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社区和问答

用于PSC风扇电机的ECM

查尔斯•坎贝尔|发布工业制品

我知道一位在夏季连续地在他的RUUD UBHC-17J11NFD空气处理器(2.5吨热泵)上运行风扇,以帮助保持楼上和楼下之间的温度更一致,所以他的数字交换了OEM PSC风扇电机对于ECM电机,例如Evergreen,可能为自己付出代价。

Evergreen mfr/分销商说:

“没有库存目录更换电机是OEM工厂授权部件,标准库存PSC电机或ECM电机的准确替换。承包商的工作是确保适当的气流满足OEM设备所需的冷却或加热需求,并确保在用通用更换电机替换OEM电机时能够实现这一点。

本系统电机的OEM体长4.48″,轴长3.25″。

Evergreen啊,这将是我对ECM更换的最佳建议,等待适合,5.75英寸,有5英寸的轴。

两个电动机都是标准的48架(5.6“)直径电机。

许多Rheem系统也有特殊的Rheem安装支架,不能与Evergreen一起工作,承包商将需要得到一个标准的扭转弯曲或电线形式安装电机。

你的承包商是确定机械配合的最佳人选。

常青AH型号#6001是1/2Hp CCW旋转(与OEM电机相同的旋转)。承包商将尝试较低的2或3速选择(AH上有5种),以匹配OEM 2速度1/4马力电机的气流。”

房主的承包商说:“我不知道与安装这个发动机的费用相比,省下多少钱。我不认为有任何节省,除非它被用作需要变速控制的变速电机。”

我的问题是:
1)甚至可以在物理上交换这些电机,以及
2)如果有的话,新的ECM多久能收回成本?

回复

  1. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||# 1

    查尔斯,
    耐心听我说——我的回答会很长。我将发表两篇关于这个主题的文章。

    第一篇文章为空气处理器和炉提供了更换电机。本文,“模仿ECM的改造电机”最初出现在2008年11月问题上能源设计更新.这是文章:

    电子换向电机(ECM)比永久分裂电容(PSC)电机效率更高,特别是在低速时(见EDU, 1995年8月)。ECM是一种与可编程控制配对的变速永磁无刷直流电机。ecm最初是由通用电气开发的,该公司注册了“电子换向电机”的商标。威斯康辛州贝洛伊特的汽车制造商Regal Beloit现在持有制造ecm的许可证。

    与传统的电炉相比,配备ecm鼓风机的电炉可以节省大量的电力,特别是在使用电子空气过滤器或需要电炉风扇连续运行的通风协议的家庭。“当通用电气推出ECM时,关键的发展不是电机,而是控制机制,”John Proctor解释说,他是加州圣拉斐尔市Proctor工程集团的著名空调顾问。GE与加热炉制造商合作开发了在不同条件下提供恒定cfm的控制系统。”

    不幸的是,大多数住宅炉和空气处理器都以低效的PSC鼓风机销售。直到最近,有兴趣用ECM的鼓风机购买炉的任何有兴趣的选择都有很少的选择,因为该选项只能在线型号中使用,上部型号为1000美元或以上。

    然而,现在,两个电机制造商开发了ECM模仿电机,专为在几乎任何住宅炉或空气处理器中进行改造安装。两个新电机之一,常绿的IM,由当前的ECMS制造商Regal Beloit制造。另一个电机,来自McMillan Electric的概念3,是与John Proctor咨询的。

    虽然电机不提供ECM的吹捧(但可疑)的益处之一 - 在不断变化的条件下保持恒定气流的能力 - 它们承诺易于安装,节能,明显比替代ECM便宜。任何想要具有ECM的性能的炉子的人现在都可以购买廉价的炉子,并用新的改造电机更换制造商的低效PSC电机。

    常青IM电机
    Regal Beloit的Evergreen IM是双电压(120和240伏)电机,与几乎所有住宅炉和空气处理器相容(参见图3)。Evergreen IM是一种变速,永磁无刷直流电动机 - 配有ECM的炉中使用的相同类型的电机。“这不是新的技术,”Regal Beloit的Master Ecm培训师Christopher Mohalley说。“Evergreen和ECM之间的唯一区别在于计算机 - 我们改变了该程序,以便它可以应用于改造系统。”

