טכנולוגיית EC – מאווררים למערכות מיזוג אוויר

טכנולוגיית EC – מאווררים למערכות מיזוג אוויר

מנועי ה- EC של ebmpapst מאפשרים להשיג ביצועים גבוהים וחיסכון משמעותי בצריכת חשמל במערכות מרכזיות ובמערכות מבוזרות

חנוך שוויצר

כיום, ציוד מיזוג האוויר והאוורור מאופיין בשלוש דרישות עיקריות: הצורך לחסוך אנרגיה, הדרישות הגוברות לאיכות האוויר המטופל/מקורר והורסטיליות בתנאי העבודה, כדוגמת שעות פעולה והבקרה האינדיבידואלית של כל יחידה. בחירת המאווררים לשימוש ביחידות מיזוג האוויר והאוורור מהווה מרכיב מרכזי במימוש דרישות אלה.
על מנת להתאים את ביצועי זרימת האוויר תוך השגת חיסכון באנרגיה, על המאווררים להיות יעילים בתחום רחב של תנאי עבודה, ומתאימים ככל הניתן לשילובם בפיקוד המערכות. ניתן להשיג חסכון משמעותי בצריכת חשמל באמצעות בחירה נאותה של המאווררים המתאימים. השימוש בטכנולוגיה הנכונה, מאפשר השגת כדאיות כלכלית בנוסף לחיסכון באנרגיה, הן במערכות מרכזיות והן במערכות קטנות נפרדות לכל חלל ממוזג. האחרונות נעשות פופולאריות יותר ויותר לאחרונה.
מערכות מיזוג מבוזרות, הנותנות פיתרון לחדר אחד או לחללים קטנים, מאפשרות התאמה לצרכי כל אחד מהמשתמשים השונים, אפשרות לחיוב אינדיבידואלי מפורט ע"פ שימוש משרד / קומה, וכן פותרות הקמת מערכת תעלות מסובכת לשאיבת ופליטת אוויר. השגת מיזוג אוויר ואוורור איכותיים מותנית במערכות אלה בויסות נאות ויעיל של ספיקות האוויר.

במערכות מרכזיות הכוללות יחידות טיפול אויר גדולות וצ'ילרים, נדרש לתפעל את יחידות המערכת ובהתאמה לדרישות המשתנות בתחום רחב, תוך שמירה על יעילות אנרגטית גבוהה.

לכל אחת משתי סוגי המערכות היתרונות והחסרונות שלה, כאשר המבחן הינו במימוש הדרישות בתחום רחב של תנאי עבודה. מנועי ה- EC של ebmpapst מאפשרים להשיג ביצועים גבוהים וחיסכון משמעותי בצריכת חשמל במערכות מרכזיות ובמערכות מבוזרות.

מאווררים בטכנולוגיית EC – יעילות אנרגטית גבוהה ואפשרויות שליטה מקסימאליות
בכל האמור לאמצעים לחסכון באנרגיה, טכנולוגיית ה-EC (Electronically Commutated)  של ebmpapst הינה מהפכנית.
המנועים מסוג (Permanent Magnet (PM הנשלטים אלקטרונית ע"י Frequency Inverter ובקר מובנה מציעים את התנאים האידיאליים לכך.
מערכת הפיקוד האלקטרונית האינטגראלית מאפשרת להתאים את מהירות הסיבוב של המאוורר באופן רציף, בהתאם לדרישות בכל רגע נתון, באופן אוטומטי לחלוטין ותוך שמירה על נצילות אנרגטית גבוהה בכל תנאי העבודה. הדבר מאפשר השגת מערכת מיזוג אוויר הפועלת בהתאם לדרישה בכל תנאי העבודה.

