Yıllık 3,43 milyon CNY elektrik maliyetinden tasarruf sağlayan bir Klima Santrali Yenileme Çözümü

Ticari binaların tüm yaşam döngüsü boyunca enerji tüketimi sürekli bir sorun olmaya devam etmektedir.

Isıtma, havalandırma ve klima (HVAC) sistemleri, bir binanın toplam enerji tüketiminin yaklaşık %40 ila %60'ını oluşturur. İç mekan hava kalitesini sağlarken soğutma ve ısıtmayı gerçekleştiren "kalp" olarak, Hava İşleme Ünitelerinin (AHU) çalışma verimliliği, genel enerji verimliliğini doğrudan belirler.

Karbon nötrlüğüne yönelik baskı ve artan işletme maliyetleri karşısında, geleneksel vantilatörler genellikle enerji tasarrufu taleplerini karşılamakta yetersiz kalıyor. Mevcut binalarda enerji tasarrufu potansiyeli nasıl ortaya çıkarılabilir?

Tianjin'deki bir alışveriş merkezinde yakın zamanda gerçekleştirilen bir klima santrali yenileme projesi ölçülebilir sonuçlar verdi:

%64.25'lik bir enerji tasarruf oranı.

Aşağıda bunun nasıl yapılacağına dair detaylı bir bakış yer almaktadır. EC fanı Teknoloji bu sonuca katkıda bulundu.

1. Köklü Bir Alışveriş Merkezi İçin Yeşil Dönüşüm

Hareketli bir ticaret bölgesinde yer alan bu alışveriş merkezi uzun yıllardır faaliyet gösteriyor ve her gün yoğun bir ziyaretçi trafiğine sahip.

Zamanla, orijinal klima santrali ünitelerinde aşınma ve eskime belirtileri görülmeye başlandı.

- Orijinal kayış tahrikli fanlar, uzun süreli çalışma nedeniyle verimliliklerinde önemli bir düşüş yaşadı ve bu da onları yüksek enerji tüketiminin başlıca kaynağı haline getirdi.

- Kayışlar ve rulmanlar gibi temel bileşenler aşınmıştı ve bu da sık sık değiştirme ve onarım gerektiriyordu; bu durum da işletme maliyetlerini ve bakım iş yükünü artırıyordu.

- Eski model cihazlar hassas kontrole sahip olmadığından, doğru sıcaklık ayarı yapmak zorlaşıyor ve alışveriş deneyimini olumsuz etkiliyordu.

- Sınırlı zekâya sahip olan 46 ünite, çalışma durumu hakkında gerçek zamanlı geri bildirim sağlamadı ve bu da önemli ölçüde manuel inceleme çabası gerektirdi.

Ulusal enerji tasarrufu ve emisyon azaltma hedeflerini desteklemek ve işletme maliyetlerini düşürmek amacıyla, alışveriş merkezinin yönetimi bu 46 adet klima santralinin kapsamlı bir şekilde yenilenmesine karar verdi.

Bu, basit bir ekipman değişiminden çok daha fazlasıydı; alışveriş merkezinin enerji yönetim sisteminin tamamen yenilenmesiydi.

2. Ön Testler

Enerji verimliliğini artırmaya yönelik iyileştirmeler, veriye dayalı karar alma süreçlerini gerektirir.

Projenin başlangıcında, teknik ekip mevcut klima santrali sisteminin kapsamlı bir değerlendirmesini gerçekleştirdi:

Orijinal Fan İsim Plakası

● Çalışma Gücü Testi – Her bir klima santralinin gerçek güç tüketimi ölçüldü.

● Statik Basınç ve Hava Akışı Ölçümü – Orijinal fanların gerçek kanal koşulları altındaki performans eğrisi değerlendirilerek, EC fan seçimi için önemli veriler elde edildi.

● Gürültü Seviyesi İzleme – Akustik iyileştirmeleri desteklemek amacıyla temel gürültü seviyeleri kaydedildi.

● Montaj Boyut Ölçümü – Milimetre düzeyindeki ölçümler, yeni ekipmanın mevcut mekanik odalara kusursuz bir şekilde yerleşmesini sağladı.

● Sayaç Tabanlı İzleme – Yenileme sonrası enerji karşılaştırmalarını kolaylaştırmak için bina yönetim sistemi aracılığıyla gerçek zamanlı güç kalitesi verileri toplandı.

Sahadan elde edilen hassas veriler, ekibin beklenen enerji tasarruflarına güvenle ulaşmasını sağladı ve uygun EC fanlarını seçmek için sağlam bir temel oluşturdu.

3. EC Fanları: Verimli Bir Kalp İnşa Etmek

Teknik ekip, detaylı test verilerine dayanarak 46 adet klima santrali için özel bir iyileştirme çözümü geliştirdi.

Temel strateji, tüm fanların EC fanlarıyla değiştirilmesiydi.

Toplamda 165 adet yüksek verimli EC fanı kuruldu; bunların büyük çoğunluğu A3E-3A630-Y8-58 ve A3E-3A560-Y8-56 modelleridir.

Seemtek Achelous Serisi EC Fanları

EC taraftarları neden?

- EC fanlarında dahili kalıcı mıknatıslı senkron motorlar bulunur.
Geleneksel AC indüksiyon motorlarına kıyasla, rotor kayıplarını ortadan kaldırırlar ve ticari HVAC sistemleri için yaygın bir çalışma koşulu olan kısmi yük altında bile yüksek verimliliği korurlar. Veriler, EC motorlarının %90'ın üzerinde verimliliğe ulaşabileceğini göstermektedir.

