Pusat Konvensi Memamerkan Penghematan Energi Pompa Utama

Pusat Konvensi Memamerkan Penghematan Energi Pompa Utama – Dengan ruang pameran dan pertemuan lebih dari satu juta kaki persegi, Enercare Center bersertifikasi LEED® Platinum di Exhibition Place di Toronto, Kanada, adalah pusat konvensi terbesar kesembilan di Amerika Utara. Terletak di tepi Danau Ontario, pusat konvensi mengalami cuaca ekstrem yang terkenal di wilayah Great Lakes dengan suhu berkisar antara −24°F (−31°C) hingga 105°F (40°C).

directenergycentre – Hal itu membebani peralatan HVAC Tempat Pameran untuk menjaga kenyamanan ruangan bagi lebih dari 5,5 juta pengunjung yang menghadiri pertemuan, konvensi, dan pameran sepanjang tahun. Jumlah energi yang dikonsumsi untuk memanaskan dan mendinginkan ruangan cukup signifikan lebih dari 380.000 kW jam per tahun hanya untuk menyalakan pompa yang mensirkulasikan air dingin atau panas ke koil kipas dan pengatur udara yang terletak di seluruh fasilitas.

Sebagai salah satu perusahaan layanan rumah dan komersial dan solusi energi terbesar di Amerika Utara, Enercare Inc. berkomitmen untuk konservasi energi, sehingga tidak mengherankan sebagai sponsor penamaan tempat yang sangat mendukung program GREENSmart inovatif Tempat Pameran. Program ini mengimplementasikan banyak komitmen energi dan inisiatif pengurangan limbah termasuk retrofit 11 pompa dengan Danfoss VLT® HVAC Drives di bawah program PUMPsaver Toronto Hydro. Selesai pada Mei 2018, proyek ini memangkas konsumsi energi pompa hingga 38 persen. Untuk fasilitas yang memenuhi syarat dengan pompa hidronik loop tertutup, program PUMPsaver mencakup 100 persen biaya proyek, memberikan Enercare Center pengembalian investasi (ROI) langsung.

Baca Juga : Mari Ketahui Lebih Dalam Tentang Direct Energy Toronto, Kanada

Banyak utilitas memberikan berbagai insentif kepada pelanggan bisnis untuk mendorong pemasangan penggerak frekuensi variabel (VFD) untuk kipas dan pompa, menurut Irina Sivryukova, kepala administrasi, Divisi Layanan Energi Kildonan Energi, dan Rajiv Harnarain, B.Eng, CEM, Layanan Energi Divisi Energi Kildonan. Kildonan Energy adalah firma Ontario, Kanada, yang berspesialisasi dalam solusi VFD rekayasa kunci untuk HVAC, dan menjabat sebagai mitra eksklusif untuk program PUMPsaver yang ditawarkan oleh Toronto Hydro dari 2016 hingga April 2019. Firma ini menyelesaikan lebih dari 650 proyek di bawah program dan terus bekerja dengan program utilitas serupa saat ini.

VFD memangkas konsumsi energi pada pompa aliran konstan

“Menerapkan drive frekuensi variabel Danfoss VLT® FC 102 secara dramatis meningkatkan efisiensi motor pompa untuk Enercare Centre,” jelas David Sage, pemilik Kildonan Energy. “Desain sistem hidronik menggunakan pompa berkecepatan konstan di sirkuit menggunakan katup penyeimbang yang berfungsi seperti rem untuk mengatur aliran fluida. Saat air dingin atau panas bersirkulasi ke koil kipas atau unit penanganan udara di loop, katup mencekik terbuka atau tertutup untuk mengirimkan pasokan air yang dibutuhkan.” Sage mencatat bahwa “menggunakan katup penyeimbang untuk mengatur kecepatan konstan, sistem aliran seperti menginjak pedal gas mobil dan menginjak rem untuk mengontrol gerakan. Itu menghabiskan banyak energi.”

