Diamond Light Source


Actualización de ventiladores para Diamond Light Source

Proyecto en colaboración con ebm-papst, STULZ Ltd y Cinque Energy Solutions Ltd

  • Introducción

    Este caso de estudio describe cómo ebm-papst, Cinque Energy Solutions y STULZ trabajaron en conjunto para proporcionar soluciones de ahorro de energía para sus clientes. En este ejemplo, una de las organizaciones científicas líderes del Reino Unido redujo drásticamente el consumo de energía de su sistema de enfriamiento de precisión, simplemente actualizando sus equipos de aire acondicionado existentes para utilizar ventiladores EC de ebm-papst.

  • Antecedentes del proyecto

    El inicio del proyecto fue a mediados de 2012, cuando STULZ nos solicitó llevar a cabo una inspección del lugar para la actualización de algunos de sus equipos de aire acondicionado para salas de cómputo. Normalmente este tipo de unidades se utilizan para refrigeración de centros de datos, pero en este caso el equipo se estaba utilizando para enfriar salas de equipos electrónicos en todo el perímetro del sincrotrón Diamond Light Source en Didcot.

    La fase 1 del proyecto era mejorar 29 unidades CRAC STULZ modelo CCD900CW con flujo descendente, de sus tradicionales ventiladores centrífugos curvados hacia adelante a ventiladores EC curvados hacia atrás.

    El estudio inicial del sitio se llevó a cabo para determinar cuál era la situación actual en términos de consumo de energía y rendimiento. Considerando también la viabilidad de actualizarse. Los ventiladores serían reemplazados por ventiladores EC curvados hacia atrás, pero debido a la limitiation del tiro que alimenta el aire en la habitación, la solución EC tuvo que ser montada dentro de la carcasa de la unidad CRAC en lugar de abajo.

    La solución propuesta fue utilizar el más reciente ventilador de ebmpapst RadiCal 560 mm que ofrece una excelente eficiencia energética. Los ventiladores se montan en marcos metálicos a medida según el ángulo del flujo de aire para ayudar en el suministro de aire en la habitación. Toda la construcción metálica y montaje fue llevada a cabo en ebmpapst UK Ltd, donde se cuenta con una zona de producción dedicada, capaz de ofrecer soluciones personalizadas. Una encuesta inicial se llevó a cabo y se presentaron los resultados a STULZ y al cliente final, con el fin de llevar a cabo un una prueba de concepto con una unidad.

    Tipo de unidadSTULZ CCD900CW CRAC de Agua Helada
    Número de unidades29
    % Ahorro de energía~ 39 %
  • Prueba y análisis de energía

    En enero de 2013, la instalación de prueba de una unidad se llevó a cabo por Cinque Energy Solutions. El objetivo del ensayo fue confirmar el diseño a medida y demostrar el potencial de ahorro de energía y beneficios para el cliente. Los resultados iniciales mostraron una mejora del 43% en kVA en comparación con los ventiladores originales. Para la prueba, la unidad no fue modificada físicamente, lo que permitía la posibilidad de revertir a la configuración original si se deseaba. Se acordó que para la actualización completa el piso de la unidad CRAC se abriría aún más, para permitir a los nuevos ventiladores un sistema de resistencia menos restrictivo para aumentar la eficiencia aún más.

    La unidad de prueba fue ajustada para que coincida con el flujo de aire anterior, pero debido a la simplicidad del control de ventiladores EC, un simple controlador manual de 0-10V fue instalado en la unidad CRAC para permitir a cada unidad ser ajustada a los requisitos de la sala. En el transcurso de unos pocos meses el equipo de mantenimiento fue capaz de ajustar la velocidad del ventilador para optimizar la solución aún más.

    Número de unidades29
    % Ahorro de energía~ 55 %
    Reducción de carbono/año~ 50 toneladas
    Ahorro de energía anual~ £ 36k
  • Implementación del Proyecto

    La actualización de las 29 unidades fue programada para ser completada durante un "periodo de paro" en agosto de 2013. La actualización completa tenía que ser terminada en una ventana de 2 semanas así que fueron desplegados 2 equipos de Cinque Energy Solutions para trabajar en cuadrillas de forma simultánea. Los 58 ventiladores fueron entregados en el sitio y posicionados cerca de las unidades para reducir retrasos durante la conversión. Después de haber completado la instalación, la unidad original que había sido previamente utilizada para la prueba, se midió nuevamente siendo abiertas las placas del piso a los requisitos de diseño. Esto, además de la puesta a punto del rendimiento de los ventiladores dio los siguientes resultados: Mejora en kW incluso con tendencia de mejora en el factor de potencia (0,6 a 0,9) también dio un mejor resultado en comparación con las estimaciones iniciales.

  • Beneficios adicionales

    Así como el importante ahorro energético logrado mediante la conversión a ventiladores EC, otros beneficios también salieron de esta conversión, los cuales resultaron ser muy importantes para el cliente. Debido a la sensibilidad del equipo que se utiliza en el Sincrotrón, también hubo mejoras en disminución de ruidos y vibraciones por el uso de ventiladores EC. Los otros beneficios de la actualización incluyen:

       

    • Mayor vida útil del ventilador
    • Duración de la unidad
    • Mantenimiento reducido - sin correas
    • No había polvo de las correas que se pueda introducir en las salas de equipos
    • El control de la capacidad de frigorífica
    • Mayor flexibilidad para la gestión de capacidad
  • Conclusión

    La finalización con éxito de la fase 1 de la actualización de ventiladores EC ha dado lugar a un ahorro de energía del 55% sobre los ventiladores centrífugos originales, aportando un ahorro de energía de 36k £ por año, además de reducir significativamente el ruido y la vibración de las unidades que se transmite a otras partes de la edificio. La fase 2 del proyecto, para convertir las unidades de enfriamiento STULZ restantes, está programada para su actualización en el próximo período de paro.

El cliente comentó:

"Como organización científica, el proyecto nos atrajo a varios niveles. Es evidente que el ahorro financiero al obtener un menor consumo de energía y una mayor confiabilidad fueron de gran importancia. Otros beneficios clave de las modificaciones que nos ofreceron fueron la reducción de ruido y vibraciones. Estos pueden afectar significativamente nuestras operaciones. Tras el cambio de ventiladores, uno de los operadores declaró que ahora tenía que dar a la unidad de una "prueba de abrazo 'para confirmar que la unidad estaba funcionando tras la reducción significativa del ruido y las vibraciones!"

 

 

Caso de estudio de Diamond Light para descargar

  • STULZ Project Diamond Light


    Diamond Light Source fan upgrade project in collaboration with Stulz Ltd and Cinque Energy Solutions Ltd

    • File: STULZ_Project_DiamondLight_0216_en.pdf

    • Type: Adobe PDF

    • Size: 3,13 MB

    • Language: English

    • Date: 2016-02-01

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