole magnetyczne, za którym podążają magnesy trwałe. Tak działa silnik EC.
Jakie są zalety silnika EC?
Główne zalety silników EC w porównaniu z silnikami prądu przemiennego to:
• Wysoka efektywność energetyczna
• Długa żywotność
• Zmniejszony hałas
• Stosunkowo niskie zakłócenia elektromagnetyczne (EMI)
Różnica w zużyciu energii pomiędzy silnikiem AC i EC jest wyraźnie widoczna przy zmniejszonej prędkości. Przy prędkości 20% można osiągnąć oszczędność energii rzędu 70% w porównaniu z silnikiem prądu przemiennego. Przy prędkości znamionowej można osiągnąć oszczędność energii rzędu 10%. Magnesy trwałe i zintegrowana elektronika sprawiają, że ten typ silnika jest dość drogi. Wyższą cenę zakupu rekompensuje jednak mniejsze zużycie energii.