Temmuz 2021'de, elektrik motorları ve değişken hızlı sürücüler için yeni AB ekotasarım önlemleri AB genelinde yürürlüğe girdi. Bu önlemler, enerji verimliliğini artırmayı amaçlayan motorlar ve sürücüler için yeni standartlar getirmiştir.
Motorlar ve ekotasarım önlemleri
Yeni kurallar, kapsamı genişletmek ve teknolojik değişimin hızlı temposunu yansıtmak amacıyla 2009 tarihli önceki düzenlemeleri güncelledi. Yeni yönetmelik, 0,12 kW - 1000 kW güç aralığındaki motorları ve değişken hızlı sürücüleri kapsamaktadır. Hem motorlar hem de sürücüler, tasarımcıların ve mühendislerin tüm sistemlerin verimliliğini optimize etmelerine yardımcı olmak amacıyla hız ve tork açısından farklı yük noktalarındaki verimliliklerini göstermek zorundadır.
Güncellenen yönetmelikler önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlayacaktır; Avrupa Komisyonu modellemesi 2030 yılına kadar yıllık yaklaşık 110 TWh tasarruf öngörmektedir - bu da Hollanda'nın elektrik tüketimine ve her yıl 40 milyon ton CO2 emisyonuna eşdeğerdir.
HVAC söz konusu olduğunda, ekotasarım önlemleri fan coil üniteleri de dahil olmak üzere bir dizi sisteme güç sağlayan motorlar için geçerlidir. Elektronik komütasyonlu (EC) motorlar, yüksek enerji verimlilikleri nedeniyle hızla geleneksel alternatif akım (AC) ve doğru akım (DC) motorlarının yerini almaktadır.
AC, DC ve EC motorlar arasındaki fark
AC endüksiyon motorları AC gerilimi ile çalışır. Güç ve polarite bakımından değişen bir dönme elektromanyetik alanı oluşturmak için stator alanında bir dizi bobin (bakır sargı) kullanırlar. Rotor alanındaki bir sincap kafesi stator tarafından indüklenir (bir manyetik alan yaratır). Bu iki manyetik alan rotorun dönmesini sağlamak için birbirleriyle etkileşime girer.
AC motorlar, performans eğrisi üzerinde belirli bir noktada (motorun en yüksek verimliliğinde) tek bir hızda çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu noktanın dışında, verimlilikte önemli bir düşüş olur. Ayrıca, AC motorlar rotorda akım indükledikçe, bu süreçte enerji tüketilir ve bu da verimliliği daha da etkiler. Bu, tüm motorlar arasında AC ünitelerinin en az verimli olduğu anlamına gelir.
DC motorlar DC gerilim ile çalışır. Rotorda sabit mıknatıslar kullanırlar ve stator sargılarındaki akımın yönünü ve manyetik alan polaritesini değiştirmek için karbon fırçalara ve bir komütasyon halkasına güvenirler. Bu, rotoru döndüren manyetik çekim ve itme kuvvetleri yaratır.
DC motorlar sabit mıknatıslardan gelen bir manyetik alan kullandıkları için (rotorda akım indüklemek yerine) AC motorlara göre %30 daha verimli olabilirler. DC motorlar ayrıca değişken hızlarda çalıştırılabilir ve daha hassas kontrol sunar. Ancak fırça sürtünmesi ve girdap akımı kayıpları gibi nedenlerle verimliliklerini kaybedebilirler. DC motorlar ayrıca arızalanmaya daha yatkındır ve fırçalar kıvılcım çıkarabileceğinden ve zamanla aşınacağından daha düşük bir çalışma ömrüne sahiptir.
EC motorlar komütasyonu mekanik olarak değil elektronik olarak gerçekleştirir. Motor AC ve DC voltajlarını birleştirir ve entegre elektronikler aracılığıyla elektronik komütasyon sağlar.
AC, DC ve EC motorları karşılaştıracak olursanız, DC muadillerine en çok benzeyen motorların EC motorlar olduğunu görürsünüz. EC motorlar esasen AC ve DC rakiplerinin en iyi özelliklerini bir araya getiren fırçasız, doğru akımlı, harici rotorlu motorlardır. En önemlisi bu motorlar hız kontrolü, basınç kontrolü, sabit basınç ve sabit hava akışı gibi ek işlevler sunar.
Tüm motorlar arasında EC üniteleri enerji açısından en verimli olanlardır ve fırçasız tasarımları sayesinde güvenilirlik sunarlar. EC motorlar daha az ısı ürettikleri için daha hassas soğutma da sağlayabilir. Bu, fan coil ünitesinden boşaltılan soğuk hava tarafından daha az motor ısısının emildiği anlamına gelir.
EC motorlar nasıl çalışır?
