Et kritisk spørgsmål, der får trækkraft blandt facilitetsledere og bygningsingeniører, er, om kernematerialet inden for en Tør-type transformer kan have væsentlig indflydelse på køleenergiforbruget. Specifikt er vedtagelsen af amorfe legeringskerner i stedet for traditionelle kornorienteret siliciumstål (CRGO) under kontrol for sit potentiale til at sænke driftsomkostningerne, især dem, der er forbundet med afkøling af elektriske rum.
Kernen i sagen: tab og varme
Alle transformere genererer iboende varme under drift på grund af kernetab (jerntab) og spiraltab (kobbertab). Mens kobbertab varierer med belastning, påvirkes kernetab primært af de magnetiske egenskaber af selve kernematerialet og er til stede, hver gang transformeren er energisk, uanset belastningsniveauet.
Standard CRGO -kerner: Brug stærkt orienteret krystallinsk stål, der tilbyder gode magnetiske egenskaber, men iboende tab på grund af magnetisk domænebevægelse og hvirvelstrømme.
Amorfe metalkerner: konstrueret af legeringer afkølet så hurtigt, at deres atomstruktur forbliver ikke-krystallinsk eller "amorf." Denne forstyrrede struktur reducerer den energi, der kræves for at magnetisere og demagnetisere kernen.
Resultatet: dramatisk lavere tab uden belastning
Den vigtigste fordel ved amorfe legeringer ligger i deres usædvanligt lave hysteresetab. Uafhængige undersøgelser og producentdata viser konsekvent amorfe kerne-transformere kan opnå tab uden belastning ca. 60-70% lavere end ækvivalente transformatorer ved hjælp af højeffektiv CRGO-kerner.
Indflydelse på køleomkostninger
Denne betydelige reduktion i tab uden belastning oversættes direkte til mindre affaldsvarme genereret i transformeren:
Lavere intern temperatur: Amorfe kerne -transformere fungerer ved markant køligere kernetemperaturer sammenlignet med CRGO -enheder.
Nedsat varmeafledning: Mindre varmeenergi frigøres i det omgivende elektriske rummiljø.
Nedsat HVAC -belastning: Den reducerede varmebelastning letter byrden på bygningens HVAC -system, der er ansvarlig for at afkøle det elektriske rum. Dette kan føre til:
Nedsat runtime til eksisterende køleudstyr.
Potentiel nedbrydning af kølekapacitet til nye installationer.
Nedre elforbrug af kølere eller klimaanlægsenheder dedikeret til det elektriske rum.
Kvantificering af de potentielle besparelser
Den faktiske reduktion af køleomkostninger afhænger meget af flere faktorer:
Transformatorstørrelse og belastning: Større transformere og dem, der opererer tættere på fuld belastning, genererer mere total varme, hvilket gør den relative virkning af lavere tab uden belastningskompleks.
Klima: Bygninger i varmere klima med højere afkølingskrav vil se en mere markant fordel ved reduceret varmeafledning.
Elektrisk rumdesign: begrænsede værelser med begrænset ventilation eller høje omgivelsestemperaturer er de fleste.
Lokale elektricitetsomkostninger: Højere elektricitetssatser forstærker værdien af reduceret HVAC -forbrug.
Mens variabel, casestudier og energimodeller indikerer, at i miljøer, hvor elektrisk rumkøling er en betydelig faktor, kan amorfe transformere bidrage til målbart lavere årlige køleenergiomkostninger. Besparelserne, der direkte kan henføres til reduceret transformervarmeudgang, kan være en meningsfuld komponent i de samlede operationelle besparelser, der tilbydes af disse enheder.
Ud over afkøling: Det holistiske effektivitetsbillede
Den primære drivkraft til vedtagelse af amorfe kerne -transformere forbliver deres overlegne energieffektivitet, hvilket fører til betydelige reduktioner i transformerens eget elforbrug (reducerede kernetab). Reducerede køleomkostninger er en værdifuld sekundær fordel, der forbedrer de samlede omkostninger til ejerskab (TCO). Det er dog vigtigt at evaluere dette inden for rammerne af:
Højere indledende omkostninger: Amorfe transformere bærer typisk en købspræmie over standard CRGO -enheder.
Lidt større fysisk størrelse: Amorfe kerner kan være bulkere.
Samlede energibesparelser: De kombinerede besparelser fra direkte elforbrug (lavere tab) plus reducerede køleomkostninger skal analyseres mod den højere indledende investering for at bestemme tilbagebetaling og ROI.