Drive Untuk Pendingin Industri Dan Aplikasi Pendingin Industri

Andy Pye melihat bagaimana penggerak kecepatan variabel membantu menjaga hal-hal seperti makanan dan obat-obatan tetap dingin dalam aplikasi pendinginan industri.

Selama sekitar 200 tahun, teknologi pendinginan telah secara bertahap membantu penyediaan barang dan jasa penting, seperti:

• Pengawetan makanan
• Proses medis
• Pemanasan dan pendinginan distrik

Industri ini dirusak oleh dampak lingkungan negatif yang terdokumentasi dengan baik sebagai akibat dari zat pendingin berbahaya yang menipiskan lapisan ozon yang terkait dengan pemanasan global. Setelah penandatanganan protokol Montreal dan Kyoto, kemajuan signifikan telah dicapai, mengurangi produksi CFC, HCFC, dan HFC sebesar 90% antara tahun 1988 dan 2005.

Namun, dengan populasi dunia yang diperkirakan akan tumbuh menjadi 9 miliar antara sekarang dan 2050 dan dengan harapan hidup yang lebih lama, konsumsi semua sumber daya yang berkaitan dengan proses terkait pendinginan berarti permintaan akan sangat meningkat.

Dampak konsumsi energi terhadap lingkungan

Penggunaan energi biasanya memberikan pusat biaya terbesar untuk setiap pabrik pendingin. Konsumsi energi peralatan pendingin sudah mewakili 15% dari penggunaan listrik global (sering kali lebih dari 20% di negara maju ). Sebagian besar negara masih menghasilkan listrik menggunakan bahan bakar fosil, sehingga hal ini menggarisbawahi dampak besar lebih lanjut terhadap pemanasan global karena penggunaan peralatan pendingin.

Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak untuk:

• Meningkatkan koefisien kinerja (COP) peralatan pendingin (dengan kata lain, mengurangi konsumsi listrik per unit ).
• Bangun sistem konsumsi energi yang lebih terintegrasi dan sangat terkontrol di seluruh gedung.
• Beralih ke refrigeran baru yang tidak merusak lapisan ozon atau mengeluarkan CO2.
• Tingkatkan cakupan global solusi pendinginan yang sangat efisien yang menerapkan praktik terbaik.

Banyak sistem pendingin dan penyejuk udara membutuhkan proses handal yang lebih efisien, kompak, ramah lingkungan, mudah dipasang dan dirawat. Persyaratan pendinginan bervariasi dalam rentang yang luas pada siang hari dan sepanjang tahun karena faktor-faktor seperti kondisi sekitar, hunian dan penggunaan, serta pencahayaan.

Mungkin juga ada kebutuhan untuk kontrol suhu dan kelembaban yang stabil dan akurat di area seperti rumah sakit, IT, dan telekomunikasi. Dalam aplikasi seperti sekolah, restoran, dan gedung perkantoran, penting agar sistem pendingin mampu beradaptasi dengan pergeseran beban harian yang luas.

Dalam aplikasi pendinginan proses seperti fermentasi, terowongan tumbuh, dan proses industri, pengaturan suhu yang akurat diperlukan untuk mengamankan kualitas produksi.

Ada beberapa cara untuk memodulasi kapasitas pendinginan dalam sistem pendingin atau pendingin udara dan pemanas. Yang paling umum di AC adalah:bersepeda on-off sederhana, bypass gas panas, penggunaan (atau tidak ) injeksi cairan, konfigurasi beberapa kompresor dan teknologi inverter .

Modulasi kapasitas adalah cara untuk menyesuaikan kapasitas pendinginan dengan permintaan pendinginan dengan persyaratan aplikasi. Kompresor dirancang khusus untuk bekerja pada kecepatan motor yang berbeda untuk memodulasi output pendinginan. Inverter mengontrol kecepatan motor kompresor untuk memodulasi kapasitas pendinginan.

Teknologi kecepatan variabel dapat diimplementasikan dalam HVACR, kontrol dekat dan aplikasi proses pendinginan dan dalam unit pendingin udara paket atau split, atap, pendingin, pendinginan presisi, VRF, dan unit kondensasi.

Menggunakan drive performa tinggi dengan motor magnet permanen memaksimalkan efisiensi energi dalam produk pendingin industri. Instalasi biasa dapat melihat peningkatan besar dalam Koefisien Kinerja (COP) sekitar 15%, menghasilkan penghematan energi yang besar dan biaya siklus hidup yang lebih rendah, dengan laba atas investasi seringkali dalam waktu kurang dari 12 bulan.

Kompresor dan drive harus memenuhi syarat untuk bekerja bersama dan untuk aplikasi khusus. Drive memodulasi kecepatan kompresor dan juga mencegahnya beroperasi di luar batas operasi kompresor. Drive frekuensi inverter perlu menggunakan algoritme yang dikembangkan secara khusus untuk pemanasan, ventilasi, dan pengkondisian udara (HVAC) atau untuk pendinginan – ini memastikan bahwa sistem akan berjalan dalam batasan aplikasi.

Unit Variable Refrigerant Flow (VRF) adalah sistem pendinginan atau reversibel yang sangat populer untuk pemanasan dan pendinginan. Mereka menggabungkan fleksibilitas untuk pemilik dan penghuni gedung, dengan efisiensi energi, kenyamanan tinggi, dan kemudahan pemasangan, tanpa mengurangi keandalan. Sistem VRF secara ekstensif menggunakan teknologi inverter.

