En eftermonteringslösning för aggregat som sparar 3,43 miljoner CNY årligen i elkostnader

Under hela kommersiella byggnaders livscykel är energiförbrukningen en ständig utmaning.

VVS-system står för cirka 40 % till 60 % av en byggnads totala energianvändning. Som "hjärtat" som levererar kyla och värme samtidigt som inomhusluftkvaliteten säkerställs, avgör driftseffektiviteten hos luftbehandlingsenheterna (AHU:er) direkt den totala energieffektiviteten.

Mitt i strävan efter koldioxidneutralitet och stigande driftskostnader uppfyller traditionella fläktar ofta inte kraven på energibesparingar. Hur kan energibesparingspotentialen frigöras i befintliga byggnader?

Ett nyligen genomfört renoveringsprojekt för luftbehandlingsaggregat i ett köpcentrum i Tianjin gav mätbara resultat:

En energibesparing på 64.25 %.

Nedan följer en detaljerad titt på hur EC-fläkt tekniken bidrog till detta resultat.

1. En grön omvandling för ett etablerat köpcentrum

Beläget i ett livligt kommersiellt distrikt har detta köpcentrum varit i drift i många år och ser tung daglig fottrafik.

Med tiden började de ursprungliga luftbehandlingsaggregaten visa tecken på slitage och åldrande.

- De ursprungliga remdrivna fläktarna led av betydande effektivitetsförsämring på grund av långvarig drift, vilket gjorde dem till en viktig källa till hög energiförbrukning.

- Viktiga komponenter som remmar och lager var slitna, vilket krävde frekventa utbyten och reparationer – vilket ökade driftskostnaderna och underhållsarbetsbördan.

- De föråldrade enheterna saknade exakt styrning, vilket gjorde det svårt att reglera temperaturen korrekt och påverkade köpupplevelsen.

- Med begränsad intelligens gav de 46 enheterna ingen realtidsåterkoppling om driftsstatus, vilket krävde betydande manuella inspektionsinsatser.

För att stödja nationella mål för energibesparing och utsläppsminskning samtidigt som driftskostnaderna minskas, beslutade köpcentrets ledning att genomföra en omfattande ombyggnad av dessa 46 luftbehandlingsaggregat.

Detta var mer än ett enkelt utrustningsbyte – det var en fullständig uppgradering av köpcentrets energihanteringssystem.

2. Förberedande testning

Energirenoveringar kräver datadrivet beslutsfattande.

I början av projektet genomförde det tekniska teamet en grundlig bedömning av det befintliga luftbehandlingsaggregatsystemet:

Original fläktnamnskylt

● Drifteffekttest – Varje aggregationsaggregats faktiska strömförbrukning mättes.

● Mätning av statiskt tryck och luftflöde – Prestandakurvan för de ursprungliga fläktarna under faktiska kanalförhållanden utvärderades, vilket gav viktiga data för val av EC-fläkt.

● Bullernivåövervakning – Basnivåerna för buller registrerades för att stödja akustiska förbättringar.

● Måttmätning av installationen – Millimetermått säkerställde att ny utrustning passade sömlöst in i de befintliga mekaniska rummen.

● Mätarbaserad övervakning – Elkvalitetsdata i realtid samlades in via fastighetshanteringssystemet för att underlätta energijämförelser efter ombyggnad.

De exakta fältdatan gjorde det möjligt för teamet att med säkerhet åta sig de förväntade energibesparingarna och gav en solid grund för att välja lämpliga EC-fläktar.

3. EC-fläktar: Att bygga ett effektivt hjärta

Baserat på detaljerade testdata utvecklade det tekniska teamet en skräddarsydd eftermonteringslösning för de 46 luftbehandlingsaggregaten.

Kärnstrategin var en fullständig ersättning med EC-fläktar.

Totalt 165 högeffektiva EC-fläktar installerades, huvudsakligen med två modeller: A3E-3A630-Y8-58 och A3E-3A560-Y8-56.

Seemtek Achelous-serien EC-fläktar

Varför EM-fans?

- EC-fläktar har inbyggda synkronmotorer med permanentmagnet.
Jämfört med traditionella AC-induktionsmotorer eliminerar de rotorförluster och bibehåller hög verkningsgrad även under delbelastning – ett vanligt driftsförhållande för kommersiella HVAC-system. Data visar att EC-motorer kan uppnå över 90 % verkningsgrad.

