Seleção de motor e inversor é fundamental para futuros padrões de eficiência de ventiladores HVAC

Quando o Departamento de Energia dos EUA (DOE) publicar as versões finais de seu tão esperado teste de eficiência de ventiladores e regras de padrões de eficiência nos próximos meses, ele aplicará regulamentos a uma aplicação crítica no quebra-cabeça de gestão de energia do país. Entretanto, os membros da indústria estão a debater como as novas regras – as primeiras para ventiladores comerciais e industriais – irão impactar as suas operações.

Duas coisas são certas. Em primeiro lugar, as regras devem reduzir o consumo de energia dos ventiladores, ajudando a reduzir os custos globais de energia do edifício. Os ventiladores representam atualmente cerca de 18% de toda a eletricidade adquirida em edifícios comerciais e industriais. Conforme proposto, espera-se que as novas regras do DOE produzam um ganho de eficiência de 2 a 3%, economizando aproximadamente sete quatrilhões de BTUs de energia nos próximos 60 anos.

Em segundo lugar, um design mais aerodinâmico dos ventiladores não proporcionará necessariamente a poupança de energia necessária para cumprir as regras propostas. Isso ocorre porque as alterações no design do ventilador podem ser extremamente difíceis de implementar em um sistema existente e o consumo de energia é mais fácil de resolver através da atualização do motor, que é responsável por toda a potência do ventilador. O aumento da eficiência do motor será, em muitos casos, essencial para alcançar a eficiência do ventilador.

O DOE entende isso. O Aviso de Disponibilidade de Dados do DOE lançado em 2022 incluiu um redesenho do ventilador apenas para a opção de tecnologia máxima, que excede em muito as metas de economia declaradas. A palavra “motor”, entretanto, apareceu mais de 300 vezes no documento de 28 páginas.

Os fabricantes de automóveis já estão recebendo ligações de fabricantes de ventiladores que se perguntam se os seus produtos existentes cumprirão os novos padrões propostos. Muitos também começaram a buscar alternativas de motores e acionamentos que lhes permitam atingir a eficiência necessária com o custo mais econômico.

Para melhorar a eficiência em novas instalações, o mercado de ventiladores comerciais está migrando para o uso de ventiladores de acionamento direto em vez dos tradicionais ventiladores acionados por correia. Como o nome indica, a hélice do ventilador é conectada diretamente ao eixo do motor em um ventilador de acionamento direto.

Existem várias razões práticas para esta mudança. Como a hélice está diretamente conectada ao eixo do motor, os ventiladores de acionamento direto não sofrem perdas na transmissão de potência. Em comparação, um ventilador acionado por correia pode ter entre 10 e 30% de perda de eficiência. Os ventiladores de acionamento direto também são mais confiáveis ​​e fáceis de manter, e alguns operam praticamente sem manutenção. Ventiladores acionados por correia requerem manutenção periódica e correm o risco de quebrar.

Enquanto todos aguardamos os testes finais e as regras dos padrões de eficiência, aqui estão algumas outras coisas que você deve ter em mente:

Isto se deve em grande parte ao fato de os fabricantes desenvolverem tecnologias de motores/acionamentos que outras indústrias precisavam para atender às suas próprias regulamentações de eficiência energética do DOE.

A indústria residencial de HVAC foi pioneira com a adoção precoce da tecnologia integrada de motor e controle (IMAC). Ao emparelhar o motor com controles integrados ou inversores de frequência variável, os IMACs

possibilitam a operação de motores de 1 a 15 HP em diferentes velocidades de acordo com a demanda do sistema. Introduzidos pela primeira vez há 15 anos, os IMACs agora se tornaram padrão em sistemas HVAC residenciais.

As indústrias comerciais de HVAC e bombas estão agora seguindo o exemplo, substituindo aplicações menos eficientes de motores de velocidade única por IMACS e outros sistemas de acionamento de energia (PDS) apoiados por pesquisas e testados em campo. (Um PDS inclui um motor e um acionamento ou controle de velocidade ajustável. Ao contrário do IMAC, entretanto, os dois podem ou não necessariamente ser montados como uma unidade integrada.)

Todos estão abrindo um caminho claro que a indústria de ventiladores também pode seguir para melhorar a eficiência energética.

A maioria dos ventiladores e sopradores comerciais atuais também contam com motores superdimensionados de velocidade única que foram projetados para atender à demanda máxima do sistema, embora o equipamento que eles alimentam raramente opere em plena capacidade. Nem todos os ventiladores precisarão de novos motores mais eficientes para atingir a eficiência necessária, mas aqueles que o fizerem terão múltiplas alternativas para escolher.