Contoh penghematan energi menggunakan penggerak kecepatan variabel

Pemasangan penggerak AC berkecepatan variabel berdiri bebas yang besar dari rentang Unidrive SP telah meningkatkan kontrol suhu di ruang pendingin di pabrik makanan Portadown (Irlandia Utara) Henry Denny, dan sedang dalam perjalanan untuk memberikan penghematan besar-besaran sekitar £ 23.400 dalam tagihan listrik tahunan mereka – pengurangan 50% dari total penggunaan listrik pembangkit!

Perusahaan memproduksi berbagai macam pai, sosis gulung, pasties dan pai cottage dan kompleks 20 kamar dingin menyimpan sejumlah besar tidak hanya hasil produksi perusahaan sendiri, tetapi, karena situs tersebut bertindak sebagai depot distribusi regional untuk Irlandia Utara , juga menampung ribuan keju, mentega, ham, dan bacon dari perusahaan lain di Kerry Group.

Di tempat lain, di Calgary, Kanada, penghematan energi sebesar 35% pada pabrik pendingin dicapai di bisnis grosir. Di sini, sistem pendingin baru yang terdiri dari dua kompresor dan pendingin kondensor baru dan perusahaan perlu meminimalkan biaya pengoperasian. Satu drive Commander SK AC kecepatan variabel per pendingin mengontrol semua kipas secara bersamaan. Drive terintegrasi ke dalam panel yang dirancang khusus.

Untuk sebagian besar tahun, kondensor berjalan di sebagian kecil dari kapasitas penuhnya. Pada sistem lama, kontrol pendinginan kondensor dicapai dengan menggunakan kontaktor untuk mematikan dan menghidupkan kipas berkecepatan tetap secara berpasangan. Hal ini mengakibatkan kipas terus-menerus bersepeda dan gagal memberikan kontrol suhu yang baik yang diperlukan.

Karena titik setel tekanan terus-menerus melampaui batas, ekspansi dan kontraksi refrigeran yang berlebihan mengakibatkan kelelahan mekanis pada saluran. Pada waktunya, hal ini dapat menyebabkan kegagalan perpipaan atau konektor.

Empat motor yang berjalan pada setengah kecepatan menggunakan energi yang jauh lebih sedikit daripada dua motor dengan daya penuh. Selain itu, perubahan halus pada kecepatan kipas menggunakan lebih sedikit energi daripada pengaktifan berulang. Dalam sistem yang dikendalikan PKS , tidak hanya penghematan energi yang signifikan, tetapi tekanan dan suhu diatur dengan sangat akurat sehingga mengurangi tekanan pada seluruh sistem.

Undang-undang yang berlaku

Standar dan undang-undang yang berlaku adalah ISO 50001 (standar Manajemen Energi) dan Legislasi Efisiensi Beban Bagian Kinerja Musiman (SEER).

ISO 50001:2011 menetapkan persyaratan untuk menetapkan, menerapkan, memelihara, dan meningkatkan sistem manajemen energi. Tujuannya adalah untuk memungkinkan organisasi mengikuti pendekatan sistematis dalam mencapai peningkatan kinerja energi yang berkelanjutan, termasuk efisiensi energi, penggunaan dan konsumsi energi. ISO 50001:2011 berlaku untuk semua variabel yang mempengaruhi kinerja energi yang dapat dipantau dan dipengaruhi oleh organisasi. Ini menetapkan persyaratan yang berlaku untuk pengukuran, dokumentasi dan pelaporan, desain dan praktik pengadaan untuk peralatan, sistem, proses, dan personel yang berkontribusi pada kinerja energi.

Di Eropa, efisiensi musiman peralatan pendingin, pendingin dan penyejuk udara sering dinilai oleh Rasio Efisiensi Energi Musiman Eropa (ESEER) yang ditentukan oleh Perusahaan Sertifikasi Eurovent. Di Inggris Raya, Rasio Efisiensi Energi Musiman (SEER) untuk produk pendingin dan pendingin udara, mirip dengan ESEER tetapi dengan faktor pembobotan profil beban yang berbeda, digunakan untuk bagian dari perhitungan Peraturan Bangunan Bagian L dalam Model Energi Bangunan Sederhana ( perangkat lunak SBEM), dan digunakan dalam produksi Energy Performance Certificates (EPC) untuk bangunan baru di Inggris Raya dan Uni Eropa; keduanya sebagai bagian dari Arahan Eropa tentang kinerja energi bangunan (EPBD).

Rumus untuk SEER dapat disajikan sebagai berikut:
SIER =a (EER@25% beban) + b (EER@50% beban) + c (EER@75% beban) + d (EER@100% beban)
di mana a,b,c,&d adalah faktor pembobotan profil beban yang relevan dengan aplikasi yang diusulkan.

Standar yang mirip dengan ESEER di Amerika Serikat adalah rasio efisiensi energi terintegrasi (IEER).

ESEER dihitung dengan menggabungkan Rasio Efisiensi Energi (EER) operasi beban penuh dan sebagian, untuk suhu udara atau air musiman yang berbeda, dan termasuk untuk faktor pembobotan yang sesuai.