Una solución de modernización de unidades de tratamiento de aire que ahorra 3,43 millones de yuanes anuales en costes de electricidad.

A lo largo de todo el ciclo de vida de los edificios comerciales, el consumo de energía sigue siendo un reto constante.

Los sistemas de climatización (HVAC) representan aproximadamente entre el 40 % y el 60 % del consumo energético total de un edificio. Al ser el "corazón" que proporciona refrigeración y calefacción, a la vez que garantiza la calidad del aire interior, la eficiencia operativa de las unidades de tratamiento de aire (UTA) determina directamente la eficiencia energética general.

Ante la presión por alcanzar la neutralidad de carbono y el aumento de los costes operativos, los ventiladores tradicionales a menudo no cumplen con las exigencias de ahorro energético. ¿Cómo se puede aprovechar el potencial de ahorro energético en los edificios existentes?

Un reciente proyecto de modernización de unidades de tratamiento de aire (UTA) en un centro comercial de Tianjin arrojó resultados cuantificables:

Un índice de ahorro energético del 64.25%.

A continuación se muestra un análisis detallado de cómo Ventilador EC La tecnología contribuyó a este resultado.

1. Una transformación ecológica para un centro comercial consolidado.

Situado en una zona comercial muy concurrida, este centro comercial lleva muchos años en funcionamiento y registra un gran flujo de visitantes a diario.

Con el tiempo, las unidades de tratamiento de aire originales comenzaron a mostrar signos de desgaste y envejecimiento.

- Los ventiladores originales accionados por correa sufrían una degradación significativa de su eficiencia debido a su funcionamiento prolongado, lo que los convertía en una importante fuente de alto consumo de energía.

- Componentes clave como las correas y los cojinetes se habían desgastado, lo que requería su reemplazo y reparación frecuentes, aumentando así los costos operativos y la carga de trabajo de mantenimiento.

- Las unidades obsoletas carecían de un control preciso, lo que dificultaba la regulación exacta de la temperatura y afectaba la experiencia de compra.

Debido a su limitada capacidad de procesamiento, las 46 unidades no proporcionaban información en tiempo real sobre su estado operativo, lo que requería importantes esfuerzos de inspección manual.

Para apoyar los objetivos nacionales de ahorro energético y reducción de emisiones, al tiempo que se reducen los costes operativos, la dirección del centro comercial decidió llevar a cabo una modernización integral de estas 46 unidades de tratamiento de aire (UTA).

Esto fue más que un simple reemplazo de equipos: fue una actualización completa del sistema de gestión energética del centro comercial.

2. Pruebas preliminares

Las reformas energéticas requieren una toma de decisiones basada en datos.

Al inicio del proyecto, el equipo técnico realizó una evaluación exhaustiva del sistema de unidades de tratamiento de aire (UTA) existente:

Placa de identificación original del ventilador

● Prueba de potencia operativa: se midió el consumo de energía real de cada unidad de tratamiento de aire (UTA).

● Medición de la presión estática y el flujo de aire: se evaluó la curva de rendimiento de los ventiladores originales en condiciones reales de conducto, lo que proporcionó datos clave para la selección de ventiladores EC.

● Monitorización del nivel de ruido: se registraron los niveles de ruido de referencia para respaldar las mejoras acústicas.

● Medición de las dimensiones de instalación: las mediciones a nivel milimétrico garantizaron que los nuevos equipos encajaran a la perfección en las salas de máquinas existentes.

● Monitorización basada en contadores: se recopilaron datos de calidad de energía en tiempo real a través del sistema de gestión del edificio para facilitar las comparaciones de energía posteriores a la modernización.

Los datos precisos obtenidos sobre el terreno permitieron al equipo comprometerse con confianza con el ahorro energético previsto y proporcionaron una base sólida para seleccionar los ventiladores EC adecuados.

3. Ventiladores EC: Construyendo un corazón eficiente

Basándose en los datos detallados de las pruebas, el equipo técnico desarrolló una solución de modernización a medida para las 46 unidades de tratamiento de aire (UTA).

La estrategia principal consistía en la sustitución total por ventiladores EC.

Se instalaron un total de 165 ventiladores EC de alta eficiencia, principalmente dos modelos: A3E-3A630-Y8-58 y A3E-3A560-Y8-56.

Ventiladores EC de la serie Seemtek Achelous

¿Por qué los fans de EC?

- Los ventiladores EC incorporan motores síncronos de imanes permanentes.
En comparación con los motores de inducción de CA tradicionales, eliminan las pérdidas del rotor y mantienen una alta eficiencia incluso con carga parcial, una condición de funcionamiento común en los sistemas de climatización comerciales. Los datos muestran que los motores EC pueden alcanzar una eficiencia superior al 90 %.