EC motorlar aşağıdaki bileşenlere sahip olacaktır:
- Rotor
- Kalıcı mıknatıslar
- Rulman sistemi
- Stator
- Sargılar
- Elektronik komütasyonlar
- Hall sensörleri
- Konut
- Şebeke ve kontrol bağlantıları
EC motorlar, bir komütatör tarafından DC'ye dönüştürülen bir AC voltajı ile beslenir. Bu önemlidir çünkü DC voltajı AC'ye kıyasla daha verimli enerji performansı sunar ve değişken hızlar sunabilir. Fırçasız DC motor olarak tasarlanan stator (motorun sabit kısmı), voltajı AC'den DC'ye çeviren bir PCB (baskılı devre kartı) ve doğrultucu dahil olmak üzere komütasyon elektroniğinin eklenmesini sağlamak için DC motorlardan daha büyüktür.
EC motorlar manyetik alan oluşturmak için sabit mıknatıslar ve elektrik sargıları kullanır. Komütasyon elektroniği, motorun konumuna, dönüş yönüne ve hız ayar noktasına bağlı olarak sargıların her biri boyunca belirli yönlerde belirli miktarlarda elektrik akımı yönlendirir. Bu, statorda manyetik kutuplar oluşturmak için mükemmel bir zamanlamadır ve bunlar daha sonra rotorda kalıcı mıknatıslarla etkileşime girer.
Gerekli fan hızına bağlı olarak, uygun mıknatıslar sırayla statördeki manyetik kutuplara çekilir. Her stator sargısı aynı polarite ile yüklenmeyecektir - hareket oluşturmak için stator sargılarının bazıları pozitif, bazıları negatif olarak yüklenecektir. Bu, rotoru optimum torkta döndüren manyetik çekim ve itme kuvvetleri yaratır. Fikir torkunda (tüm hızlarda) çalışan bir motor en yüksek verimlilikte çalışıyor demektir.
Akım uygulamasını mükemmel bir şekilde değiştirmek için elektriğin oynadığı rol nedeniyle, çok hassas izleme ve kontrol elde edilir. Bu sadece EC fanların değişken hızlarda çalışabileceği anlamına gelmez, aynı zamanda tam hızın %20'si kadar düşük hızda çalışırken bile hala yüksek verimli oldukları anlamına gelir.
Ayrıca, EC motorlar DC motorlardan daha büyük bir statora sahip olmasına rağmen, karbon fırçalara veya bir kolektöre ihtiyaç yoktur. Bu, genel olarak EC ünitesinin daha küçük olduğu ve aşınma ve yıpranmadan kaynaklanan arızalara daha az eğilimli olduğu anlamına gelir.
EC motorlar ne kadar enerji tasarrufu sağlar?
EC motorlar %100 kapasitede %90'ı aşan verimlilik değerleriyle yüksek enerji verimliliğine sahiptir. EC motorlar değişken hızlarda çalışırken bile AC ve DC muadillerinden daha iyi performans göstererek fan coil üniteleri için mükemmel bir seçimdir.
Ayrıca, EC motorlar mevcut sistemlerde verimliliği artırmak için sonradan takılabilir. EC motorlarla güçlendirilen ve optimum çalışmaya ulaşmak için yeniden devreye alınan fan coil ünitelerinde, düşük hızda %46-82 ve yüksek hızda %52-80 aralığında gerçek yaşam verimliliği iyileştirmeleri görülmüştür.
EC motorların faydaları
EC motorlar aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi avantaja sahiptir:
- Yüksek enerji verimliliği
- Uzun hizmet ömrü
- Aşınma ve yıpranmaya daha az eğilimli (fırçasız teknoloji)
- Yüksek derecede sistem izleme ve kontrol
- Tam değişken hız
- Basınç ve hava akışı kontrolü gibi ek fonksiyonlar
- Daha az ısı üretir - daha hassas soğutma
- Daha fazla esneklik
- Daha küçük boyut
- Daha az gürültü
- Daha uzun rulman ömrü
- Her türlü fan coil ünitesine monte edilebilir
- Mevcut sistemlerin enerji performansını iyileştirmek için uyarlanabilir
- Transformatör kontrolü, frekans invertörü veya aşamalı açı kontrolü gibi ek teknolojilerin kurulumunu gerektirmedikleri için DC motorlara göre kurulumu daha ucuz olabilir.
Enerji verimli fan coiller nasıl seçilir
Eurovent Certita Certification'da EC motorları kullanan bir dizi fan coil ünitesinin performansını belgelendiriyoruz. Sertifikasyon, bağımsız olarak doğrulanmış ürünlerin karşılaştırılmasını mümkün kılar, çünkü sertifikalı ürünler
- Performansları aynı kriterlere göre değerlendirilir ve sonuçlar, ürünlerin üretildiği veya pazarlandığı ülkeden bağımsız olarak aynı ölçü birimiyle ifade edilir
- Performansın tarafsız, bağımsız ve yetkin bir akredite kuruluş tarafından doğrulanması
- Standartlara uyun
- Üretici tarafından belirtilen özelliklere göre çalışacaktır.
Sertifikalı ürün dizinimizde fan coil ünitelerini ve diğer HVAC ürünlerini görüntüleyin ve karşılaştırın.