Usporedba uštede energije između dovoda zraka jedinice filtera ventilatora FFU i tradicionalnog sustava dovoda zraka u kabinet

Ovo je vrlo bitan i praktičan problem. Usporedba -uštede energije između sustava dovoda zraka jedinice za filtriranje ventilatora FFU i tradicionalnog sustava dovoda zraka u ormare ključno je razmatranje u modernom dizajnu čistih prostorija.
Općenito, FFU sustav inteligentne grupne kontrole koji koristi istosmjerne motore (EC motore) ima daleko bolju dugoročnu-energetsku učinkovitost od tradicionalnih sustava vjetroelektrana u velikoj većini srednjih do velikih aplikacija visoke čistoće. Slijedi detaljna komparativna analiza:

• Prevladavanje prednosti -uštede energije u otpornosti sustava (FFU pobjeđuje) je najznačajnija i temeljna prednost -uštede energije FFU sustava.
• Tradicionalni sustav vjetrenjača: Ventilator mora osigurati dovoljnu visinu tlaka (statički tlak) kako bi savladao otpor cijelog sustava, uključujući:
• Otpor same klima komore.
• Otpor trenja kanala za dovod zraka dugih nekoliko desetaka ili čak stotina metara.
• Lokalni otpor bezbrojnih zavoja, T-smjernica, reduktora i prigušivača na cjevovodima.
• Konačni otpor visoko{0}}učinkovitog filtra.
• Zaključak: Velika količina energije gubi se na svladavanje trenja u cjevovodu umjesto da se izravno koristi za dovod zraka.
• FFU sustav:
• Skoro eliminiran kanal za dovod zraka. Jedinica za obradu svježeg zraka (MAU) samo treba poslati obrađeni svježi zrak u kutiju za statički tlak na stropu, a potrebna visina tlaka je vrlo niska (obično samo 250-400 Pa).
• FFU dolazi s vlastitim ventilatorom, koji samo treba svladati otpor svog visoko-učinkovitog filtra (HEPA/ULPA) (početni otpor je oko 100-150 Pa, konačni otpor je oko 250-300 Pa).
• Zaključak: Energija se učinkovito i izravno koristi za potiskivanje zraka kroz filtre, izbjegavajući značajne gubitke u cjevovodnom transportu.
• Prednost uštede energije pri djelomičnom opterećenju (FFU pobjeđuje), budući da čista soba većinu vremena ne radi pri maksimalnom opterećenju.
• Tradicionalni sustav vjetroelektrana: čak i ako je proizvodna oprema djelomično isključena i otpor filtra ne dosegne maksimalnu vrijednost, središnja vjetroturbina i dalje radi fiksnom brzinom. Kako bi se regulirao volumen zraka, to se obično radi zatvaranjem ventila za zrak, što zapravo povećava otpor za smanjenje volumena zraka, a izuzetno je rasipna metoda regulacije prigušivanja.
• Sustav FFU: usvaja pretvorbu frekvencije + strategiju grupne kontrole.
• Zakoni afiniteta: Potrošnja energije ventilatora proporcionalna je trećem potenciji njegove brzine vrtnje (snaga ∝ brzina vrtnje ³).
• Kada se otpor filtra povećava s uporabom, FFU će automatski malo povećati brzinu kako bi održao konstantan volumen zraka, a potrošnja energije će se polako povećavati.
• Kada se potražnja za proizvodnjom smanji (kao što je noću ili vikendom), ili kada se smanji potražnja za svježim zrakom, sustav grupne kontrole može smanjiti ukupnu brzinu svih FFU-ova. Lagano smanjenje brzine vrtnje rezultirat će značajnim smanjenjem potrošnje energije.
• Zaključak: Sustav FFU postiže izuzetno visoku radnu učinkovitost regulacijom brzine pri djelomičnim opterećenjima, dok tradicionalni sustavi imaju još manju učinkovitost pri djelomičnim opterećenjima.
• Prednosti uštede energije u učinkovitosti motora i toplinskom opterećenju (FFU pobjeđuje)
• Učinkovitost motora: Učinkovitost EC motora puno je veća od učinkovitosti tradicionalnih AC motora, posebno pri djelomičnim opterećenjima, s očiglednijim prednostima.
• Toplinsko opterećenje: toplina koju generiraju EC motori mnogo je niža nego kod AC motora. Raspršeni raspored FFU osigurava da se toplina ravnomjerno raspršuje i lako odvodi strujanjem zraka. Međutim, veliki izmjenični motori i njihova pogonska oprema u tradicionalnim vjetroelektranama stvaraju koncentriranu toplinu, koja postaje značajan unutarnji izvor topline u čistim sobama i zahtijeva dodatni rashladni kapacitet klima uređaja kako bi se to nadoknadilo, što rezultira gubitkom sekundarne energije.

• Uz pretpostavku da je čista soba klase 10000, potreban volumen dovoda zraka je 500000 kubičnih metara na sat.
• Plan A: Tradicionalni sustav vjetrenjača
• Ukupna visina tlaka sustava zahtijeva oko 1000 Pa (od čega se oko 700 Pa koristi za svladavanje otpora cjevovoda).
• Ukupna snaga ventilatora: 110 kW (kombinirana učinkovitost ventilatora i motora).
• Godišnja potrošnja električne energije (pri 100% opterećenju, rad tijekom cijele godine): 110 kW × 24 × 365=963600 kWh električne energije
• Opcija B: Inteligentni EC-FFU sustav
• MAU zahtijeva visinu tlaka od samo 350 Pa (prevladavajući samu jedinicu klima uređaja i kanal svježeg zraka).
• Ukupan broj FFU-ova: 500 jedinica, s volumenom zraka za obradu jedne jedinice od 1000 m³/h.
• FFU prosječna radna potrošnja energije: 0,12 kW/jedinici (-EC motor visoke učinkovitosti, radi optimiziranom brzinom).
• FFU ukupna snaga: 500 × 0.12=60kW
• MAU snaga ventilatora: 15 kW
• Ukupna snaga sustava: 60+15=75kW
• Godišnja potrošnja električne energije: 75 kW × 24 × 365=657000 kWh
• Godišnja ušteda energije: 963600-657000=306600 kWh
• Stopa uštede energije: (306600/963600) × 100% ≈ 31,8%
• Izračunato na 1 juan po kilovat satu, može uštedjeti oko 300 000 juana na računima za struju godišnje. Početna investicija FFU sustava može se povratiti u roku od nekoliko godina kroz uštedu troškova električne energije.