지붕 단위의 ECM 모터: 고효율 상업 공기 이동에 대한 최종 가이드

상업용 HVAC에서 지붕 단위 (RTU) 는 사무실 건물, 소매 공간, 학교 및 의료 시설을 일년 내내 편안하게 유지하는 작업 마차입니다.이러한 독립적 인 시스템은 요소에 노출됩니다.매년 수천 시간 동안 작동하고 있으며, 그 핵심은 공기를 스핀 들과 도로를 통해 이동시키는영구 스플릿 콘덴서 (PSC) 모터, 그러나 오늘날 전자 상 전환 모터 (ECM) 는 지붕 단위 애플리케이션에 대한 우수한 선택으로 나타났습니다.당신은 상업적 에너지 효율을 위해 가장 영향력있는 업그레이드 중 하나를보고 있습니다이 포괄적 인 가이드에서는 ECM 모터가 무엇인지, 전통적인 모터를 어떻게 능가하며 지붕 장비의 까다로운 환경에 이상적으로 적합한지 설명합니다.

지붕 단위 에 있는 ECM 모터 는 무엇 입니까?

전자 전환 모터 (Electronically commutated motor, ECM) 는 시스템 수요에 따라 속도와 토크를 지속적으로 조정하는 통합 전자 컨트롤러를 갖춘 브러쉬리스 DC 모터입니다. PSC 모터와 달리전원이 가동될 때마다 고정된 속도로 달리는, ECM는 RTU의 제어판 또는 건물 자동화 시스템 (BAS) 에서 제어 신호를 수신합니다.탑재 마이크로 프로세서는 이 신호를 해석하고 정전회로에 공급되는 전압과 전류를 정확하게 조절합니다., 무한한 속도 변화를 가능하게 합니다.

모터 안쪽에는 영구 자석 로터가 전자적으로 전환 된 윙링에 의해 구동되며 붓을 제거하고 마찰을 줄입니다.이 설계는 엔진이 전체 속도 범위에서 높은 효율성을 유지 할 수 있습니다 (65%~72%), PSC 모터가 일반적으로 12%~45%의 효율으로 작동하는 반면, 지붕 단위에서 ECM 기술은 공급풍기, 환기 환기, 심지어 응축 환기에 적용 될 수 있습니다.가열을 위해 맞춤형 공기 흐름을 공급, 냉각 및 환기 모드

ECM vs PSC 모터 RTU: 성능 비교

전통적인 지붕 단말기는 종종 증발기와 응축기 팬을 위해 PSC 모터에 의존합니다. 이 모터는 단일 속도입니다. 압축기 또는 히터가 활성화 될 때마다 최대 속도로 작동합니다.전형적인 1HP PSC 블러머 모터는 800?? 1를 끌어당깁니다.200와트, 정적 압력에 따라 변하는 도관 조건에 적응할 수 없습니다. 필터 막힘이나 덤퍼가 조절되면,PSC 모터는 시스템이 가장 필요로 할 때 정확히 공기 흐름을 느려지고 잃습니다..

반면 ECM 모터는 변하는 정적 압력에서도 성능을 유지합니다. 필터가 더러워지면일정한 공기 흐름 ECM는 공급 CFM (분당 3피트) 을 일정하게 유지하기 위해 토크를 증가시킵니다.단위가 부분 부하 상태에서 작동하면 ECM는 전체 부하의 일부 전력을 소비하여 낮은 속도로 램프됩니다.상업적인 RTU 후 장착에서 얻은 현장 데이터는 PSC 블러 모터를 ECM로 교체하면 연간 팬 에너지 소비를 40%에서 60%까지 줄일 수 있음을 보여줍니다., 일부 사이트는 매년 모터당 2,500kWh 이상의 절감량을보고합니다. 여러 RTU를 가진 건물의 경우 연간 수만 달러의 누적 절감량을 달성 할 수 있습니다.

지붕 애플리케이션을 위한 두 종류의 ECM 모터

모든 ECM 모터는 동일하지 않으며, 일정한 토크와 일정한 공기 흐름 모델 사이의 선택은 성능과 비용 모두에게 영향을 미칩니다.

