To je velmi zásadní a praktický problém. Srovnání-úspor energie mezi systémem přívodu vzduchu FFU ventilátorové filtrační jednotky a tradičním systémem přívodu vzduchu do skříně je klíčovým hlediskem v moderním designu čistých prostor.
Celkově má systém inteligentního skupinového řízení FFU využívající stejnosměrné motory (EC motory) mnohem lepší dlouhodobou energetickou účinnost-než tradiční systémy větrných skříní ve velké většině středních až velkých aplikací s vysokou čistotou. Následuje podrobná srovnávací analýza:
Porovnání základních principů-úspory energie
| funkce |
Systém FFU (Intelligent Group Control EC-FFU) |
Tradiční systém větrných skříní (AHU s pevnou frekvencí) |
Typ pohonu |
Distribuovaný pohon: stovky nebo tisíce malých ventilátorů spolupracujících společně |
Centralizovaný pohon: 1-2 vysoce výkonné ventilátory pohání celý systém. |
Možnost regulace rychlosti |
Přesná plynulá regulace rychlosti: Každá FFU může nezávisle upravovat rychlost a reagovat na změny odporu v reálném čase{{0} |
Hrubé nastavení: obvykle pracuje na výkonové frekvenci a je regulováno škrcení přes vzduchové ventily/přepážky, což má za následek nízkou účinnost |
účinnost motoru |
Ultra high efficiency (>90%): použití EC DC bezkomutátorového motoru, zvláště s vysokou účinností při částečném zatížení |
Účinnost je průměrná (<80%): AC asynchronous motors are used, and the efficiency drops significantly under non rated operating conditions |
Odolnost systému |
Minimální ztráta odporu: FFU se instaluje přímo na strop s téměř žádnými přívodními vzduchovými kanály, hlavně překonává odpor filtru. |
Výrazná ztráta odporu: je nutné překonat třecí odpor a místní odpor dlouhých přívodních/zpětných vzduchovodů, ventilů, kolen atd. |
Operační strategie |
Přívod vzduchu na vyžádání: Celkový objem vzduchu lze inteligentně upravit podle aktuálního výrobního zatížení a požadavků na rozdíl tlaku v místnosti |
Provoz s konstantním objemem vzduchu: obvykle navržený pro maximální zatížení, i když se sníží výroba, bude pracovat na plné otáčky |
Podrobná analýza energetické účinnosti mezi přívodem vzduchu FFU ventilátorové filtrační jednotky a tradičním systémem přívodu vzduchu do skříně
- Překonání energetické-výhody úspory energie z hlediska odolnosti systému (vítězí FFU) je nejvýznamnější a nejzákladnější-výhoda úspory energie systémů FFU.
- Tradiční systém větrné skříně: Ventilátor musí poskytovat dostatečnou tlakovou výšku (statický tlak), aby překonal odpor celého systému, včetně:
- Odolnost samotné vzduchotechnické jednotky.
- Třecí odpor vzduchovodů dlouhých desítky i stovky metrů.
- Lokální odolnost bezpočtu ohybů, T-kusů, reduktorů a tlumičů na potrubí.
- Konečný odpor vysoce{0}}filtru.
- Závěr: Velké množství energie se plýtvá na překonání tření v potrubí, místo aby se přímo použilo pro přívod vzduchu.
- FFU systém:
- Téměř eliminován přívod vzduchu. Jednotka čerstvého vzduchu (MAU) potřebuje pouze poslat zpracovaný čerstvý vzduch do statického tlakového boxu na stropě a požadovaná tlaková výška je velmi nízká (obvykle pouze 250-400Pa).
- FFU přichází s vlastním ventilátorem, kterému stačí překonat odpor svého vysoce{0}}účinného filtru (HEPA/ULPA) (počáteční odpor je asi 100-150Pa, konečný odpor je asi 250-300Pa).
- Závěr: Energie je efektivně a přímo využívána k protlačování vzduchu přes filtry, čímž nedochází k významným ztrátám při přepravě potrubím.
- Výhoda úspory energie při částečném zatížení (vítězí FFU), protože čistý prostor po většinu času nepracuje na maximální zatížení.
- Tradiční systém větrných skříní: I když je výrobní zařízení částečně odstaveno a odpor filtru nedosáhne maximální hodnoty, centrální větrná turbína stále pracuje s pevnou rychlostí. Aby se reguloval objem vzduchu, obvykle se to provádí uzavřením vzduchového ventilu, což ve skutečnosti zvyšuje odpor ke snížení objemu vzduchu a je to extrémně nehospodárná metoda regulace škrcení.
- Systém FFU: Přijímá frekvenční konverzi + strategii řízení skupiny.