מנועי ה-EC פועלים ביעילות גבוהה בכל מהירות סיבוב ובכל מומנט. הם צורכים הרבה פחות אנרגיה חשמלית ממנועי AC א-סינכרוניים (הקונבנציונאליים). הדבר נכון במיוחד עבור יחידות מיזוג אוויר מבוזרות, בהן נעשה שימוש במאווררי AC הפועלים ב- 2-3 מהירויות. נצילותם של מנועי AC אלה נמוכה במיוחד במרבית שעות העבודה, במהלכן המפוח מופעל במהירויות סיבוב נמוכות ובשל כך פעילותם מלווה בבזבוז אנרגיה גבוה באופן יחסי. לעומתם, מפוחים המונעים באמצעות מנועי EC צורכים כמחצית מצריכת האנרגיה באותן ספיקות אוויר ובאותם מפלי לחץ.
טכנולוגיית ה- EC  מספקת חסכון תחת הפעלה בעומס מרבי (full load), וחיסכון משמעותי יותר כאשר המאוורר פועל בעומס חלקי. היעילות של מנועי ה-EC נותרת גבוהה בתחום רחב של תנאי מהירויות סיבוב ומומנט, לעומת הירידה המשמעותית ביעילות המאפיינת מנועי AC בהפעלה באותם תנאים.

מאפיינים נוספים אשר הופכים את טכנולוגיית ה-EC לאידיאלית לשימוש במאווררים הינם:
1. אפשרויות פיקוד חכמות ושימושיות, לדוגמא - באמצעות סיגנל אנאלוגי0-10V  או ממשק דיגיטלי RS485.
2. אין צורך בהתקנת קונטאקטור, שהרי ההפעלה נעשית באמצעות אות פיקוד. 
3. הגנת זרם יתר מובנית בבקר המנוע.
4. האינוורטר האלקטרוני המשולב במנועי ה-EC מתאים לשימוש עם כל מתחי החשמל המקובלים.
5. ביצועי ספיקת האוויר והנצילות האנרגטית אינם מושפעים משינוי מתח/תדר. משמעות הדבר היא כי אותו המאוורר יכול להיות מופעל על סוגי הזנות שונות ללא כל התאמה נוספת.
6. ניתן להוסיף בקלות אמצעים נוספים לפיקוד האלקטרוני של המנוע לקבלת ספיקת אוויר או שליטה על טמפרטורה, לחץ או לחות.

מבנה המאוורר עם הרוטור החיצוני מסייע לצמצום מימדיו והופך אותו לקומפקטי ביותר. מנוע ה-EC מחובר ישירות לכנפיים, גורם זה מקטין את הנפח הנדרש להתקנה באופן משמעותי.
רצועת הינע בין המנוע והמאוורר, אשר נפוצה מאוד במקרים אחרים, אינה נחוצה במאווררים אלו. מאפיין זה, לא רק שמקטין את השטח הנדרש להתקנה, אלא גם את העבודה שיש לבצע בהתקנה. כמו כן, משמעות הדבר שיש פחות שחיקה ובלאי למאווררים – מקטין את עלויות האחזקה בטווח הארוך.

בהתאם לדרישות היגיינה, שימוש במאווררי EC הינו נכון יותר על פני מאווררים בעלי רצועת הינע, שכן לשחיקה הבלתי נמנעת של הרצועות השפעה שלילית על איכות האוויר.

לשימוש במאווררי EC במערכי מאווררים, בנוסף לחיסכון הגבוה במיוחד בצריכת החשמל, שיוסבר בפרוט בכתבה נפרדת שתפורסם בהמשך, יתרון תפעולי בולט במקרה שאחד מהאווררים כושל. המאווררים הנותרים מגדילים אוטומטית את מהירות הסיבוב שלהם כך שספיקת האוויר הנדרשת תישמר. בטכנולוגיית AC קונבנציונלית, עבור יחידות רגישות, נדרש מאוורר נוסף שיספק את החסר במקרה שמאוורר אחד כושל.

הכותב הינו המהנדס הראשי של חברת אחים פולק. לפרטים ומידע נוסף hanoch@polak.co.il










פי.סי.חץ