- Las unidades de tratamiento de aire tradicionales suelen funcionar a velocidades fijas, lo que genera un importante desperdicio de energía.
Los ventiladores EC admiten comunicación de 0 a 10 V o RS485/MODBUS, lo que permite un ajuste continuo de la velocidad en función de la ocupación y las fluctuaciones de temperatura.

- Gracias a su diseño compacto y su funcionamiento de accionamiento directo, los ventiladores EC eliminan la necesidad de correas.
Para los equipos de mantenimiento, esto significa que ya no tendrán que sustituir las correas ni limpiar el polvo que estas generan, lo que reduce significativamente el mantenimiento rutinario de las unidades de tratamiento de aire (UTA).

Durante la fase de diseño, el equipo se adhirió al principio de dimensionamiento adecuado. Aprovechando la flexibilidad de la instalación de conjuntos de ventiladores EC (pared de ventiladores), garantizaron que se cumplieran los requisitos máximos de flujo de aire, optimizando al mismo tiempo el consumo de energía y el costo.

4. Una modernización sin interrupciones

La sustitución a gran escala de unidades de tratamiento de aire (UTA) en un centro comercial en funcionamiento presentó desafíos logísticos. El tamaño compacto y el peso ligero de los nuevos ventiladores EC resultaron muy valiosos en las salas de máquinas, que eran reducidas. Para evitar interrupciones en las operaciones del centro comercial, el equipo del proyecto siguió un proceso estandarizado antes de la entrega del equipo:

- Inspección de los cimientos

- Ubicación del ventilador

- Asegurar y conectar

- Cableado eléctrico

Pared de ventiladores Seemtek EC

Gracias al diseño modular de los ventiladores EC, la complejidad de la instalación se redujo considerablemente. Lo que antes requería días para la modernización de una sola unidad de tratamiento de aire (UTA) se redujo a tan solo 6 horas (retirar los ventiladores antiguos e instalar los nuevos).

La instalación del hardware fue solo el primer paso. La verdadera inteligencia del sistema reside en su controlador.

Interfaz de ajuste del controlador

Una vez instalados, el equipo técnico integró los ventiladores EC en el sistema de gestión de edificios (BMS). Mediante ajustes precisos con el controlador, las unidades de tratamiento de aire (UTA) evolucionaron de proporcionar un flujo de aire fijo simple a lograr un funcionamiento inteligente.

- Ajustar el flujo de aire para eliminar la refrigeración o calefacción desigual.

- Regulación automática de la velocidad del ventilador en función de la temperatura del aire de retorno, eliminando el sobreenfriamiento o el sobrecalentamiento.

5. Lograr una tasa de ahorro energético del 64.25%.

Las lecturas del contador de electricidad antes y después de la reforma confirman los resultados.

La siguiente tabla compara los datos de la unidad de tratamiento de aire AHU-1 durante un período de 10 días antes y después de la modernización:

Los datos muestran claramente una drástica disminución del consumo energético de esta unidad de tratamiento de aire, junto con una reducción significativa de la potencia reactiva.

Según los cálculos, esta única unidad de tratamiento de aire (UTA) logró un ahorro energético del 64.25%.

Cabe destacar que este no es el límite superior, ya que el sistema estuvo funcionando a su máxima potencia durante este período de medición. Tras añadir modos de control como temperatura constante, flujo de aire constante y presión constante, y cambiar al control basado en la temperatura el 23 de noviembre, el consumo de energía se redujo en un 67 % adicional.

6. El argumento económico

Debido a que los ventiladores funcionaban a velocidad fija, operaban a plena potencia (27.57 kW) durante todo el año, independientemente de la estación o la carga. El costo anual de la electricidad era fijo y elevado:

Coste anual de electricidad = 27.57 kW × 13.5 horas/día × 365 días × 0.77 yuanes/kWh ≈ 104,600 yuanes

Con ventiladores EC de alta eficiencia y controles inteligentes, la unidad de tratamiento de aire (UTA) ajusta automáticamente la velocidad del ventilador en función de la temperatura del aire de retorno, lo que reduce significativamente la energía operativa. El funcionamiento anual se dividió en tres períodos para la estimación:

● Coste total anual de electricidad tras la modernización = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 yuanes

● Ahorro anual por UAT** = 104,600 – 30,100 = 74,500 yuanes

● Ahorro anual total estimado para 46 UAT: 46 × 74,500 ≈ 3.43 millones de yuanes

A medida que las estrategias de reducción de emisiones de carbono cobran impulso, se espera que las mejoras en las unidades de tratamiento de aire (UTA) centradas en la tecnología de ventiladores EC se conviertan en la opción principal para la modernización energética en edificios comerciales.