- Geleneksel klima santralleri genellikle sabit hızlarda çalışır ve bu da önemli enerji israfına yol açar.
EC fanlar, 0–10V veya RS485/MODBUS iletişimini destekleyerek, doluluk oranına ve sıcaklık değişimlerine bağlı olarak kademesiz hız ayarı yapılmasına olanak tanır.

- Kompakt tasarımı ve doğrudan tahrikli çalışma prensibiyle EC fanlar, kayış ihtiyacını ortadan kaldırır.
Bu, bakım ekipleri için artık kayış değiştirme veya kayış tozu temizleme işlemlerine gerek kalmaması anlamına gelir ve klima santrali bakımlarının rutinini önemli ölçüde azaltır.

Tasarım aşamasında ekip, doğru boyutlandırma ilkesine bağlı kaldı. EC fan dizisi kurulumunun (fan duvarı) esnekliğinden yararlanarak, enerji tüketimini ve maliyeti optimize ederken maksimum hava akışı gereksinimlerinin karşılanmasını sağladılar.

4. Mevcut Yapıyı Bozmayan Bir Yenileme

Faaliyet gösteren bir alışveriş merkezinde büyük ölçekli bir klima santrali (AHU) değişimi gerçekleştirmek lojistik zorluklar yarattı. Yeni EC fanlarının kompakt boyutu ve hafifliği, dar mekanik odalarda çok değerli olduğunu kanıtladı. Alışveriş merkezi operasyonlarını aksatmamak için proje ekibi, ekipman teslimatından önce standartlaştırılmış bir süreç izledi:

- Temel incelemesi

- Fan yerleşimi

- Güvenlik ve bağlantı

- Elektrik tesisatı

Seemtek EC Fan Duvarı

EC fanlarının modüler tasarımı sayesinde kurulum karmaşıklığı büyük ölçüde azaltıldı. Daha önce tek bir klima santrali yenilemesi için günler süren işlem, sadece 6 saate (eski fanların sökülmesi + yenilerinin takılması) indirildi.

Donanım kurulumu sadece ilk adımdı. Sistemin gerçek zekası kontrol ünitesinde yatmaktadır.

Kontrol Cihazı Ayar Arayüzü

Kurulum tamamlandıktan sonra, teknik ekip EC fanlarını bina yönetim sistemine (BMS) entegre etti. Kontrol ünitesiyle yapılan ince ayarlar sayesinde, klima santralleri basit sabit hava akışı sağlamaktan akıllı çalışma özelliğine sahip bir sisteme dönüştü:

- Dengesiz soğutma veya ısıtmayı ortadan kaldırmak için hava akışını ayarlama

- Dönüş havası sıcaklığına bağlı olarak fan hızını otomatik olarak ayarlayarak aşırı soğutma veya aşırı ısınmayı önler.

5. %64.25 Enerji Tasarruf Oranına Ulaşmak

Yenileme işleminden önce ve sonra yapılan elektrik sayacı okumaları sonuçları doğruluyor.

Aşağıdaki tablo, AHU-1'den yenileme işleminden önceki ve sonraki 10 günlük süreye ait verileri karşılaştırmaktadır:

Veriler, bu klima santralinin enerji tüketiminde dramatik bir düşüşün yanı sıra reaktif güçte de önemli bir azalma olduğunu açıkça göstermektedir.

Hesaplamalara göre, bu tek klima santrali %64.25 oranında enerji tasarrufu sağlamıştır.

Şunu belirtmekte fayda var ki, bu üst sınır değil, çünkü sistem bu ölçüm döneminde maksimum çıkışta çalışıyordu. Sabit sıcaklık, sabit hava akışı ve sabit basınç gibi kontrol modları eklendikten ve 23 Kasım'da sıcaklığa dayalı kontrole geçildikten sonra, enerji tüketimi ek olarak %67 oranında düştü.

6. Ekonomik Gerekçe

Fanlar sabit hızda çalıştığı için, mevsim veya yüke bakılmaksızın yıl boyunca tam güçte (27.57 kW) çalışıyordu. Yıllık elektrik maliyeti sabit ve yüksekti:

Yıllık elektrik maliyeti = 27.57 kW × 13.5 saat/gün × 365 gün × 0.77 yuan/kWh ≈104,600 yuan

Yüksek verimli EC fanları ve akıllı kontrolleri sayesinde, klima santrali dönüş havası sıcaklığına bağlı olarak fan hızını otomatik olarak ayarlayarak işletme gücünü önemli ölçüde azaltır. Yıllık işletme süresi, tahmin için üç döneme ayrılmıştır:

● Yenileme sonrası toplam yıllık elektrik maliyeti = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 yuan

● Klima santrali başına yıllık tasarruf** = 104,600 – 30,100 = 74,500 yuan

● 46 adet klima santrali için tahmini toplam yıllık tasarruf: 46 × 74,500 ≈ 3.43 milyon yuan

Karbon azaltma stratejileri ivme kazandıkça, EC fan teknolojisine odaklanan klima santrali (AHU) yükseltmelerinin, ticari binalardaki enerji verimliliği iyileştirmeleri için ana tercih haline gelmesi bekleniyor.