Giải pháp nâng cấp hệ thống xử lý không khí (AHU) giúp tiết kiệm 3,43 triệu CNY chi phí điện năng mỗi năm.

Trong suốt vòng đời của các công trình thương mại, tiêu thụ năng lượng vẫn là một thách thức dai dẳng.

Hệ thống HVAC chiếm khoảng 40% đến 60% tổng năng lượng tiêu thụ của một tòa nhà. Là "trái tim" cung cấp khả năng làm mát và sưởi ấm đồng thời đảm bảo chất lượng không khí trong nhà, hiệu suất hoạt động của các thiết bị xử lý không khí (AHU) quyết định trực tiếp hiệu quả năng lượng tổng thể.

Trong bối cảnh thúc đẩy trung hòa carbon và chi phí vận hành ngày càng tăng, quạt truyền thống thường không đáp ứng được yêu cầu tiết kiệm năng lượng. Làm thế nào để khai thác tối đa tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà hiện có?

Một dự án nâng cấp hệ thống điều hòa không khí (AHU) gần đây tại một trung tâm mua sắm ở Thiên Tân đã mang lại những kết quả có thể đo lường được:

Tỷ lệ tiết kiệm năng lượng đạt 64.25%.

Dưới đây là phần trình bày chi tiết về cách thức... Quạt EC Công nghệ đã góp phần tạo nên kết quả này.

1. Chuyển đổi xanh cho một trung tâm thương mại lâu đời

Tọa lạc tại một khu thương mại sầm uất, trung tâm mua sắm này đã hoạt động nhiều năm và thu hút lượng khách bộ hành đông đảo mỗi ngày.

Theo thời gian, các thiết bị AHU ban đầu bắt đầu xuất hiện dấu hiệu hao mòn và xuống cấp.

- Các quạt truyền động bằng dây đai ban đầu bị suy giảm hiệu suất đáng kể do hoạt động lâu dài, khiến chúng trở thành nguồn tiêu thụ năng lượng cao.

- Các bộ phận quan trọng như dây đai và bạc đạn đã bị mòn, cần phải thay thế và sửa chữa thường xuyên, làm tăng chi phí vận hành và khối lượng công việc bảo trì.

- Các thiết bị lỗi thời thiếu khả năng điều khiển chính xác, gây khó khăn trong việc điều chỉnh nhiệt độ chính xác và ảnh hưởng đến trải nghiệm mua sắm.

- Do khả năng xử lý thông tin hạn chế, 46 thiết bị này không cung cấp phản hồi theo thời gian thực về trạng thái hoạt động, đòi hỏi phải thực hiện kiểm tra thủ công đáng kể.

Để hỗ trợ các mục tiêu tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải quốc gia đồng thời giảm chi phí vận hành, ban quản lý trung tâm thương mại đã quyết định tiến hành nâng cấp toàn diện 46 thiết bị xử lý không khí (AHU) này.

Đây không chỉ đơn thuần là việc thay thế thiết bị mà là một sự nâng cấp toàn diện hệ thống quản lý năng lượng của trung tâm thương mại.

2. Thử nghiệm sơ bộ

Việc nâng cấp hệ thống năng lượng đòi hỏi phải đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu.

Khi bắt đầu dự án, nhóm kỹ thuật đã tiến hành đánh giá kỹ lưỡng hệ thống AHU hiện có:

Tấm bảng tên quạt nguyên bản

● Thử nghiệm công suất hoạt động – Công suất tiêu thụ thực tế của từng thiết bị xử lý không khí (AHU) đã được đo.

● Đo áp suất tĩnh và lưu lượng gió – Đường cong hiệu suất của quạt nguyên bản trong điều kiện ống dẫn thực tế đã được đánh giá, cung cấp dữ liệu quan trọng cho việc lựa chọn quạt EC.

● Giám sát mức độ tiếng ồn – Mức độ tiếng ồn cơ bản đã được ghi lại để hỗ trợ việc cải thiện âm thanh.

● Đo kích thước lắp đặt – Các phép đo chính xác đến từng milimét đảm bảo thiết bị mới sẽ lắp đặt vừa khít vào các phòng máy hiện có.

● Giám sát dựa trên đồng hồ đo – Dữ liệu chất lượng điện năng theo thời gian thực được thu thập thông qua hệ thống quản lý tòa nhà để hỗ trợ việc so sánh hiệu quả năng lượng sau khi cải tạo.

Dữ liệu thực địa chính xác cho phép nhóm tự tin cam kết đạt được mức tiết kiệm năng lượng như dự kiến ​​và cung cấp nền tảng vững chắc để lựa chọn quạt EC phù hợp.

3. Người hâm mộ EC: Xây dựng một trái tim hiệu quả

Dựa trên dữ liệu thử nghiệm chi tiết, nhóm kỹ thuật đã phát triển một giải pháp nâng cấp phù hợp cho 46 thiết bị xử lý không khí (AHU).

Chiến lược cốt lõi là thay thế hoàn toàn bằng quạt EC.

Tổng cộng có 165 quạt EC hiệu suất cao được lắp đặt, chủ yếu sử dụng hai mẫu: A3E-3A630-Y8-58 và A3E-3A560-Y8-56.

Quạt Seemtek Achelous Series EC

Tại sao lại là fan của EC?

- Quạt EC được trang bị động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu.
So với động cơ cảm ứng AC truyền thống, chúng loại bỏ tổn hao rôto và duy trì hiệu suất cao ngay cả khi hoạt động ở tải một phần - điều kiện vận hành phổ biến đối với các hệ thống HVAC thương mại. Dữ liệu cho thấy động cơ EC có thể đạt hiệu suất trên 90%.

