Retrofit موفق یک سیستم تهویه صنعتی با استفاده از فناوری EC FanGrid
سیستمهای تهویه صنعتی پس از سالها بهرهبرداری، معمولاً با چالشهایی مانند افزایش مصرف انرژی، استهلاک تجهیزات مکانیکی، دشواری نگهداری و محدودیت در کنترل ظرفیت مواجه میشوند. در بسیاری از این سیستمها، استفاده از فنهای سانتریفیوژ تسمهای قدیمی باعث میشود بخشی از انرژی در مجموعه انتقال قدرت، شامل تسمه و پولی، هدر رفته و هزینههای تعمیر و نگهداری نیز به مرور افزایش یابد.
در یکی از پروژههای اخیر تهویه توس، یک سیستم تهویه صنعتی با هدف نوسازی تجهیزات و افزایش قابلیت اطمینان مورد بازطراحی قرار گرفت. هدف این پروژه تنها تعویض یک فن نبود؛ بلکه طراحی مجدد بخش هوادهی با استفاده از فناوریهای جدید و ایجاد سیستمی انعطافپذیرتر، کمهزینهتر و آماده برای بهرهبرداری بلندمدت بود.
بررسی سیستم موجود
سیستم اولیه از یک فن سانتریفیوژ تسمهای قدیمی Gebhardt 13-1250 استفاده میکرد که ظرفیت هوادهی 122,000 مترمکعب بر ساعت، فشار کل124 اینچ واتر گیج، سرعت 836 دور بر دقیقه و توان مصرفی 49.1 کیلووات داشت.
اگرچه این فن سالها وظیفه تأمین هوای سیستم را بر عهده داشت، اما ساختار تکفن و انتقال قدرت تسمهای، محدودیتهایی از نظر نگهداری، کنترل عملکرد و قابلیت اطمینان ایجاد میکرد. همچنین در چنین سیستمهایی، هرگونه توقف فن اصلی میتواند عملکرد کل سیستم تهویه را تحت تأثیر قرار دهد.
چرا FanGrid؟
پس از بررسی شرایط پروژه، تیم مهندسی تهویه توس راهکار FanGrid را برای جایگزینی سیستم موجود انتخاب کرد.
در فناوری FanGrid، به جای استفاده از یک فن بزرگ، چندین فن کوچکتر به صورت موازی در کنار یکدیگر قرار میگیرند و با همکاری یکدیگر دبی هوای مورد نیاز سیستم را تأمین میکنند. این معماری علاوه بر توزیع یکنواختتر جریان هوا، انعطافپذیری بسیار بیشتری در بهرهبرداری ایجاد میکند و امکان کنترل دقیق ظرفیت را در شرایط مختلف فراهم میسازد.
یکی دیگر از مهمترین مزایای FanGrid، افزایش قابلیت اطمینان سیستم است. در صورت نیاز به سرویس یا از مدار خارج شدن یکی از فنها، سایر فنها همچنان به فعالیت خود ادامه میدهند و سیستم بدون توقف کامل به کار خود ادامه میدهد؛ مزیتی که در سیستمهای تکفن وجود ندارد.
انتخاب فنهای EC Plug Fan
برای این پروژه، از 12 دستگاه فن EC Plug Fan ebm-papst مدل K3G400-PW03-01 استفاده شد که به صورت FanGrid در داخل دستگاه نصب شدند.
فنهای EC Plug Fan نسل جدیدی از فنهای سانتریفیوژ Direct Drive هستند که در آنها موتور EC، پروانه و سیستم کنترل الکترونیکی به صورت یکپارچه طراحی شدهاند. حذف تسمه، پولی و سایر اجزای انتقال قدرت، علاوه بر کاهش استهلاک مکانیکی، موجب افزایش راندمان و کاهش نیاز به سرویسهای دورهای میشود.
از دیگر ویژگیهای این فنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- موتور EC با راندمان بالا و کنترل الکترونیکی دور
- پروانه سانتریفیوژ Backward Curved با عملکرد آیرودینامیکی بهینه
- قابلیت کنترل پیوسته ظرفیت متناسب با نیاز واقعی سیستم
- عملکرد کمصدا و لرزش پایین
- نصب ماژولار و مناسب برای پروژههای Retrofit
- کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری به دلیل حذف سیستم انتقال قدرت
بر اساس مقایسه توان نامی تجهیزات، توان نصبشده سیستم بیش از 8 کیلووات کاهش یافته است. همچنین به دلیل استفاده از موتورهای EC با قابلیت کنترل دور، انتظار میرود مصرف واقعی انرژی در شرایط بهرهبرداری نیز به میزان قابل توجهی کاهش یابد؛ موضوعی که با توجه به ساعات کارکرد سالانه سیستم، میتواند صرفهجویی اقتصادی قابل توجهی ایجاد کند.
اجرای Retrofit
پس از انجام بررسیهای فنی و طراحی جانمایی جدید، فن سانتریفیوژ قدیمی از مدار خارج شد و آرایش جدید FanGrid با 12 فن EC در محل نصب گردید. طراحی جدید به گونهای انجام شد که بدون نیاز به تغییرات اساسی در ساختار اصلی دستگاه، سیستم هوادهی با فناوری روز بهروزرسانی شود.
استفاده از چندین فن موازی باعث شد توزیع جریان هوا یکنواختتر شده و کنترل عملکرد سیستم با دقت بیشتری انجام گیرد. علاوه بر این، ساختار ماژولار FanGrid عملیات سرویس و نگهداری آینده را نیز سادهتر خواهد کرد.
گامی به سوی تهویه هوشمند
امروزه Retrofit تنها به معنای تعویض تجهیزات فرسوده نیست؛ بلکه فرصتی برای ارتقای سیستمهای موجود با استفاده از فناوریهای جدید است. ترکیب فنهای EC Plug Fan با معماری FanGrid راهکاری است که علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان و سهولت نگهداری، زیرساخت لازم برای کنترل هوشمند، بهینهسازی عملکرد و توسعه آینده سیستم را نیز فراهم میکند.
این پروژه نمونهای از رویکرد مهندسی تهویه توس در نوسازی سیستمهای تهویه است؛ رویکردی که به جای تعویض کامل تجهیزات، بر طراحی بهینه، استفاده از فناوریهای روز و ارائه راهکارهایی با ارزش افزوده بلندمدت تمرکز دارد.
