Eine Nachrüstungslösung für Lüftungsanlagen, die jährlich 3,43 Millionen CNY an Stromkosten einspart.

Während des gesamten Lebenszyklus von Gewerbegebäuden stellt der Energieverbrauch eine ständige Herausforderung dar.

Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK-Anlagen) sind für etwa 40 bis 60 % des gesamten Energieverbrauchs eines Gebäudes verantwortlich. Als zentrales Element, das für Kühlung und Heizung sorgt und gleichzeitig die Raumluftqualität sicherstellt, bestimmt die Betriebseffizienz der Lüftungsanlagen direkt die Gesamtenergieeffizienz.

Angesichts des Strebens nach Klimaneutralität und steigender Betriebskosten erfüllen herkömmliche Ventilatoren oft nicht die Anforderungen an Energieeinsparung. Wie lässt sich das Energiesparpotenzial in bestehenden Gebäuden erschließen?

Ein kürzlich abgeschlossenes Projekt zur Modernisierung der Lüftungsanlage in einem Einkaufszentrum in Tianjin lieferte messbare Ergebnisse:

Eine Energieeinsparungsrate von 64.25 %.

Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Übersicht darüber, wie EC-Lüfter Technologie hat zu diesem Ergebnis beigetragen.

1. Eine ökologische Transformation für ein etabliertes Einkaufszentrum

Das Einkaufszentrum liegt in einem belebten Geschäftsviertel, ist seit vielen Jahren in Betrieb und verzeichnet täglich einen hohen Besucherandrang.

Im Laufe der Zeit zeigten die ursprünglichen Lüftungsanlagen erste Abnutzungserscheinungen und Alterungserscheinungen.

- Die ursprünglich riemengetriebenen Lüfter litten aufgrund des Langzeitbetriebs unter einem erheblichen Effizienzverlust, was sie zu einer Hauptursache für hohen Energieverbrauch machte.

- Wichtige Bauteile wie Riemen und Lager waren verschlissen, was häufigen Austausch und Reparaturen erforderlich machte – was die Betriebskosten und den Wartungsaufwand erhöhte.

- Die veralteten Geräte boten keine präzise Steuerung, was eine genaue Temperaturregelung erschwerte und das Einkaufserlebnis beeinträchtigte.

- Aufgrund der begrenzten Intelligenz der 46 Einheiten wurde kein Echtzeit-Feedback zum Betriebszustand gegeben, was einen erheblichen manuellen Inspektionsaufwand erforderlich machte.

Um die nationalen Ziele zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zu unterstützen und gleichzeitig die Betriebskosten zu senken, beschloss die Geschäftsleitung des Einkaufszentrums, eine umfassende Nachrüstung dieser 46 Lüftungsanlagen durchzuführen.

Dies war mehr als nur ein einfacher Geräteaustausch – es handelte sich um eine vollständige Modernisierung des Energiemanagementsystems des Einkaufszentrums.

2. Vorläufige Tests

Energetische Sanierungen erfordern datengestützte Entscheidungen.

Zu Beginn des Projekts führte das technische Team eine gründliche Bewertung des bestehenden Lüftungssystems durch:

Originales Lüfter-Namensschild

● Betriebsleistungsprüfung – Der tatsächliche Stromverbrauch jeder Lüftungsanlage wurde gemessen.

● Statische Druck- und Luftstrommessung – Die Leistungskurve der Originalventilatoren unter realen Kanalbedingungen wurde ausgewertet, wodurch wichtige Daten für die Auswahl von EC-Ventilatoren gewonnen wurden.

● Überwachung des Geräuschpegels – Zur Unterstützung akustischer Verbesserungen wurden die Ausgangsgeräuschpegel aufgezeichnet.

● Installationsmaßmessung – Millimetergenaue Messungen stellten sicher, dass die neuen Geräte nahtlos in die bestehenden Technikräume passen.

● Zählerbasierte Überwachung – Über das Gebäudemanagementsystem wurden Echtzeit-Stromqualitätsdaten erfasst, um nach der Sanierung Energievergleiche zu ermöglichen.

Die präzisen Felddaten ermöglichten es dem Team, die erwarteten Energieeinsparungen mit Zuversicht zu beziffern und boten eine solide Grundlage für die Auswahl der geeigneten EC-Ventilatoren.

3. EC-Lüfter: Aufbau eines effizienten Herzens

Auf Basis der detaillierten Testdaten entwickelte das technische Team eine maßgeschneiderte Nachrüstlösung für die 46 Lüftungsanlagen.

Die Kernstrategie bestand in einem vollständigen Austausch gegen EC-Fans.

Insgesamt wurden 165 hocheffiziente EC-Ventilatoren installiert, hauptsächlich zwei Modelle: A3E-3A630-Y8-58 und A3E-3A560-Y8-56.

Seemtek Achelous Series EC Lüfter

Warum EC-Fans?

- EC-Ventilatoren verfügen über eingebaute Permanentmagnet-Synchronmotoren.
Im Vergleich zu herkömmlichen Drehstrom-Induktionsmotoren eliminieren sie Rotorverluste und erzielen auch bei Teillast – einem häufigen Betriebszustand in gewerblichen HLK-Anlagen – einen hohen Wirkungsgrad. Daten zeigen, dass EC-Motoren einen Wirkungsgrad von über 90 % erreichen können.

