Текущие глобальные изменения на мировом рынке энергоресурсов обостряют и без того сложную ситуацию отросли генерации электроэнергии и ведут к образованию дефицита мощностей и повышению тарифов для потребителя. Поэтому вопрос снижения потребления электроэнергии становится критически важным.

Давайте рассмотрим в разрезе небольшого магазина что является основными потребителями электроэнергии:

1. Вентиляция и кондиционирование;
2. Тепловое оборудование (мини пекарни, тепловые витрины, мармиты и тд.);
3. Освещение;
4. Холодильное оборудование;
5. Прочее оборудование (кассовые прилавки, мясорубки, весы и тп.).

Для каждой из сформированных групп оборудования существует множество различных современных технических решений, которые позволяют существенно снизить энергопотребление. Предлагаю остановится более детально на торговом холодильном оборудовании, так как их доля в общем потреблении магазина весьма велика.

В прошлой статье больше внимания было уделено холодильным прилавкам с компактными вентиляторами и вопросах снижения энергопотребления для них. В этой же статье предлагаю остановится на вертикальных холодильных витринах - горках под выносной агрегат.

К основными электрическими компонентами таких витрин относят:

1. Вентиляторы обдува испарителя (более детально рассмотрим далее в статье);
2. Освещение (в современных образца витрин состоит обычно из двух элементов LED линейки (модуля) и блока питания. Использование блока питания с хорошим КПД преобразования и подсветки с высокоэффективным кристаллом позволит заметно снизить потребление этого компонента витрины);
3. ТЕН оттайки испарителя (опция, используется в витринах, когда предполагается, что в объёме витрины достигается температура 0 градусов цельсия и ниже. Количество таких витрин в магазине обычно менее 10% по сравнению со среднетемпературным вариантом. Возможно использование вместо ТЭНа дополнительного контура газовой оттайки, что является более энергоэффективным решением);
4. Пульт управления (набор современной автоматики и электроники, позволяющей контролировать и регулировать работу холодильной системы витрины для обеспечения ее функционирования в заданных параметров. Обычно доля энергопотребления этой группы компонентов очень низкая, и практически нивелируется на фоне более энергоемких компонентов, описанных выше);
5. Соленоидный вентиль или ЭРВ (элемент позволяющий обеспечивать требуемое заполнение испарителя хладагентом, энергопотребление тоже довольно небольшое 5-17 Вт)

Таблица суточного потребления электроэнергии по компонентам среднетемпературного регала длинной 1,25 м

Далее нужно более детально остановится на вентиляторах испарителя, так как зачастую (в зависимости от комплектации) именно они и составляют 50-80 процентов суточного электропотребления холодильного изделия.

Обычно в изделиях данного типа применяется вентиляторы на основе электродвигателя с расщепленными полюсами, четырёхполюснике однофазные, работающие при напряжении 220-240 В и частотой сети 50/60 Гц. Мощность варьируется от 30 до 80 ват в зависимости от конструктивных особенностей производителя холодильного оборудования.

В противовес стандартным электродвигателям с расщепленными полюсами все большую популярность набирают высокоэффективные ЕС двигателей с электронной коммутацией. Их еще называют “энергосберегающими”. Заметно более низкое потребление электроэнергии, позволяет в значительной степени компенсировать более высокую стоимость двигателей, их окупаемостью обычно составляет всего несколько месяцев. Интересные модели таких электродвигателей предлагает компания Welington.

Wellington Drive Technologies Limited — новозеландская компания, уже более чем 30 лет являющаяся одним из ведущих мировых поставщиков энергоэффективных электронных двигателей, а также решений для управления холодильным оборудованием и облачных платформ управления.

Для холодильных систем большой интерес представляет универсальный электродвигатель серии ECR 2. Электронная платформа двигателя использует усовершенствованное трехфазное управление для обеспечения чрезвычайно низкого уровня шума и вибрации, а также обеспечивает исключительную энергоэффективность. Двигатели ECR 2 имеют КПД до 70% и коэффициент мощности до 0,95. Большинство традиционных двигателей имеют КПД всего 18-22% и часто имеют коэффициент мощности менее 0,5. Это означает, что двигатели ECR 2 более чем на 300% более энергоэффективные, а также производят меньше вибрации и примерно на 5 дБА меньше шума. Этот двигатель может программироваться на заводе или в полевых условиях и работает на 300-1800об/мин. Входное напряжение 70-264В позволяет использовать один и тот же двигатель в оборудовании по всему миру, сокращая складскую номенклатуру и повышая операционную гибкость. ECR 2 имеет класс защиты IP67, что означает его исключительную водо- и пылезащещенность. Очень часто это является критическим требованием в холодильной среде. Программное обеспечение улучшает многие аспекты производительности ECR2, так если большинство двигателей останавливаются в условиях перегрузки, двигатели ECR 2 автоматически снижают скорость и продолжают работать дальше, чтобы обеспечить бесперебойную работу холодильной системы.

