ABD Enerji Bilgi İdaresi'ne (EIA) göre, ülke genelindeki elektrik tüketiminin yüzde 30'undan fazlası HVAC ve soğutma sistemlerini çalıştırmak için kullanılıyor; bu enerjinin önemli bir kısmı da bu sistemlerdeki fanlara aktarılıyor. ebm-papst, bu ve diğer yaygın uygulamalar için fan, motor ve tahrik sistemleri üreten bir firma olarak, yaşam alanlarımızı, gıdalarımızı ve içeceklerimizi serin tutmaya yardımcı olurken enerji israfını ve elektrik faturalarını azaltan enerji verimli hava transfer üniteleri geliştiriyor. Şirketin GreenTech ve sürdürülebilirliğe verdiği önem, ürün gamına olduğu kadar kurumsal felsefesine de yansıyor.

Engineering.com, ebm-papst mühendisleriyle görüştü ve mühendisler, fanlarını verimli, uygun fiyatlı, özelleştirilebilir ve ekosistem dostu kılan teknolojiye genel bir bakış sundu.

Motorlar

Bir asırdan fazla bir süre önce, iki mucit elektriğin dünyayı ne şekilde çalıştırabileceği konusunda farklı fikirlere sahipti. Thomas Edison akkor lambalar satmak istiyordu; doğru akım (DC) jeneratörlerini ve motorlarını tercih ediyordu. Rakibi Nikola Tesla ise alternatif akımla (AC) çalışan indüksiyon motorunu icat etti. Her motor türünün kendine göre artıları ve eksileri vardır.

DC motorlar her hızda oldukça verimlidir ve hızlarını değiştirmek kolaydır, ancak fırça ve komütatör kullandıkları için ömürleri genellikle kısadır. AC indüksiyon motorları fırça kullanmadığından daha dayanıklı ve daha uygun maliyetlidir. Yakın zamana kadar AC motorlar yalnızca tek bir hızda (şebeke frekansına bağlı olarak) çalışıyordu, ancak günümüzün değişken frekanslı sürücüleri (VFD'ler) artık AC motorların birden fazla hızda çalışmasına olanak tanıyor; yine de düşük hız aralığında verimsiz kalıyorlar.

İki dünyanın en iyisini bir araya getiren çözüm, fırça ve komütatör yerine elektronik kontrol kullanan fırçasız DC motordur; bu sayede motorlar, fırçalı motorlara özgü sürtünme kaynaklı aşınmayı azaltırken birden fazla hızda verimli şekilde çalışabilir. Fırça ve komütatörlerin yerini elektronik bileşenler aldığından, bu motorlara sıklıkla elektronik komütasyonlu motorlar veya ECM adı verilir. Aslında ECM'ler fırçasız DC motorlardır; ancak tipik fırçasız DC motorlar yalnızca DC ile çalışırken, ECM'lerin içinde yerleşik bir AC-DC dönüştürme devresi bulunur ve bu sayede doğrudan AC şebeke gerilimiyle çalışabilirler.

İki ebm-papst mühendisi, AC motorlar ile EC motorları karşılaştırıyor:

 

Çünkü ebm-papst motorları AC girişlerini kabul ettiğinden, mühendisler bunları önceden AC fan kullanan tasarımlara kolayca entegre edebilir. Nitekim ölçüleri birebir aynı olduğundan doğrudan değişim parçası olarak kullanılmaya da uygundurlar. Ayrıca yeni ürün gamları içinsoğutmalı vitrinlerde kullanılan LED aydınlatma sistemleriyle uyumlu 24 VDC kaynaklarla çalışan DC girişli fanlar da üretiyorlar. İster AC ister DC olsun, bu fanlar hem üretim hem de çalışma açısından çevre dostudur.

GreenTech Fan Teknolojisi         

ebm-papst, her yeni ürünü ekonomiklik ve ekoloji açısından bir öncekinden daha iyi hale getirmeye kendini adamış durumda. Bu doğrultuda, motoru, kontrol devresini ve fan kanatlarını tek bir üründe birleştiren fanlar üretiyor ve böylece üretimde kullanılan malzeme ve enerji miktarını azaltıyor. ebm-papst'a göre, "eksenel ve santrifüj pervanelerdeki metal ve plastik elemanların kombinasyonu, bu parçaları özellikle hafif kılıyor ve optimum aerodinamik tasarım için potansiyel sunuyor; bu da geliştirilmiş akustikle birlikte, daha önce ulaşılmamış bir enerji verimliliği seviyesine ulaşılmasını sağlıyor." 

Her fanın harici sıcaklık sensöründen gelen geri bildirime dayanarak, kontrolör birden fazla bölgede eşit soğutma sağlamak amacıyla ayrı ayrı fan hızlarını artırabilir veya azaltabilir. Ayrı ayrı kontrol edilen çok hızlı fanların net sonucu, enerji tüketiminde önemli bir düşüştür.

Şirketin fanları, sürdürülebilir üretim uygulamaları ve daha yüksek verimliliğin bir arada sunulması sayesinde, enerjiyle ilişkili ürünlere yönelik Avrupa ErP direktifinin gerekliliklerini aşıyor.

GreenTech Entegre Elektronik     

Bir GreenTech fanı, dahili güç faktörü düzeltmesi, EMI filtreleme, termal aşırı yük koruması,  akım sınırlama, şebeke gerilimi ve faz arızası tespiti,  elektronik komütatör, motor yumuşak yol verme devresi ve programlama arayüzü sunan bir RS-485 Modbus bağlantısı ile çok fanlı sistemlere entegrasyon özelliklerini içerebilir.

