Een oplossing voor het achteraf inbouwen van luchtbehandelingsinstallaties die jaarlijks 3,43 miljoen CNY aan elektriciteitskosten bespaart.

Energieverbruik blijft gedurende de gehele levenscyclus van commerciële gebouwen een aanhoudende uitdaging.

HVAC-systemen zijn verantwoordelijk voor ongeveer 40% tot 60% van het totale energieverbruik van een gebouw. ​​Als het "hart" dat zorgt voor koeling en verwarming en tegelijkertijd de binnenluchtkwaliteit waarborgt, bepaalt de operationele efficiëntie van luchtbehandelingsunits (AHU's) direct de algehele energie-efficiëntie.

Temidden van de drang naar CO2-neutraliteit en stijgende operationele kosten voldoen traditionele ventilatoren vaak niet aan de eisen op het gebied van energiebesparing. Hoe kan het energiebesparende potentieel in bestaande gebouwen worden benut?

Een recent project voor de modernisering van de luchtbehandelingsinstallatie in een winkelcentrum in Tianjin heeft meetbare resultaten opgeleverd:

Een energiebesparing van 64.25%.

Hieronder volgt een gedetailleerde beschrijving van hoe EC-fan Technologie heeft bijgedragen aan dit resultaat.

1. Een groene transformatie voor een bestaand winkelcentrum

Dit winkelcentrum is gelegen in een bruisend winkelgebied, is al vele jaren in bedrijf en trekt dagelijks een grote menigte bezoekers.

Na verloop van tijd begonnen de oorspronkelijke luchtbehandelingsunits tekenen van slijtage en veroudering te vertonen.

De oorspronkelijke ventilatoren met riemaandrijving leden onder een aanzienlijke afname van het rendement door langdurig gebruik, waardoor ze een belangrijke bron van hoog energieverbruik vormden.

- Belangrijke onderdelen zoals riemen en lagers waren versleten, waardoor frequente vervanging en reparatie nodig waren. Dit leidde tot hogere bedrijfskosten en een grotere onderhoudslast.

- De verouderde apparaten misten nauwkeurige controle, waardoor een precieze temperatuurregeling moeilijk was en de winkelervaring negatief werd beïnvloed.

Door hun beperkte intelligentie gaven de 46 eenheden geen realtime feedback over de operationele status, waardoor aanzienlijke handmatige inspecties nodig waren.

Om de nationale doelstellingen voor energiebesparing en emissiereductie te ondersteunen en tegelijkertijd de operationele kosten te verlagen, heeft het management van het winkelcentrum besloten om deze 46 luchtbehandelingsunits (AHU's) volledig te moderniseren.

Dit was meer dan een simpele vervanging van apparatuur; het betrof een volledige modernisering van het energiebeheersysteem van het winkelcentrum.

2. Voorlopige tests

Energiebesparende renovaties vereisen datagestuurde besluitvorming.

Aan het begin van het project heeft het technische team een ​​grondige beoordeling van het bestaande luchtbehandelingssysteem uitgevoerd:

Origineel ventilatornaamplaatje

● Test van het bedrijfsvermogen – Het werkelijke stroomverbruik van elke luchtbehandelingsunit werd gemeten.

● Meting van statische druk en luchtstroom – De prestatiecurve van de originele ventilatoren onder daadwerkelijke kanaalomstandigheden werd geëvalueerd, wat belangrijke gegevens opleverde voor de selectie van EC-ventilatoren.

● Geluidsniveaubewaking – De basisgeluidsniveaus werden geregistreerd ter ondersteuning van akoestische verbeteringen.

● Meting van de installatieafmetingen – Metingen op millimeterniveau zorgden ervoor dat de nieuwe apparatuur naadloos in de bestaande machinekamers zou passen.

● Metergebaseerde monitoring – Via het gebouwbeheersysteem werden realtime gegevens over de stroomkwaliteit verzameld om energievergelijkingen na de renovatie mogelijk te maken.

De nauwkeurige veldgegevens stelden het team in staat om vol vertrouwen de verwachte energiebesparingen te realiseren en vormden een solide basis voor de selectie van de juiste EC-ventilatoren.

3. EC-fans: Bouwen aan een efficiënt hart

Op basis van de gedetailleerde testgegevens heeft het technische team een ​​op maat gemaakte retrofitoplossing ontwikkeld voor de 46 luchtbehandelingsunits.

De kernstrategie was een volledige vervanging door EC-ventilatoren.

In totaal werden 165 hoogrendements EC-ventilatoren geïnstalleerd, voornamelijk van twee modellen: A3E-3A630-Y8-58 en A3E-3A560-Y8-56.

Seemtek Achelous Series EC-ventilatoren

Waarom EC-fans?

- EC-ventilatoren zijn voorzien van ingebouwde synchrone motoren met permanente magneten.
In vergelijking met traditionele AC-inductiemotoren elimineren ze rotorverliezen en behouden ze een hoog rendement, zelfs bij deellast – een veelvoorkomende bedrijfsomstandigheid voor commerciële HVAC-systemen. Uit gegevens blijkt dat EC-motoren een rendement van meer dan 90% kunnen behalen.