- Zákony afinity: Spotřeba energie ventilátoru je úměrná třetí mocnině jeho otáček (výkon ∝ otáčky ³).
- Když se odpor filtru používáním zvýší, FFU automaticky mírně zvýší rychlost pro udržení konstantního objemu vzduchu a spotřeba energie se bude pomalu zvyšovat.
- Když se sníží potřeba výroby (např. v noci nebo o víkendech), nebo když se sníží potřeba čerstvého vzduchu, může systém skupinového řízení snížit celkovou rychlost všech FFU. Mírné snížení rychlosti otáčení povede k výraznému snížení spotřeby energie.
- Závěr: Systém FFU dosahuje extrémně vysoké provozní účinnosti díky regulaci otáček při částečném zatížení, zatímco tradiční systémy mají účinnost při částečném zatížení ještě nižší.
- Výhody úspory energie v účinnosti motoru a tepelné zátěži (vítězí FFU)
- Účinnost motoru: Účinnost EC motorů je mnohem vyšší než u tradičních střídavých motorů, zejména při částečném zatížení, se zřetelnějšími výhodami.
- Tepelná zátěž: Teplo generované EC motory je mnohem nižší než u AC motorů. Rozptýlené uspořádání FFU zajišťuje, že teplo je rovnoměrně rozptýleno a snadno odváděno prouděním vzduchu. Velké střídavé motory a jejich hnací zařízení v tradičních větrných skříních však generují koncentrované teplo, které se stává významným vnitřním zdrojem tepla v čistých prostorách a vyžaduje dodatečnou chladicí kapacitu klimatizace, aby to kompenzovalo, což vede k plýtvání sekundární energií.
Kvantitativní srovnání a simulace přívodu vzduchu ventilátorové filtrační jednotky FFU a tradičního systému přívodu vzduchu do skříně (příklad)
- Za předpokladu čistého prostoru třídy 10 000 je požadovaný objem přívodu vzduchu 500 000 metrů krychlových za hodinu.
- Plán A: Tradiční systém větrné skříně
- Celková tlaková výška systému vyžaduje asi 1000 Pa (z toho asi 700 Pa se spotřebuje na překonání odporu potrubí).
- Celkový výkon ventilátoru: 110 kW (kombinovaná účinnost ventilátoru a motoru).
- Roční spotřeba elektřiny (při 100% zatížení, provoz po celý rok): 110 kW × 24 × 365=963600 kWh elektřiny
- Možnost B: Inteligentní systém EC-FFU
- MAU vyžaduje tlakovou výšku pouhých 350 Pa (překonání samotné klimatizační jednotky a vedení čerstvého vzduchu).
- Celkový počet jednotek FFU: 500 jednotek s objemem vzduchu pro jednu jednotku 1000 m³/h.
- Průměrná provozní spotřeba FFU: 0,12 kW/jednotka (vysoko{1}}účinný EC motor, pracující při optimalizovaných otáčkách).
- Celkový výkon FFU: 500 × 0.12=60kW
- Výkon ventilátoru MAU: 15 kW
- Celkový výkon systému: 60+15=75kW
- Roční spotřeba elektřiny: 75 kW × 24 × 365=657000 kWh
- Roční úspora energie: 963600-657000=306600 kWh
- Míra úspory energie: (306600/963600) × 100 % ≈ 31,8 %
- Vypočteno na 1 juan za kilowatthodinu, může ušetřit asi 300 000 juanů na účtech za elektřinu ročně. Počáteční investice do systému FFU se může vrátit během několika let díky úsporám nákladů na elektřinu.
Výsledky srovnání dat systému přívodu vzduchu z jednotky ventilátoru FFU a tradičního systému přívodu vzduchu do skříně
| aspekt |
Tradiční systém větrné skříně |
FFU systém (EC inteligentní skupinové ovládání) |
energetická účinnost |
chudý |
Výhoda: Obvykle lze ušetřit 30% -50% energie |
Energeticky úsporné jádro |
žádný |
Žádné dlouhé{0}}vzduchovody, nízké ztráty odporu, vysoká účinnost zatížení EC motoru, inteligentní regulace rychlosti,-přívod vzduchu na vyžádání |
Použitelné scénáře |
Malé a střední{0}}projekty s nízkou čistotou, pevným rozvržením a přísným rozpočtem počáteční investice |
Velké a střední{0}}projekty s vysokou čistotou, potenciálními změnami rozvržení a důrazem na dlouhodobé-provozní náklady. Stala se hlavním proudem v průmyslových odvětvích, jako jsou polovodiče, optoelektronika a farmacie. |







