راهکارهای صرفه جویی انرژی در سیستمهای فن

پتانسیل صرفه جویی در مصرف انرژی

راندمان سیستمهای فن به نسبت بسیار زیادی به نوع توربین آن مربوط است. متوسط پتانسیل صرفه جویی انرژی در سیستمهای فن در صنایع تولیدی ایالات متحده در حدود ۶% تخمین زده می شود. برای صرفه جویی و عملکرد مطلوب، پیشنهاد می شود که از یک رهیافت سیستمی استفاده شود. ۱- به حداقل رساندن فشار ۲- کنترل دانسیته ۳- افزایش راندمان فن ۴- انتخاب درست اندازه فن ۵- درایوهای سرعت متغیر (ASDs) ۶- تسمه های راندمان بالا  

۱- به حداقل رساندن فشار

کنترل فشار فرصت بسیار مناسب و بزرگی را برای کاهش هزینه های انرژی می دهد. یک سیستم با ویژگی جریان هوای مناسب (لوله کشی و اندازه ها درست و بهینه باشند) که با تجهیزات مناسب کنترل ، پایش فشار و درایوهای فرکانس متغیر منطبق شده باشد می تواند فشار سیستم را مدیریت کند.

کانالهای بدون پوشش در تاسیسات ساختمان

بسیاری از غبارگیرها و باقی تجهیزات جمع آوری افت فشار متغیری در طول عمر سیستم خواهند داشت. غبارگیرها معمولا در افت فشارهای بالاتر راندمان زیادی دارند اما در این حالت انرژی زیادی مصرف می کنند. یک سیستم خوب پایش فشار که نرخ عبور حجمی را کنترل می کند می تواند حتی با کار کردن در سیستمهای با اندازه متوسط، سالیانه هزاران دلار در مصرف انرژی صرفه جویی کند.

نمونه یک سیستم غبارگیر (عکس از ویکی پدیا)

قیمت درایوهای سرعت متغیر بسیار کمتر شده است و در حال حاضر در تاسیسات زیادی دیده می شوند. به فکر ناکارآمدی کانال و تاثیرات سیستم فن (زانویی، ورودی ها و روزنه ها و غیره) باشید. این هدر رفت (درزها و روزنه ها) فشار استاتیک و به تبع آن هزینه های بهره برداری را در طول عمر سیستم افزایش می دهد.

۲- کنترل چگالی

دما، رطوبت، وزن ملکولی، ارتفاع و فشار مطلق در کانال یا مخزن بر چگالی گاز حامل تاثیر می گذارد. یک تغییر چگالی ممکن است بر نیازمندیهای سخت افزاری سیستم تاثیر بگذارد. خنک کردن تبخیری (Evaporative cooling) ، حجم را کاهش می دهد، اما هوای با چگالی بالاتر نیاز به توان بیشتر دارد. این مورد ممکن است بتواند جبران سازی بیشتری از کاهش هزینه برای کانالهای کوچکتر، تجهیزات کنترل و فن ها داشته باشد. (و همچنین کاهش مقدار برای نرخ جریان حجمی در معادلات)

مامور کنترل سیستمهای تهویه مطبوع ساختمان

۳- راندمان فن

قسمت کلیدی هر طراحی انتخاب درست فن است. طراحی فن و نوع پره آن می تواند به مقدار قابل توجهی بر راندمان و مصرف توان تاثیر بگذارد. پیک راندمان فن اندازه گیری شده در آزمایشگاه ممکن است در عمل نقطه کار پایداری نباشد. اگر پیک راندمان منطبق با پیک منحنی فشار باشد آنگاه ممکن است مشکل کاربردی به این صورت بروز کند که نرخ های جریان حجمی با تغییرات کوچک در فشار سیستم، نوسان کند.

منحنی های راندمان و عملکرد فن

طراح بایستی در هنگام انتخاب بهترین فن و نقطه کاری هر دو منحنی را در نظر بگیرد تا قابلیت اطمینان و مصرف توان بهینه شود. نوع فن ممکن است انتخاب درست را تحمیل کند. چرخهای مقطع آیرودینامیکی (Airfoil wheels) در حین اینکه بسیار کارآمد هستند، ممکن است انتخاب خوبی هنگام جابجایی هوای حاوی ذرات سنگین نباشند.  

۴- انتخاب درست اندازه فن

اغلب فن ها برای کارکرد مخصوص خود بزرگتر از اندازه مورد نیاز در نظر گرفته شده اند. که می تواند باعث از دست رفتن راندمان ۱ تا ۵ درصدی شود. به هر حال، احتمالا کنترل سرعت بسیار مقرون به صرفه تر از جایگرینی سیستم فن است.

فن های سیستم تهویه

5- درایوهای سرعت متغیر (ASDs)

با نصب درایوهای سرعت متغیر بر روی فن ها، صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی قابل دستیابی است. با نصب ASDs بر روی سیستم فن، صرفه جویی انرژی بین ۱۴ تا ۴۹ درصد در سیستم فن بدست می آید.

درایوهای سرعت متغیر – یک ابزار موثر در مدیریت انرژی در سیستم های فن

6- تسمه های راندمان بالا (تسمه های دندانه دار(cogged belts))

تسمه ها اجزای متغیر اما بسیار مهمی در سیستم فن در بسیاری از کارخانه ها هستند. تسمه های V شکل استاندارد، گرایش دارند که کشیده شوند، بلغزند، خمیده و فشرده شوند که همه این موارد باعث از دست رفتن راندمان می شود. جایگرین کردن تسمه های V شکل استاندارد با تسمه های دندانه دار به قصد بهبود عملکرد می تواند باعث صرفه جویی در پول و انرژی شود. تسمه های دندانه دار خنک تر کار می کنند، دوام بیشتری داشته و تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند و نسبت به تسمه های V شکل استاندارد در حدود ۲% راندمان بیشتر دارند. دوره بازگشت سرمایه برای استفاده از این تسمه ها از یک تا سه سال متغیر خواهد بود.

یک سیستم فن که با استفاده از یک تسمه دندانه دار به گردش در می آید.

 

 

برای مشاهده خدمات موسسه موتور درایو در زمینه اجرای پروژه اتوماسیون صنعتی بر روی بنر زیر کلیک کنید.

 

مرجع   http://electrical-engineering-portal.com  

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

در صورتیکه به مباحث مربوط به صرفه جویی انرژی در محرکه ها علاقه مند هستید پیشنهاد موتور درایو مطالعه مقالات زیر است.

1- معایب انتخاب موتور بزرگتر از سایز

2- راهکارهای صرفه جویی انرژی در سیستمهای هوای فشرده

3- صرفه جویی انرژی برق در منزل

4- رهیافتهای جدید افزایش راندمان در محرکه ها

5- گرید انرژی موتورهای القایی

6- راهکارهای صرفه جویی انرژی در سیستمهای پمپ

7- راهکارهای صرفه جویی انرژی در سیستمهای فن

8- راهکارهای صرفه جویی انرژی در الکتروموتورها