Untuk meningkatkan efisiensi energi, penggerak frekuensi variabel Danfoss VLT® ditambahkan ke setiap pompa dalam sistem. VFD dirancang untuk memvariasikan kecepatan motor, memungkinkan pompa menyesuaikan persyaratan beban sistem tanpa memerlukan katup penyeimbang mekanis. Menggunakan pengukur aliran untuk memverifikasi hasil, VFD disetel kembali agar sesuai dengan aliran sistem yang ada setelah katup penyeimbang mekanis dibuka ke posisi maksimumnya. Dengan membuka katup penyeimbang, resistansi sistem turun secara signifikan dan kebutuhan daya berkurang.

Solusi VFD tidak hanya meniadakan energi yang terbuang dalam penggunaan katup penyeimbang, tetapi juga menjalankan pompa pada titik efisiensi optimalnya. Mirip dengan bagaimana kinerja mobil diukur dalam tenaga kuda, torsi, dan kecepatan, kinerja pompa diukur dalam daya motor (kilowatt atau tenaga kuda), kecepatan (RPM), tekanan kepala (psi), dan aliran (gal/mnt). Fisika impeller sentrifugal yang berputar paling efisien pada kecepatan, tekanan, dan aliran tertentu, menciptakan titik yang dapat dipetakan secara grafis sebagai “kurva pompa”.

VFD Danfoss tidak hanya dapat menjalankan motor pompa pada kecepatan yang dikurangi, tetapi juga pada titik efisiensi terbaik pada kurva pompa aliran/head. Dari sudut pandang motor, kurva pengendaraan pompa meminimalkan keausan pada impeler dan bantalan pompa serta mengurangi tingkat kebisingan pengoperasian. Dari tampilan sistem, koil kipas dan unit penanganan udara melihat laju aliran dan tekanan kepala yang dirancang untuknya.

Dari sudut pandang energi, fisika Hukum Afinitas untuk pompa impeler sentrifugal menyatakan bahwa konsumsi daya dapat dikurangi dengan pangkat tiga dari perubahan kecepatan. Dengan kata lain, menjalankan motor pompa pada kecepatan empat perlima (80 persen) secara teoritis mengurangi konsumsi daya hingga setengahnya (50 persen).
Tidak semua aplikasi pompa dapat memanfaatkan Hukum Afinitas untuk daya. Misalnya, aplikasi yang menggunakan katup untuk mencekik aliran keluaran akan meningkatkan tekanan kepala, yang membuat pompa bekerja lebih keras dan membuang energi. Di venue Enercare Center, sumber energi yang terbuang ini telah dihilangkan. Tetapi kinerja pompa juga ditingkatkan karena Drive Danfoss VLT® FC 102 dioptimalkan ke kurva pompa.

VFD Danfoss mengikuti aliran pompa untuk penghematan energi lebih dari 30%

Danfoss VLT® HVAC Drive terdiri dari keluarga besar penggerak frekuensi variabel (inverter) yang dapat diterapkan ke motor pompa mulai dari 1,5 hingga 600 hp. Mereka dibangun di atas platform plug-and-play modular untuk menyederhanakan pengaturan dan pengoperasian dalam aplikasi HVAC. Untuk aplikasi Enercare Center, kecerdasan bawaan hard disk memberikan kemampuan berharga yang meliputi:

Mendistribusikan jam kerja secara merata di beberapa pompa untuk meminimalkan keausan pada masing-masing pompa.
Meminimalkan distorsi harmonik pada jaringan listrik fasilitas dan utilitas dengan filter choke terintegrasi dan interferensi frekuensi radio (RFI).
Membatasi pengundian arus listrik saat motor pompa hidup tanpa perlu soft starter terpisah.
Memantau reaksi sistem terhadap perubahan kecepatan dengan penyetelan otomatis untuk mempertahankan head dan aliran yang diperlukan.
Menyederhanakan pemrograman melalui Smart Logic Controller bawaan yang meminimalkan kebutuhan akan pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC).
Dalam mengimplementasikan solusi VFD di Enercare Centre, tim di Kildonan Energy dapat menggunakan fitur Drive VLT® Danfoss untuk menyesuaikan solusi bagi kebutuhan khusus aplikasi dan pelanggan.
Pengetahuan kerja Kildonan Energy tentang produk Danfoss VLT® Drives memungkinkan mereka memastikan pengoptimalan energi puncak sambil meningkatkan waktu kerja dan memungkinkan operator mengakses fungsi sistem melalui sistem otomasi gedung Enercare Centre.