Traditionele luchtbehandelingsunits werken vaak op vaste snelheden, wat leidt tot aanzienlijk energieverlies.
EC-ventilatoren ondersteunen 0–10V of RS485/MODBUS-communicatie, waardoor traploze snelheidsregeling mogelijk is op basis van bezetting en temperatuurschommelingen.

- Dankzij het compacte ontwerp en de directe aandrijving zijn er bij EC-ventilatoren geen aandrijfriemen nodig.
Voor onderhoudsteams betekent dit dat er geen riemvervangingen of het opruimen van riemstof meer nodig zijn, waardoor het routineonderhoud van de luchtbehandelingsunit aanzienlijk wordt verminderd.

Tijdens de ontwerpfase hield het team zich aan het principe van optimale dimensionering. Door de flexibiliteit van de EC-ventilatoropstelling (ventilatorwand) te benutten, zorgden ze ervoor dat aan de maximale luchtstroomvereisten werd voldaan, terwijl tegelijkertijd het energieverbruik en de kosten werden geoptimaliseerd.

4. Een renovatie zonder overlast

Het uitvoeren van een grootschalige vervanging van een luchtbehandelingsinstallatie in een operationeel winkelcentrum bracht logistieke uitdagingen met zich mee. Het compacte formaat en het lichte gewicht van de nieuwe EC-ventilatoren bleken van onschatbare waarde in de krappe machinekamers. Om de bedrijfsvoering van het winkelcentrum niet te verstoren, volgde het projectteam een ​​gestandaardiseerd proces voorafgaand aan de levering van de apparatuur:

- Fundamentinspectie

- Ventilatorplaatsing

- Beveiliging en verbinding

- Elektrische bedrading

Seemtek EC wandventilator

Dankzij het modulaire ontwerp van de EC-ventilatoren is de installatie aanzienlijk vereenvoudigd. Wat voorheen dagen duurde voor de retrofit van één luchtbehandelingsunit, is nu teruggebracht tot slechts 6 uur (verwijderen van de oude ventilatoren + installeren van de nieuwe).

De installatie van de hardware was slechts de eerste stap. De ware intelligentie van het systeem schuilt in de controller.

Interface voor het afstellen van de controller

Na de installatie integreerde het technische team de EC-ventilatoren in het gebouwbeheersysteem (BMS). Door middel van fijnafstelling met de controller evolueerden de luchtbehandelingsunits van het leveren van een eenvoudige, vaste luchtstroom naar een slimme werking:

- Het aanpassen van de luchtstroom om ongelijkmatige koeling of verwarming te voorkomen.

- Automatische regeling van de ventilatorsnelheid op basis van de retourluchttemperatuur, waardoor overkoeling of oververhitting wordt voorkomen.

5. Een energiebesparingspercentage van 64.25% behalen

De meterstanden van de elektriciteitsmeters vóór en na de aanpassing bevestigen de resultaten.

De onderstaande tabel vergelijkt gegevens van AHU-1 over een periode van 10 dagen vóór en na de renovatie:

De gegevens tonen duidelijk een drastische daling van het energieverbruik voor deze luchtbehandelingsunit, samen met een aanzienlijke vermindering van het reactief vermogen.

Uit de berekeningen blijkt dat deze ene luchtbehandelingsunit een energiebesparing van 64.25% heeft behaald.

Het is belangrijk op te merken dat dit niet de bovengrens is, aangezien het systeem tijdens deze meetperiode op maximaal vermogen werkte. Na het toevoegen van regelmodi zoals constante temperatuur, constante luchtstroom en constante druk – en de overschakeling naar temperatuurregeling op 23 november – daalde het energieverbruik met nog eens 67%.

6. De economische argumentatie

Omdat de ventilatoren op een vaste snelheid draaiden, leverden ze het hele jaar door op vol vermogen (27.57 kW), ongeacht het seizoen of de belasting. De jaarlijkse elektriciteitskosten waren vast en hoog:

Jaarlijkse elektriciteitskosten = 27.57 kW × 13.5 uur/dag × 365 dagen × 0.77 yuan/kWh ≈ 104,600 yuan

Met zeer efficiënte EC-ventilatoren en intelligente besturing past de luchtbehandelingsunit (AHU) de ventilatorsnelheid automatisch aan op basis van de retourluchttemperatuur, waardoor het energieverbruik aanzienlijk wordt verlaagd. De jaarlijkse bedrijfstijd werd voor de schatting in drie perioden verdeeld:

● Totale jaarlijkse elektriciteitskosten na renovatie = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 yuan

● Jaarlijkse besparing per luchtbehandelingsunit** = 104,600 – 30,100 = 74,500 yuan

● Totale geschatte jaarlijkse besparing voor 46 luchtbehandelingsunits: 46 × 74,500 ≈ 3.43 miljoen yuan

Naarmate strategieën voor CO2-reductie aan momentum winnen, wordt verwacht dat upgrades van luchtbehandelingsinstallaties met EC-ventilatortechnologie de meest gangbare keuze zullen worden voor energiebesparende renovaties in commerciële gebouwen.