Сравнение на енергоспестяване между захранване с въздух на вентилаторния филтър FFU и традиционна система за подаване на въздух в шкафа

Това е много основен и практически проблем. Сравнението-за спестяване на енергия между системата за подаване на въздух на филтриращия вентилатор FFU и традиционната система за подаване на въздух в шкафа е ключово съображение при модерния дизайн на чисти помещения.
Като цяло, интелигентната FFU система за групово управление, използваща постояннотокови двигатели (EC двигатели), има много по-добра дългосрочна-енергийна ефективност от традиционните системи за вентилационни шкафове в огромното мнозинство от средни до големи приложения с висока степен на чистота. Следва подробен сравнителен анализ:

• Преодоляването на предимството за -спестяване на енергия в съпротивлението на системата (FFU печели) е най-значимото и фундаментално предимство за -спестяване на енергия на системите FFU.
• Традиционна система с вятърни шкафове: Вентилаторът трябва да осигури достатъчна височина на налягането (статично налягане), за да преодолее съпротивлението на цялата система, включително:
• Съпротивление на самата климатична камера.
• Устойчивост на триене на въздуховоди с дължина десетки или дори стотици метри.
• Локално съпротивление на безброй колена, тройници, редуктори и амортисьори на тръбопроводи.
• Крайно съпротивление на високо{0}}ефективния филтър.
• Заключение: Голямо количество енергия се губи за преодоляване на триенето в тръбопровода, вместо да се използва директно за подаване на въздух.
• FFU система:
• Почти премахна въздуховода. Устройството за обработка на свеж въздух (MAU) трябва само да изпрати обработения свеж въздух към кутията за статично налягане на тавана, а необходимият напор е много нисък (обикновено само 250-400Pa).
• FFU се доставя със собствен вентилатор, който трябва само да преодолее съпротивлението на своя високо-ефективен филтър (HEPA/ULPA) (първоначалното съпротивление е около 100-150 Pa, крайното съпротивление е около 250-300 Pa).
• Заключение: Енергията се използва ефективно и директно за прокарване на въздух през филтри, като се избягват значителни загуби при транспортиране по тръбопровод.
• Предимство за спестяване на енергия при работа с частично натоварване (FFU печели), тъй като чистата стая не работи при максимално натоварване през по-голямата част от времето.
• Традиционна система от вятърни шкафове: Дори ако производственото оборудване е частично спряно и съпротивлението на филтъра не достига максималната стойност, централната вятърна турбина все още работи с фиксирана скорост. За да се регулира обемът на въздуха, обикновено се прави чрез затваряне на въздушния клапан, което всъщност увеличава съпротивлението за намаляване на обема на въздуха и е изключително разточителен метод за регулиране на дроселирането.
• FFU система: приема преобразуване на честота + стратегия за групово управление.
• Закони за афинитета: Консумацията на енергия на вентилатора е пропорционална на третата степен на неговата скорост на въртене (мощност ∝ скорост на въртене ³).
• Когато съпротивлението на филтъра се увеличи с употреба, FFU автоматично леко ще увеличи скоростта, за да поддържа постоянен въздушен обем, а консумацията на енергия бавно ще се увеличи.
• Когато производственото търсене намалее (като през нощта или през уикендите) или когато търсенето на чист въздух намалее, системата за групово управление може да намали общата скорост на всички FFU. Лекото намаляване на скоростта на въртене ще доведе до значително намаляване на консумацията на енергия.
• Заключение: Системата FFU постига изключително висока ефективност на работа чрез регулиране на скоростта при частични натоварвания, докато традиционните системи имат още по-ниска ефективност при частични натоварвания.
• Предимства за спестяване на енергия при ефективност на двигателя и термично натоварване (FFU печели)
• Ефективност на двигателя: Ефективността на EC двигателите е много по-висока от тази на традиционните AC двигатели, особено при частични натоварвания, с по-очевидни предимства.
• Топлинно натоварване: Топлината, генерирана от EC двигателите, е много по-ниска от тази на AC двигателите. Разпръснатото разположение на FFU гарантира, че топлината се разпръсква равномерно и лесно се отвежда от въздушния поток. Въпреки това големите променливотокови двигатели и тяхното задвижващо оборудване в традиционните вятърни шкафове генерират концентрирана топлина, която се превръща в значителен вътрешен източник на топлина в чисти помещения и изисква допълнителен капацитет за охлаждане на климатика, за да го компенсира, което води до загуба на вторична енергия.

• Ако приемем чиста стая от клас 10000, необходимият обем на подавания въздух е 500 000 кубически метра на час.
• План A: Традиционна система от вятърни шкафове
• Общият напор на системата изисква около 1000 Pa (от които около 700 Pa се използват за преодоляване на съпротивлението на тръбопровода).
• Обща мощност на вентилатора: 110 kW (комбинирана ефективност на вентилатора и двигателя).
• Годишна консумация на електроенергия (при 100% натоварване, работа през цялата година): 110 kW × 24 × 365=963600 kWh електроенергия
• Вариант Б: Интелигентна система EC-FFU
• MAU изисква височина на налягането от само 350 Pa (преодолявайки самия климатичен модул и канала за чист въздух).
• Общ брой FFU: 500 единици, с единичен въздушен обем за обработка от 1000m ³/h.
• Средна консумация на мощност при работа на FFU: 0,12 kW/мотор (висок-ефективен EC двигател, работещ при оптимизирана скорост).
• Обща мощност на FFU: 500 × 0.12=60kW
• MAU мощност на вентилатора: 15 kW
• Обща мощност на системата: 60+15=75kW
• Годишна консумация на електроенергия: 75 kW × 24 × 365=657000 kWh
• Годишни икономии на енергия: 963600-657000=306600 kWh
• Степен на пестене на енергия: (306600/963600) × 100% ≈ 31,8%
• Изчислено на 1 юан за киловатчас, това може да спести около 300 000 юана от сметки за електроенергия годишно. Първоначалната инвестиция в системата FFU може да бъде възстановена в рамките на няколко години чрез спестяване на разходи за електроенергия.