- Các thiết bị xử lý không khí truyền thống thường hoạt động ở tốc độ cố định, dẫn đến lãng phí năng lượng đáng kể.
Quạt EC hỗ trợ giao tiếp 0–10V hoặc RS485/MODBUS, cho phép điều chỉnh tốc độ liên tục dựa trên sự hiện diện của người dùng và biến động nhiệt độ.

- Với thiết kế nhỏ gọn và hoạt động truyền động trực tiếp, quạt EC loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng dây đai.
Đối với các đội bảo trì, điều này có nghĩa là không còn phải thay thế dây đai hoặc vệ sinh bụi dây đai, giúp giảm đáng kể công việc bảo trì định kỳ cho hệ thống xử lý không khí (AHU).

Trong giai đoạn thiết kế, nhóm đã tuân thủ nguyên tắc tối ưu hóa kích thước. Bằng cách tận dụng tính linh hoạt của việc lắp đặt dàn quạt EC (tường quạt), họ đảm bảo đáp ứng được yêu cầu lưu lượng gió tối đa đồng thời tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng và chi phí.

4. Nâng cấp không gây gián đoạn

Việc thay thế hệ thống xử lý không khí (AHU) quy mô lớn trong một trung tâm thương mại đang hoạt động đã đặt ra nhiều thách thức về mặt hậu cần. Kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ của quạt EC mới tỏ ra rất hữu ích trong các phòng máy có không gian hạn hẹp. Để tránh làm gián đoạn hoạt động của trung tâm thương mại, nhóm dự án đã tuân theo một quy trình tiêu chuẩn trước khi giao thiết bị:

- Kiểm tra nền móng

- Vị trí quạt

- Bảo mật và kết nối

- Dây điện

Quạt treo tường Seemtek EC

Nhờ thiết kế dạng mô-đun của quạt EC, độ phức tạp trong lắp đặt đã được giảm đáng kể. Công việc trước đây mất nhiều ngày để nâng cấp một hệ thống điều hòa không khí (AHU) nay chỉ còn 6 giờ (tháo quạt cũ và lắp quạt mới).

Việc lắp đặt phần cứng chỉ là bước đầu tiên. Trí thông minh thực sự của hệ thống nằm ở bộ điều khiển của nó.

Giao diện điều chỉnh bộ điều khiển

Sau khi lắp đặt, đội ngũ kỹ thuật đã tích hợp quạt EC vào hệ thống quản lý tòa nhà (BMS). Thông qua việc tinh chỉnh bằng bộ điều khiển, các thiết bị xử lý không khí (AHU) đã được nâng cấp từ việc chỉ cung cấp lưu lượng gió cố định đơn giản lên khả năng vận hành thông minh:

- Điều chỉnh luồng không khí để loại bỏ tình trạng làm mát hoặc sưởi ấm không đồng đều

- Tự động điều chỉnh tốc độ quạt dựa trên nhiệt độ không khí hồi, loại bỏ tình trạng làm lạnh quá mức hoặc quá nóng.

5. Đạt được tỷ lệ tiết kiệm năng lượng 64.25%

Số liệu đo điện trước và sau khi nâng cấp đã xác nhận kết quả.

Bảng dưới đây so sánh dữ liệu từ AHU-1 trong khoảng thời gian 10 ngày trước và sau khi nâng cấp:

Dữ liệu cho thấy rõ ràng sự sụt giảm mạnh về mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống xử lý không khí này, cùng với sự giảm đáng kể công suất phản kháng.

Dựa trên các tính toán, hệ thống xử lý không khí (AHU) đơn lẻ này đã đạt được tỷ lệ tiết kiệm năng lượng là 64.25%.

Cần lưu ý rằng đây không phải là giới hạn trên, vì hệ thống đã hoạt động ở công suất tối đa trong suốt thời gian đo này. Sau khi bổ sung các chế độ điều khiển như nhiệt độ không đổi, lưu lượng không khí không đổi và áp suất không đổi—và chuyển sang điều khiển dựa trên nhiệt độ vào ngày 23 tháng 11—mức tiêu thụ năng lượng đã giảm thêm 67%.

6. Luận điểm kinh tế

Do quạt hoạt động ở tốc độ cố định, chúng luôn chạy hết công suất (27.57 kW) quanh năm bất kể mùa nào hay tải trọng ra sao. Chi phí điện hàng năm là cố định và cao:

Chi phí điện hàng năm = 27.57 kW × 13.5 giờ/ngày × 365 ngày × 0.77 nhân dân tệ/kWh ≈ 104,600 nhân dân tệ

Với quạt EC hiệu suất cao và hệ thống điều khiển thông minh, AHU tự động điều chỉnh tốc độ quạt dựa trên nhiệt độ không khí hồi lưu, giúp giảm đáng kể điện năng tiêu thụ. Quá trình vận hành hàng năm được chia thành ba giai đoạn để ước tính:

● Tổng chi phí điện hàng năm sau khi nâng cấp = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 nhân dân tệ

● Tiết kiệm hàng năm trên mỗi AHU** = 104,600 – 30,100 = 74,500 nhân dân tệ

● Tổng số tiền tiết kiệm ước tính hàng năm cho 46 AHU: 46 × 74,500 ≈ 3.43 triệu nhân dân tệ

Khi các chiến lược giảm thiểu carbon ngày càng được chú trọng, việc nâng cấp hệ thống xử lý không khí (AHU) tập trung vào công nghệ quạt EC dự kiến ​​sẽ trở thành lựa chọn chủ đạo cho việc cải tạo năng lượng trong các tòa nhà thương mại.