- Herkömmliche Lüftungsanlagen arbeiten oft mit festen Drehzahlen, was zu erheblicher Energieverschwendung führt.
EC-Lüfter unterstützen 0–10V- oder RS485/MODBUS-Kommunikation und ermöglichen so eine stufenlose Drehzahlregelung basierend auf Belegung und Temperaturschwankungen.

- Dank ihrer kompakten Bauweise und des Direktantriebs benötigen EC-Lüfter keine Riemen.
Für die Wartungsteams bedeutet dies, dass keine Riemenwechsel oder Riemenstaubreinigung mehr nötig sind, wodurch die routinemäßige Wartung der Lüftungsanlage deutlich reduziert wird.

Während der Entwurfsphase befolgte das Team das Prinzip der optimalen Dimensionierung. Durch die Nutzung der Flexibilität der Installation von EC-Lüfteranordnungen (Lüfterwand) stellten sie sicher, dass die maximalen Luftstromanforderungen erfüllt wurden und gleichzeitig Energieverbrauch und Kosten optimiert wurden.

4. Eine nicht-invasive Nachrüstung

Der Austausch einer großflächigen Lüftungsanlage in einem laufenden Einkaufszentrum stellte logistische Herausforderungen dar. Die kompakte Größe und das geringe Gewicht der neuen EC-Ventilatoren erwiesen sich in den beengten Technikräumen als vorteilhaft. Um den Betrieb des Einkaufszentrums nicht zu beeinträchtigen, befolgte das Projektteam vor der Anlieferung der Geräte ein standardisiertes Verfahren.

- Fundamentprüfung

- Lüfterplatzierung

- Sicherung und Verbindung

- Elektrische Verkabelung

Seemtek EC Wandventilator

Dank des modularen Designs der EC-Ventilatoren wurde der Installationsaufwand erheblich reduziert. Was zuvor Tage für die Nachrüstung eines einzelnen Lüftungsgeräts in Anspruch nahm, konnte auf nur 6 Stunden verkürzt werden (Ausbau der alten Ventilatoren + Einbau der neuen).

Die Hardwareinstallation war nur der erste Schritt. Die wahre Intelligenz des Systems liegt in seinem Controller.

Controller-Tuning-Schnittstelle

Nach der Installation integrierte das technische Team die EC-Ventilatoren in das Gebäudeleitsystem (GLT). Durch die Feinabstimmung mit der Steuerung entwickelten sich die Lüftungsanlagen von einer einfachen, festen Luftstromabgabe hin zu einem intelligenten Betrieb:

- Anpassung des Luftstroms zur Vermeidung ungleichmäßiger Kühlung oder Erwärmung

- Automatische Regelung der Lüfterdrehzahl basierend auf der Rücklufttemperatur, wodurch Überkühlung oder Überhitzung vermieden wird

5. Erreichen einer Energieeinsparungsrate von 64.25 %

Die Ablesung der Stromzähler vor und nach der Umrüstung bestätigt die Ergebnisse.

Die folgende Tabelle vergleicht Daten von AHU-1 über einen Zeitraum von 10 Tagen vor und nach der Nachrüstung:

Die Daten zeigen deutlich einen drastischen Rückgang des Energieverbrauchs dieses Lüftungsgeräts sowie eine signifikante Reduzierung der Blindleistung.

Den Berechnungen zufolge erreichte diese einzelne Lüftungsanlage eine Energieeinsparungsrate von 64.25 %.

Es ist anzumerken, dass dies nicht die Obergrenze darstellt, da das System während des Messzeitraums mit maximaler Leistung lief. Nach der Hinzufügung von Regelungsmodi wie Konstanttemperatur, Konstantluftstrom und Konstantdruck – und der Umstellung auf temperaturbasierte Regelung am 23. November – sank der Energieverbrauch um weitere 67 %.

6. Die wirtschaftliche Begründung

Da die Ventilatoren mit fester Drehzahl liefen, arbeiteten sie unabhängig von Jahreszeit und Last ganzjährig mit voller Leistung (27.57 kW). Die jährlichen Stromkosten waren fix und hoch.

Jährliche Stromkosten = 27.57 kW × 13.5 Stunden/Tag × 365 Tage × 0.77 Yuan/kWh ≈104,600 Yuan

Dank hocheffizienter EC-Ventilatoren und intelligenter Steuerung passt das Lüftungsgerät die Lüfterdrehzahl automatisch an die Rücklufttemperatur an, wodurch der Stromverbrauch deutlich reduziert wird. Der Jahresbetrieb wurde zur Abschätzung in drei Perioden unterteilt:

● Jährliche Gesamtstromkosten nach der Sanierung = 7,370 + 12,898 + 9,827 ≈ 30,100 Yuan

● Jährliche Einsparungen pro AHU** = 104,600 – 30,100 = 74,500 Yuan

● Geschätzte jährliche Gesamteinsparungen für 46 Lüftungsanlagen: 46 × 74,500 ≈ 3.43 Millionen Yuan

Da Strategien zur Reduzierung von Kohlenstoffemissionen immer wichtiger werden, dürften Modernisierungen von Lüftungsanlagen mit EC-Ventilatortechnologie zur Standardwahl für energetische Sanierungen in Gewerbegebäuden werden.