Untuk memanfaatkan teknologi frekuensi variabel secara efektif, penggerak harus memiliki kecerdasan untuk menangani karakteristik sistem. Dalam hal ini, kurva kinerja pompa dioptimalkan untuk tekanan head dan laju aliran yang diperlukan pada satu kecepatan tetap. Untuk pompa yang berjalan pada kecepatan lain, kurva dapat dimodelkan menggunakan rasio yang diturunkan dari Hukum Afinitas. Setelah model ditentukan, mereka perlu diterapkan pada konfigurasi pompa tertentu.

Instalasi Enercare Center menggunakan beberapa pompa per sistem baik dalam konfigurasi lead-lag atau duty-standby. Program PUMPsaver memungkinkan PKS pada setiap pompa dalam sistem. Program khusus diimplementasikan dalam pengontrol Logika Cerdas VFD untuk memastikan pompa bekerja sama untuk mempertahankan kontrol. Dalam semua kasus, pompa utama akan berputar secara terus-menerus untuk memastikan waktu kerja yang sama untuk setiap pompa dalam sistem. Dalam kasus konfigurasi lead-lag, pompa lead akan beroperasi hingga titik di mana efisiensi turun, di mana kedua pompa akan beroperasi bersama untuk mempertahankan beban. Bagaimanapun juga, kemampuan pemrograman Danfoss VLT® Drive memungkinkan atribut unik dari setiap sistem untuk dieksploitasi.

Setelah proyek selesai, Enercare Center menikmati sistem pemompaan yang lebih efisien yang memberikan kontrol yang lebih stabil dan informasi operasional yang jauh lebih banyak kepada para insinyur gedung. Fitur-fitur ini tidak hanya membantu mengurangi anggaran energi, tetapi juga memungkinkan pemilik menggunakan penghematan yang ditemukan dalam proyek ini untuk peningkatan hemat energi lebih lanjut.

Selesai pada Mei 2018, proyek ini melibatkan empat sistem aliran konstan, tiga koil kipas pemasok untuk pendinginan dan satu untuk loop pompa panas. Penggerak Danfoss VLT® diterapkan pada pompa timbal dan siaga mulai dari 10 hp hingga 100 hp (lihat bagan). Tergantung pada sistemnya, penghematan energi berkisar antara 20 hingga 38 persen, rata-rata 28 persen secara keseluruhan. Total penghematan listrik tahunan mencapai 109.144 kWh jam, setara dengan listrik yang digunakan oleh 14 rumah dalam satu tahun. Perkiraan penghematan gas rumah kaca adalah 77 metrik ton per tahun, setara dengan menghilangkan 17 mobil penumpang dari jalan raya.

Sama berharganya dengan penghematan itu bagi Enercare Center dalam hal energi dan lingkungan, pengembalian langsungnya bahkan lebih memuaskan.

“Karena program PUMPsaver menutupi seluruh biaya proyek, ROI-nya instan,” kata Sage. “Sejak program berakhir, kami masih melihat utilitas menawarkan potongan harga yang mencakup hingga 50 persen dari biaya proyek. Rabat tersebut, digabungkan dengan penghematan energi pompa, memberikan periode pengembalian modal di bawah tiga tahun, yang menjadikannya sangat bermanfaat untuk banyak aplikasi intensif pompa.”

Dengan PUMPsaver, Sage mencatat Toronto Hydro mampu melampaui target pengurangan konsumsi listriknya setiap tahun. Melanjutkan dengan program potongan harga lainnya, dia melihat banyak peluang bagi pelanggan dengan loop hidronik pendinginan dan pemanasan distrik. Faktanya, Tempat Pameran sendiri memiliki proyek PKS lain yang sedang dalam proses.

“Bagi kami, program PUMPsaver, Kildonan Energy, dan teknologi penggerak frekuensi variabel Danfoss memberikan solusi hemat energi end-to-end yang mudah diimplementasikan,” kata Marius Dragu, koordinator sistem bangunan untuk Tempat Pameran. “Proyek retrofit PKS yang membantu kami mengelola penggunaan energi dengan lebih baik, memotong biaya listrik, dan mewujudkan tujuan keberlanjutan kami adalah masalah besar bagi Enercare Center—karena semua orang menang.”