Fan ayrıca mühendislerin oransal ve integral katsayılarını ayarlamasına olanak tanıyan programlanabilir bir PI kontrolörüne sahiptir; ancak ebm-papst mühendisleri, müşterilerinin büyük çoğunluğunun önceden programlanmış varsayılan değerlerin iyi çalıştığını gördüğünü belirtiyor.

Ek sensörler fan hızını, gerilimi, akımı ve veri yolu iletişimini ölçerek ana kontrolörün fan durumunu izlemesine, arızaları tespit etmesine ve gerekirse bir teknisyeni uyarmasına olanak tanır. HVAC sistemleri, günün saatine, mekân doluluğuna, çevresel koşullara ve izlenebilen hemen hemen her diğer değişkene bağlı olarak fan hızını değiştirebilir.

IoT Tabanlı ECM Fanlarla Uzaktan İzleme

Cihazları makine düzeyinde izlemek artık geçmişte kaldı. Nesnelerin İnterneti  (IoT) sayesinde, cihazlar her yerden gözlemlenebilir ve kontrol edilebilir.  Bu GreenIntelligence girişiminin bir parçası olarak ebm-papst, fanlarına IoT teknolojisini ve bir Modbus arayüzünü entegre ediyor; bu sayede fanlar, kapsamlı enerji yönetimi ve makine bakım programlarının bir parçası olarak  bina otomasyon sistemine (BAS) entegre edilebiliyor.

Uzaktan izleme ve kontrol iki şekilde yapılabilir:

1) bir arayüz dönüştürücüsüne sahip ana bilgisayarda ebm-papst EC kontrol yazılımını kullanarak, ve

2) uyumlu üçüncü^taraf kontrolörleri aracılığıyla. (Onaylı kontrolörlerin listesine buradanulaşılabilir.)

Her iki arayüz de bir tesis yöneticisinin çalışma saatleri; fan hızı; akım; gerilim; güç tüketimi; acil durum işlemleri; motor, elektronik ve güç devresi sıcaklığı; çalışma modu (sıcaklık veya basınç/hava akışı kontrolü); ayar noktası; sıcaklık geri beslemesi ve alarm sinyalleri gibi parametreleri izlemesine olanak tanır. Fanlar ile akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar veya bilgisayar ağları arasındaki bağlantıyı kurmak için Bluetooth, USB veya Ethernet gibi farklı RS485 adaptörleri kullanılabilir.

 

Bağlı çeşitli sensörler sayesinde, bir IoT fanı bir arızayı tespit edip bir hata kodu gönderebilir bir teknisyene, böylece kesinti süresini en aza indirebilir. Elbette bir arızayı önlemek, onu tespit etmekten daha iyidir; bu nedenle BAS, fanın çalıştığı saat sayısını da takip edebilir,bu da önleyici bakıma yardımcı olur. Daha da iyisi, sensörler yakın gelecekte bir arızaya yol açabilecek koşulları tespit edebilir ve öngörücü bakımı kolaylaştırabilir.

ECM/IoT Fanlarla Tasarım

Bir ebm-papst mühendisinden, ticari bir soğutma ünitesi için fan sistemi tasarlama sürecini bana anlatmasını istedim. Bu uygulamadaki bir evaporatör veya kondanser fanı için, bir mühendis öncelikle şu tasarım parametrelerini belirler:

• Sistem çalışma noktası (noktaları) - hava akışı ve statik basınç
• Fiziksel kısıtlamalar
• Ortam – minimum ve maksimum ortam sıcaklıkları, toz/nem/su püskürmesi vb.
• Besleme gerilimi, tek fazlı veya üç fazlı, güç sınırı
• Hız/yön kontrolü (tek hız, 2 hız, değişken hız, ters yönde çalışma)
• İzleme gereksinimleri (hız, hata kodları, güç tüketimi, çalışma saatleri, motor/elektronik sıcaklıkları)
• Ana kontrolöre ihtiyaç var mı? Varsa, ne tür bir kontrolör?

Bu bilgiler, mühendislerin şunları belirlemesini sağlar:

• Fan tipi – eksenel, diyagonal veya santrifüj
• Fan boyutu
• Motor boyutu
• Motor güç seçenekleri
• AC mi EC motor mu
• Gereken EC seçenekleri (mevcut seçenekler motor boyutuna bağlıdır)
• Ana kontrolör ebm-papst fanlarıyla uyumlu mu?

 

ebm-papst'ın saha mühendisleri, performans, maliyet ve verimlilik arasında denge kuran en uygun fan konfigürasyonunu tasarlamak için müşterinin uygulama mühendisleriyle birlikte çalışır.

Yenilenebilir enerji ve sürdürülebilirlik alanları büyümeye devam ettikçe, çevreci olmanın ve para biriktirmenin artık birbirini dışlayan kavramlar olmadığını görüyoruz. LED ampuller, düşük güçlü elektronikler ve verimli fanlar gibi enerji tasarrufu sağlayan cihazlar, ekolojik açıdan mantıklı olan ürünlerin ekonomik açıdan da mantıklı olduğunu gösteriyor ve bu, gerçekten paraya dönüşen bir ders!

Daha fazla bilgi için ebm-papst GreenTech EC fanlarısayfasını ziyaret edin.