일정한 토크 ECM

일정한 토크 ECM 모터는 속도에 관계없이 고정 토크 출력을 유지합니다. 그들은 일반적으로 RTU 제어판에 의해 선택된 여러 미리 설정된 토크 설정을 제공합니다.이 모터 들 은 일정한 공기 흐름 모델 보다 단순 하고 저렴 하다, 더 작은 RTU 또는 단일 단계 냉각 및 가열을위한 적합성.그들은 PSC 모터에 비해 상당한 에너지 절감을 제공하지만 정적 압력 변화를 적극적으로 보상하지 않습니다..

일정한 공기 흐름 ECM (진정한 변수 속도)

일정한 공기 흐름 ECM 모터는 정적 압력 변동에 관계없이 특정 CFM를 제공하도록 프로그래밍됩니다. 내장 알고리즘을 사용하여 모터는 토크와 속도를 지속적으로 모니터링합니다.정해진 공기 흐름 곡선에서 유지하도록 전력을 조절하는이것은 다단계 압축기, 뜨거운 가스 재열기 또는 변동 공기 부피 (VAV) 시스템을 가진 지붕 단위에서 필수적입니다.정밀한 공기 흐름이 공급 공기 온도와 공간 편안함을 유지하기 위해 중요한 경우초기에는 비용이 많이 들지만, 일정한 공기 흐름 ECM은 뛰어난 성능을 제공하며 ASHRAE 90과 같은 엄격한 에너지 코드를 충족해야하는 고효율 RTU에 대한 선호 선택입니다.1.

지붕 단위 에 있는 ECM 모터의 주요 이점

1극적인 에너지 절감

상용 지붕 단말기는 종종 연간 2,500~4,000시간 동안 작동한다. RTU의 1.5HP PSC 블러 모터는 연간 10,000kWh 이상을 소비할 수 있다.같은 과세로 ECM로 업그레이드하면 소비량이 약 5퍼센트까지 감소합니다.,000~6,000 kWh~ 40%~50%의 직접적인 절감입니다. 5-HP 또는 10-HP 풍기는 더 큰 단위에서는 절대적인 절감이 더욱 중요합니다.이 저축은 환불 프로그램에 자격이 있습니다., 회수 기간을 2년에서 3년으로 단축합니다.

일부 관할권에서 상업용 장비에 적용된 미국 에너지부 팬 에너지 등급 (FER) 규정은 ECM 기술의 채택을 주도합니다.ECM 블로어와 함께 RTU는 더 높은 통합 부분 부하 효율을 달성, 연간 운영 비용을 줄이고 건물의 전체 소유 비용을 줄입니다.

2. 다양한 조건 하에 일관된 공기 흐름

옥상 단위는 필터 부하, 경제자 덤퍼 위치 및 구역 덤퍼 조정으로 인해 정적 압력의 큰 변동을 경험합니다.공기 흐름 감소로 이어집니다ECM 모터, 특히 일정한 공기 흐름 유형은 이러한 변화에도 불구하고 요구되는 CFM을 유지합니다.이 안정성은 설계 공기 흐름이 항상 점유 공간에 도달 하는 것을 보장, 열 편안함과 실내 공기 질을 향상시킵니다.

3조용하고 점진적인 작업

지붕 단위는 종종 천장 위에 위치하지만 소음은 여전히 도관 및 구조를 통해 전달 될 수 있습니다. ECM 모터는 부드럽게 시작하여 점차적으로 램프하여 PSC 모터의 큰 ′′thump′′를 제거합니다.그들은 또한 부분 부하 기간 동안 낮은 속도로 작동특히 사무실, 학교, 병원 및 호텔에서 HVAC 장비에서 발생하는 소음 불만이 흔합니다.

4. 부분 부하 효율성 향상

대부분의 옥상 단말기는 일 년의 대부분을 부분 부하로 작동합니다. ECM 모터는 낮은 속도에서도 높은 효율을 유지하기 때문에이 체제에서 우수합니다.실제 난방 또는 냉각 부하에 맞게 공기 흐름을 조절함으로써, 엔진은 편안함을 손상시키지 않고 에너지를 절약합니다. 이것은 변속 압축기를 사용하는 현대 RTU 설계와 완벽하게 일치합니다.또는 부분 부하 효율을 극대화하기 위한 단계적 용량.

5습도 조절 개선

냉각 모드에서는 ECM-driven blower가 높은 습도 조건에서 더 낮은 속도로 작동 할 수 있으며 압축기의 실행 시간을 연장하고 증발기 코일을 냉각시킵니다.이것은 잠복한 열 제거를 향상시킵니다많은 일정한 공기 흐름 ECM은 필요시 공기 흐름 설정점을 10~20% 낮추는 비습화 입력을 제공합니다.습한 기후에서 귀중한 특징.

