Odborné články

Týmoví hráči pro efektivní chladicí věže: Chytré EC ventilátory odolávají tvrdým podmínkám prostředí

Požadavky na energetickou účinnost pro chladicí věže pro datová centra, nemocnice, hotely, kancelářské komplexy a další průmyslové budovy jsou neustále zpřísňovány. V této souvislosti hrají klíčovou roli použité ventilátory, které jsou jejich hlavními komponenty.

Přechod na technologii EC se vyplatí také z jiných důvodů. EC ventilátory od společnosti ebm-papst mají plynule nastavitelnou regulaci rychlosti, mohou být vzájemně propojeny a odolávají drsným podmínkám prostředí.

Ventilátory v chladicích věžích jsou odpovědné za účinné odvádění tepla do okolního prostředí; zejména se jedná o teplo generované při chlazení systému nebo budovy vodou. Současně musí být použité ventilátory extrémně odolné, protože Pokud jsou v chladicích věžích namísto konvenčních technologií střídavého proudu použity moderní EC motory, lze výrazně snížit spotřebu energie a provozní náklady. musí vydržet vysokou vlhkost, různé vlivy prostředí a rychlé změny teplot. V neposlední řadě musí být co možná nejtišší - zejména pokud jsou chladicí věže umístěny v blízkosti obytných zón nebo zón se smíšeným využitím.

Více ventilátorů, více výhod

U konvenčních chladicích věží je stále obtížnější tyto požadavky plně uspokojit. Pro dosažení vysokého průtoku vzduchu se obvykle používají ventilátory velmi velkých průměrů. Pohánějí je převodovky nebo řemeny z AC motoru. Vzhledem ke své hmotnosti mají robustní konstrukci a nemohou být zapojeny, dokud nedosáhnou svého přesného umístění. Tím je prakticky nemožné přesně vyvážit rotující oběžné kolo, což často vede k předčasným poruchám v provozu. Takové ventilátory obvykle běží ve dvoufázovém, hvězda/trojúhelník nebo on/off režimu. Kromě toho rohy chladicí věže nemají rovnoměrný průtok a věže jsou také velmi vysoké, protože pro dosažení rovnoměrného průtoku musí být mezi tryskami ventilátoru a tepelným výměníkem poměrně velký volný prostor. Společnost ebm-papst přistupuje k nahrazení jednoho velkého ventilátoru několika menšími ventilátory běžícími paralelně (FanGrid), což v praxi přináší řadu výhod.

Jednotlivé ventilátory mohou být uspořádány do řad tak, aby maximálně využily dostupné místo. Vzhledem k malým průměrům ventilátorů lze chladicí věže stavět kompaktněji a v závislosti na podlahové ploše mohou mít obdélníkový i čtvercový průřez. Menší ventilátory se ovládají lépe než jeden velký. Menší rozměr usnadňuje také dopravu a instalaci a především je velkou výhodou při případné výměně ventilátorů. Dokud není ventilátor vyměněn, může chladicí věž standardně fungovat. Rychlost ostatních ventilátorů je jednoduše upravena tak, aby udržovala konstantní proud vzduchu. Při návrhu mohou být zohledněny požadavky na redundanci. Kromě toho je distribuce vzduchu mnohem větší, i když je použito více ventilátorů. Průtok je rovnoměrnější a nevýhodné mrtvé zóny jsou minimalizovány.

Výhody technologie FanGrid lze využít v široké škále aplikací. Specialista na motory a ventilátory ebm-papst dodává ventilátory FanGrid pro chlazení věží v axiálním i radiálním provedení. Mohou tedy být splněny rozdílné požadavky na zvýšení tlaku a proudění vzduchu. Axiální ventilátory ukazují své silné stránky ve chvíli, když je vyžadován vysoký průtok vzduchu a mírné zvýšení tlaku: například pro provoz na vstupu. Radiální ventilátory jsou pak navrženy pro vysoký protitlak a jsou doporučeny pro provoz s tlakem. K dispozici je široká škála různých průměrů.

Společnost ebm-papst nabízí take flexibilní nástroj, který pomáhá zákazníkům najít optimální kombinaci ventilátorů pro širokou škálu aplikací: ebm-papst FanScout (viz obr. 5). Na základě až pěti pracovních bodů specifických pro danou aplikaci a předpokládané doby provozu tento software určí nejúčinnější řešení FanGrid. Lze také vzít v úvahu množství dostupného instalačního prostoru, maximální počet potřebných ventilátorů a požadavky na redundanci. Existuje i možnost určit náklady na životní cyklus konkrétní kombinace. Uživatelé tak získají spolehlivou a jasnou představu o nákladech, na které mohou následně založit svá rozhodnutí o investicích a modernizaci svých zařízení.

EC technologie: tichá a účinná

Hnací silou ventilátorů chladicí věže jsou moderní pohony GreenTech EC, které jsou vysoce efektivní při plném i částečném zatížení, jsou navrženy pro dlouhou životnost a mají plynulou regulaci rychlosti. To zajišťuje konstantní vzduchový výkon za všech podmínek. S více než 90% účinností poskytují motory mnohem více, než jsou hodnoty požadované ve třídě účinnosti IE4. Konstrukce také přispívá k tichému provozu, problémy kvůli předpisům na ochranu proti hluku jsou minulostí.

Příklad aplikace ukazuje, že úspory energie se potvrdily i v praxi. Namísto jednoho velkého ventilátoru o průměru 2100 mm byly do chladicí věže instalovány čtyři axiální ventilátory o průměru 910 mm tak, aby se vytvořil stejný průtok vzduchu, tedy 87 040 m³/h při statickém tlaku 100 Pa. To umožnilo pokles spotřeby z 7,8 kW na necelých 5,3 kW (4x1,32 kW). Celkově tato modernizace znamenala roční úsporu energie téměř 22 000 kWh.

Pro kontrolu otáček mohou být ventilátory nepřetržitě monitorovány prostřednictvím cloudového připojení ebm-papst. Přitom se odečítají interní měřené hodnoty, jako jsou rychlost, teplota motoru a vibrace, a ty se dale přenášejí do cloudu ebm-papst. Uživatelé pak mají o provozu ventilátorů FanGrid dokonalý přehled a v případě potřeby mohou naplánovat preventivní údržbu na svých chladicích věžích.

Úspěšně testováno v extrémních podmínkách

Aby odolaly vysoké vlhkosti a rychlým změnám teploty běžným pro použití v chladicích věžích, mají ventilátory velmi robustní konstrukci. Všechny komponenty jsou chráněny speciálními nátěry, ventilátory prokázaly svou odolnost i v extrémních zkušebních podmínkách. Pro posouzení byly použity zkoušky solným postřikem, vibrační a rázové testy a zvláštní korozní a vlhkostní testy. Společnost ebm-papst vytvořila pro své zkoušky také vlastní klasifikaci prostředí, H2 + C. EC ventilátory ebm-papst spolehlivě plní svou funkci v chladicích věžích po celé roky.