С точки зрения монтажа, элементы крепления электродвигателя и подключения питания унифицированы со стандартными двигателями с экранированными полюсами типа Q-frame. ECR 2 имеет варианты крепления для широкого спектра кронштейнов, включая крепление на кольце (которое формирует воздушный поток), крепление сзади (с 3 или 4 отверстиями) и крепления на лапах.

ECR 2 — это третье поколение двигателя ECR от компании Wellington и предусматривает множество функции повышения надежности:

• Экстремальные уровни защиты от перенапряжения (4000 В);
• Защита от длительного пониженного и повышенного напряжения;
• Многочисленные функции защиты от воды на входе кабеля и входе вала в электродвигатель;
• Коррозионностойкие корпуса;
• Интеллектуальная тепловая защита, снижающая мощность двигателя в случае перегрузки для обеспечения стабильного воздушного потока холодильной системы;
• Мягкий пуск для снижения переходных нагрузок и шума.

Двигатели ECR 2 имеют расчетный срок службы (L10) 10 лет. ECR 2 имеет самое передовое электронное управление в своем классе, с бесшумной и сверхвысокоэффективной технологией «three phase field oriented control». Это делает его особенно подходящим для решений, где важны как низкий шум, так и высокая эффективность. Согласно данным производителя, двигатель работает на уровне всего 36,5 дБА, и сохраняет свой высокий КПД и низкий уровень шума во всем диапазоне мощности и скорости.

Кроме ECR2, компания Wellington предлагает и более бюджетную упрощенную серию энергосберегающих вентиляторов со встроенным электронным управлением ECR1. Линейка этих электродвигателей охватывает модность (оutput) от 3 до 25 Вт. К основным характеристикам этих двигателей можно отнести:

• Двойная скорость работы, обеспечивающаяся бесступенчато в реальном времени по третьему проводу сети;
• Энергетически эффективный, КПД до 60%;
• Предварительно запрограммированные или программируемые на заводе/по месту скорости и направление вращения;
• Возможность реверса с синхронизацией;
• Соответствие RoHS и REACH;
• Самовосстанавливающаяся тепловая защита, электронная блокировка ротора/обнаружение остановки;
• Совместимость с хладагентами HFC, CO2 и углеводороды (согласно IEC 60335-2-89, приложение BB);
• Есть версии ATEX (группа 2, категория 3G).

Также следует обратить внимание на готовый вентузел Wellington ECF2. Блок вентиляторов ECF включает в себя двигатель ECR2, высокопроизводительную крыльчатку и кольцо-диффузор, обеспечивая готовое решение, совместимое со стандартными 8-дюймовыми (200 мм) осевыми вентиляторными блоками. Применение моноблочного вентузла обеспечивает лучшие напорно-расходные параметры, чем у блоков вентиляторов с раздельными компонентами. А также позволяет получить оптимальный поток воздуха, заметно снизив уровень шума, вибрации и потребление тока (ВА). Они изготовлены из glass-filled полимеров с высокими техническими характеристиками и подходят как для конденсаторов, так и для испарителей, включая низкотемпературные испарители.

Широкий диапазон мощности, мульти вольтажное напряжение, возможность программирования на заводе или в полевых условиях позволяют уменьшить складскую номенклатуру OEM-производителей и уменьшить количество деталей в процессе сборки холодильного оборудования. Это заметно снижает затраты на окончательную сборку и сводит к минимуму пространство, необходимое для сборки вентилятора.

Итак, широкая номенклатура продукции Wellington (это и электродвигатели, и готовые вентузлы, и контроллеры управления как вентилятором так и всей холодильной установкой, и облачные системы контроля) позволяют закрывать практически любые потребности заказчика, от простых устройств до прецизионных систем с высокими эксплуатационными требованиями. Все вентиляторы Wellington обладает очень высокой надежностью. И как видно из сравнительной таблицы ниже не уступают европейским аналогам, а по некоторым параметрам и превосходят их.

Сравнительная таблица основных характеристик нескольких распространенных электродвигателей

Вернемся же к вопросу, поднятому вначале статьи, учитывая тех характеристики представленных в сравнительной таблице электродвигателей, можно сказать, что применение «энергосберегающего» вентилятора даст возможность снизить энергопотребление горки 1,25 практически вдвое, позволяя экономить на каждом модуле порядка 0,6 кВт в сутки. А учитывая годовое энергопотребление витрины и стоимость электроэнергии, разница в цене электродвигателя окупится в течении нескольких месяцев.