6장비의 수명 연장 및 유지보수 감소

ECM 모터는 PSC 모터보다 차가워 작동합니다. 종종 PSC의 주변 온도 대 90 ~ 150 ° F에 가깝습니다. 더 낮은 열은 베어링 마모, 와일링 단열 퇴화 및 콘덴서 고장을 감소시킵니다.브러쉬가 없어서 브러쉬 먼지와 불꽃이 없어지죠, 그리고 부드러운 시작은 블러 집합, 벨트 (이용되는 경우) 및 모터 장착에 대한 기계적 스트레스를 줄입니다. 결과적으로 ECM 모터는 50와 비교하여 평균 90,000 시간의 명명 수명을 가지고 있습니다.PSC 모터에 대한 시간, 즉 RTU의 수명 동안 더 적은 교체 및 낮은 유지 보수 비용을 의미합니다.

7건물 자동화와 호환성

현대 ECM 모터는 디지털 통신 인터페이스로 장착 될 수 있으며, 속도, 토크, 전력 소비 및 고장 상태를 BAS에 다시보고 할 수 있습니다.트렌드 로깅시설 관리자는 속도 제한을 설정하고, 전력 소모를 통해 필터 부하를 모니터링하고, 아날로그 PSC 모터로 불가능한 동작 순서를 최적화 할 수 있습니다..

지붕 단위 구성에 적용

ECM 모터는 RTU의 공급/귀환 블로어 및 콘덴서 팬 모두에 사용됩니다. 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 포장된 에어컨 및 열 펌프변동 공기 흐름 공급 및 응축기 팬 속도 조절.

• 가스/전기 패키지 단위부풀이기가 온도와 냉각 공기 흐름 모두를 처리해야 할 경우

• 듀얼 듀트 및 VAV RTU부위 압력화에서 정확한 흐름 조절이 필수적인 경우

• RTU와 통합된 에너지 회수 환기장- 야외 공기와 배기가스 공기의 흐름을 균형을 맞추기 위해

• 후장 키트많은 제조업체는 기존 PSC 모터 장착 장치에 맞는 ECM 교체 장치를 제공하여 전체 단위를 변경하지 않고 업그레이드를 간단하게합니다.

RTU를 ECM 모터로 재구성하는 고려 사항

업그레이드 하기 전에 다음 사항을 평가하세요.

• 모터 프레임 및 샤프트 차원ECM가 기존의 블러 하우스 및 셰브/벨트 시스템 (또는 직접 드라이브 결합) 에 물리적으로 맞는지 확인합니다.

• 전압 및 단계대부분의 상업용 ECM는 208~230V 또는 460V 단일 단계 또는 3 단계 옵션으로 제공됩니다.

• 제어 신호 호환성RTU 제어판이 필요한 0 ∼ 10 VDC 또는 PWM 신호를 제공할 수 있는지 확인하거나 독립적인 속도 조절기를 고려해야 합니다.

• 실내 온도 등급지붕 단위는 극심한 열, 추위 및 습기에 직면합니다. 적절한 IP 등급과 작동 온도 범위를 가진 ECM를 선택하십시오.

• 에너지 코드 준수- 업그레이드 된 모터가 RTU가 FER 또는 다른 지역 효율 요구 사항을 충족하도록 지원합니다.

많은 ECM 제조업체는 크기를 측정하는 도구와 애플리케이션 엔지니어를 선택에 도움을 줄 수 있도록 제공하여 후장 프로세스를 간단하게 만듭니다.

결론

지붕 단위 애플리케이션에 대한 ECM 모터는 상업 HVAC 기술에서 중요한 발전을 나타냅니다.,건물 소유자와 시설 관리자는 상당한 에너지 절감, 일관성 있는 공기 흐름, 조용한 작동, 더 나은 습도 조절, 장장 장비 수명 및 향상된 BAS 통합을 달성합니다.3년 이하의 상환 기간과 더 높은 효율성을 위한 규제 압력, ECM 모터는 단지 업그레이드 일뿐만 아니라 지붕 단위의 새로운 표준입니다.ECM 모터를 선택하는 것은 지붕 단위가 모든 계절에 최적의 성능을 제공하는 것을 보장합니다., 운영 비용을 줄이고 탑승자의 편안함을 향상시킵니다.