- Traditionella luftbehandlingsaggregat arbetar ofta med fasta hastigheter, vilket resulterar i betydande energislöseri.
EC-fläktar stöder 0–10V eller RS485/MODBUS-kommunikation, vilket möjliggör steglös hastighetsjustering baserat på närvaro och temperaturfluktuationer.

- Med kompakt design och direktdriven drift eliminerar EC-fläktar behovet av remmar.
För underhållsteam innebär detta inga fler rembyten eller rengöring av remdamm, vilket avsevärt minskar det rutinmässiga underhållet av aggregatet.

Under designfasen följde teamet principen om rätt dimensionering. Genom att utnyttja flexibiliteten hos installationen av EC-fläktar (fläktvägg) säkerställde de att maximala luftflödeskrav uppfylldes samtidigt som energiförbrukning och kostnad optimerades.

4. En störningsfri ombyggnad

Att genomföra ett storskaligt aggregatbyte i en gängse köpcentrum medförde logistiska utmaningar. Den kompakta storleken och lätta vikten hos de nya EC-fläktarna visade sig värdefulla i de trånga mekaniska rummen. För att undvika att störa köpcentrets verksamhet följde projektgruppen en standardiserad process före leverans av utrustningen:

- Grundinspektion

- Fläktplacering

- Säkring och anslutning

- Elektriska ledningar

Seemtek EC-fläktvägg

Tack vare EC-fläktarnas modulära design minskades installationskomplexiteten avsevärt. Det som tidigare tog dagar för en enskild aggregatrenovering komprimerades till bara 6 timmar (borttagning av gamla fläktar + installation av nya).

Hårdvaruinstallationen var bara det första steget. Systemets sanna intelligens ligger i dess styrenhet.

Gränssnitt för justering av styrenheter

När de väl var installerade integrerade teknikerteamet EC-fläktarna i fastighetens övervakningssystem (BMS). Genom finjustering med styrenheten utvecklades luftbehandlingsaggregaten från att leverera ett enkelt fast luftflöde till att uppnå smart drift:

- Justera luftflödet för att eliminera ojämn kylning eller uppvärmning

- Automatisk reglering av fläkthastigheten baserat på returluftens temperatur, vilket eliminerar överkylning eller överhettning

5. Att uppnå en energibesparing på 64.25 %

Elmätaravläsningar före och efter ombyggnaden bekräftar resultaten.

Tabellen nedan jämför data från AHU-1 under en 10-dagarsperiod före och efter ombyggnaden:

Data visar tydligt en dramatisk minskning av energiförbrukningen för detta aggregat, tillsammans med en betydande minskning av reaktiv effekt.

Baserat på beräkningarna uppnådde detta enda aggregat en energibesparing på 64.25 %.

Det är värt att notera att detta inte är den övre gränsen, eftersom systemet arbetade med maximal effekt under denna mätperiod. Efter att ha lagt till styrlägen som konstant temperatur, konstant luftflöde och konstant tryck – och bytt till temperaturbaserad styrning den 23 november – minskade energiförbrukningen med ytterligare 67 %.

6. Det ekonomiska fallet

Eftersom fläktarna arbetade med fast hastighet gick de med full effekt (27.57 kW) året runt oavsett säsong eller belastning. Den årliga elkostnaden var fast och hög:

Årlig elkostnad = 27.57 kW × 13.5 timmar/dag × 365 dagar × 0.77 yuan/kWh ≈104 600 yuan

Med högeffektiva EC-fläktar och intelligent styrning justerar aggregatet automatiskt fläkthastigheten baserat på returluftens temperatur, vilket avsevärt minskar driftseffekten. Den årliga driften delades in i tre perioder för uppskattning:

● Total årlig elkostnad efter ombyggnad = 7 370 + 12 898 + 9 827 ≈ 30 100 yuan

● Årlig besparing per AHU** = 104 600 – 30 100 = 74 500 yuan

● Totala uppskattade årliga besparingar för 46 luftbehandlingsaggregat: 46 × 74 500 ≈ 3.43 miljoner yuan

I takt med att strategier för koldioxidminskning får fart förväntas uppgraderingar av luftbehandlingsaggregat centrerade kring EC-fläktteknik bli det vanligaste valet för energirenoveringar i kommersiella byggnader.