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2022-10-31 00:37:00
超市,将江河湖海的美食好物囿于一方天地。有人说,如果你心情不好就去逛超市吧!看着实物挑挑选选,让购物车一点一点被塞满,什么烦恼忧愁都比不上此刻的满足感。
在获得满足感的同时,你是否留意过超市里那些会“嗡嗡”作响的冷藏柜、冰柜,这里面可是有大学问呢。
商用食品行业中,冷藏展示柜及立式冰柜内所用的风机需保持长时间的运行,因此在能源节约方面具有巨大的潜力。依必安派特(ebm-papst)凭借其高效的EC风机为这个领域设定了新的标准。它符合欧盟EN60335-2-89号指令,适用于涉及易燃制冷剂如R290(丙烷)的应用环境,因易燃制冷剂在发生故障时会与空气形成易爆混合物。更为重要的是,EC风机采用的智能联网功能简化了维修及维护作业。
风机在超市中的应用普遍,因为它们是中低温制冷系统的紧凑型冷藏柜中不可或缺的部件。一方面,风机确保空气在设备周围循环,使商品都存贮在相同的低温环境中。在即插即用式冷藏柜中,风机可帮助周围环境散热,在远程系统的运用中,也可帮助中央冷凝器进行散热。几年前,罩极电机还是风机的常规驱动方式,原因简单:这种电机造价便宜,坚固耐用。然而,它们的效率低,仅为20%,它们耗电量大,并且还会产生需要额外驱散的废热。因此,现在罩极电机的使用范围越来越局限了。
节能解决方案:绿色科技EC电机
相较而言,现代风机趋于使用效率更高的电子换向EC电机,比老式电机节能约70%。作为电机和风机专家,依必安派特(ebm-papst)拥有多种高效电机可供选择,作为冷藏柜风机的驱动装置:十多年前,被称为ESM的节能电机已经为制冷应用的风机技术设立了新标准(图1)。该系统的运行效率高达70%,而功耗仅为同类罩极电机的三分之一,并且还提供按需调速的控制选项。EC电机的能耗低,因此更节能。其设计使用寿命超过40,000小时,等于连续运行5年左右。紧凑型EC电机既可作为部件与叶轮配合使用,也可作为完整的即插即用系统,与其他组件完美匹配。轴流风机被安装在冷藏柜和冷冻柜的搁板下方,有130、154、172、200、230、250和300mm等多种尺寸。相比之下,200和250mm的混流叶轮风机专门设计用于安装在冷藏展示柜的背后,其安装空间通常狭小(图2)。受益于其扁平化的设计,狭小的安装空间不再是问题,此外,它能够较好地应对这种环境下面临的高背压。
图1.ESM节能电机的工作效率高达70%,其能耗仅等于罩极电机的三分之一,并提供按需调速的控制选项。
图2.轴流风机系列用于安装在冷藏柜和冷冻柜的搁板下方。相比之下,带有混流叶轮的风机专门设计用于冷藏展示柜的后壁。
贯流风机同样采用了EC电机,并以气幕的形式循环冷空气,他们节省空间且运行安静,多年来也一直作为冷藏柜应用的有效解决方案(图3)。节能带来的效益让用户值得对旧的冷藏柜加以改造,依必安派特(ebm-papst)可以为此提供节能电机NiQ(图4)。根据环境条件,NiQ电机的使用寿命可能超过40,000小时。它的运行效率高达70%,与现有的罩极电机在机械结构上兼容,其相同的安装尺寸允许与旧产品实现简单的1:1更换。尺寸为154至254mm的轴流叶轮也可以安装在NiQ电机上,以提供节能解决方案。
图3.贯流风机同样采用了EC电机,并具有较大的风量分布,是冷藏柜应用的另一个理想选择。
图4.节能电机NIQ与罩极电机在机械结构上兼容, 可以方便地同比例更换。
可靠性: 持续监测风机的运行状态
除了低能耗之外,可靠性是超市冷藏柜的另一个重要指标。1.25米长的标准冷藏柜通常配有1—2个风机,如果其中一台风机发生故障,必须要在食品变质之前快速定位并排除故障,避免产生任何不良影响。此外,预防性维护和风机监控同样重要。
在这种情况下,通过串行接口以MODBUS-RTU进行网络通信有帮助。通过远程监控,对设备实现实时监测、控制和调节。例如,可以在预防性维护方面监控电机运行时间,并在需要维修时直观地定位相关风机。通过MODBUS-RTU,风机还可以快速适应运行条件的变化,例如在除霜后,可以通过提高风机转速让冷藏柜更快地达到冷却温度。
为什么一定要选用ATEX认证的产品?
冷藏柜面临的另一个主要问题是内部使用的制冷剂。现代制冷剂必须对环境无害,并且需要在提供良好的制冷性能的同时,减少对全球变暖的潜在影响。欧盟517/2014号指令,又称温室氟化气体条例,于2015年1月1日起正式生效。除氨和二氧化碳外,诸如异丁烷、丙烷和丙烯这样的天然制冷剂越来越受欢迎,并成为部分卤化制冷剂的生态型替代品。然而,在发生故障时,无毒的碳氢化合物会与空气形成易爆混合物。
图5:欧盟517/2014号指令,亦称为温室氟化气体指令,于2015年1月1日起实施
依必安派特(ebm-papst)的电机和系统符合欧洲标准EN60335-2-89的要求,即家用电器的安全标准-商用制冷设备的特殊要求,可作为该领域内安全的冷却解决方案。这适合于大多数冷藏展示柜,其冷却循环系统更可承受该规定要求下150克的较大制冷剂量。在这种情况下,使用ATEX认证的组件,例如仅使用带ATEX标签的电机是远远不够的。整个EC风机必须经过相应的认证,操作员也必须对爆炸危险区域了如指掌。然而,后者通常在超市中实施起来特别困难。因此,在高功率制冷电路情况下,可以将电路分开。
如果电路分离不可行,那么即使制冷剂数量超过150克,用户也可以安全地使用另一种实用的节能替代品:依必安派特(ebm-papst)可以为EC风机提供符合ATEX认证的II3G Ex nA IIA T4 Gc条例的节能电机。符合ATEX标准EN60079的EC风机,经批准可用于大型冷藏展示柜以及使用超过150克的易燃制冷剂的复合材料和级联系统中。
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