    配备ecm的鼓风机在环境变化的情况下仍能提供恒定的气流——例如,处理越来越脏的过滤器。Mohalley解释说:“变速ecm由暖通空调制造商编程。“他们是在工厂里由开利或伦诺克斯等人‘教’的。有了改装后的发动机,我们不知道它被放在哪个熔炉里,所以我们不得不让发动机更通用。当静压上升时,常青树产生的气流就会减少。我们不是把它当作恒定气流马达来推广,因为它不是。”

    然而,对于那些对能效感兴趣的人来说,ECM的恒定气流特征是相对不重要的。ECM保持恒定气流的方式是通过增加电机的马力输出(和瓦特抽取)响应上升静压;此功能增加,而不是降低能源使用。此外,根据最近的一项研究(“威斯康星州中央空调”,2008年威斯康星州的能源中心),许多小型空调设置得太多气流;因此,降低气流具有提高效率的潜力。

    选择你的马力
    安装Evergreen IM电机可以选择其马力输出。Mohalley表示:“Evergreen有两种车型,一种是½马力,另一种是1马力。“你可以配置三个不同马力水平的发动机。例如,如果你要更换1/3马力的发动机,你会使用½马力的模型,并将其配置为1/3马力。”

    无刷直流电机天生比PSC电机更有效率。Mohalley称:“相比PSC电机的60%效率,Evergreen电机的效率为80%。“所以它总是比PSC更有效率。当涉及到控制长荣,唯一的方法使用更少的能源是运行电机较慢。好的一面是,当你让马达减速时,它的效率不会下降。”

    炉膛风扇在时钟周围运行的房屋中,常绿电机的最大效率效益将发生。“当在”恒定风扇“模式下使用时,在低速时,电机绘制100瓦或更少 - 也许的95瓦,”Mohalley说。“并且气流非常安静。”

    Regal Beloit拒绝向EDU提供有关Evergreen IM价格的信息。

    概念3电机
    John Proctor曾与威斯康星州Woodville的电机制造商McMillan Electric合作,开发了一种模拟ecm的改装电机,名为Concept 3(见图4)。Concept 3价格低廉,节能,并与大多数住宅炉和空气处理机兼容。

    与Evergreen IM一样,概念3是永磁无刷直流电动机。根据Proctor,电机配有完整说明,易于安装。“首先测量旧电机的瓦特凹陷,”Proctor说。“然后,用旧电机运行测量供应增压室的静压。PSC电动机通常以冷却速度和加热速度设置。在95%的标准炉中,有四个速度速度脱离电机:高速,中高速,中速,低速。冷却速度通常是高速,而加热速度通常是中高或介质。

    “概念3电机的速度无限变量。安装新电机后,您可以调整电机速度,以获得与原始电机相同的气流。调整基于供应压力通风仪中的静压 - 您可以调节电机以实现相同的静压。调整确实是改变电机的马力输出。这是一次性调整。在那一点,你测量新瓦特的速度来验证节能。“

    Proctor警告安装人员以避免诱惑增加气流。“我们的研究表明,越来越多的气流往往不是一个好主意,”Proctor说。“所以最好与你所拥有的东西一起去。”

    像常绿Im一样,概念3不是恒定气流电机。Proctor解释说:“没有反馈,所以如果在管道系统或过滤器中发生限制,则静压上升,气流下降,瓦特抽取将保持不变。”

    提高了冷却效率
    概念3使用线路电压连接电源和24v信号线到炉端子块,用于速度选择。控制是非常复杂的。“最高的速度是冷却,”Proctor说。“在干燥的气候条件下,概念3控制系统会引导风扇在冷却周期结束时继续运行,以更低的速度和功率消耗,蒸发盘管中的水,提高合理的效率。如果你生活在潮湿的气候中,24伏的信号电线的连接方式是不同的,所以你得到一个较低的最高速度,这提供了更多的除湿模式。在潮湿的气候下,压缩机循环结束时,风扇关闭,使盘管排出。如果恒温器设置为“恒定风扇”——在有恒定通风或过滤设备的家庭中——压缩机循环结束时,风扇仍然会关闭,这样线圈就可以排干,只有在等待20分钟后才会重新开启。

    “如果你生活在一个有时干燥,有时湿润的气候中,你需要安装一个室内温热浪费。然后,电机控制将从干燥气候编程切换到湿气候编程,具体取决于室内条件。“

    较低的电力使用
    概念3电机的电力明显较低,而不是可比较的PSC电机。“概念3为相同的CFM提供了更低的瓦特,”Proctor。“以最低的速度,它在60到100瓦之间。在干燥的气候中,由于控制在压缩机循环结束时以非常低的速度运行电机的控制,最大的节能。除了由于电机的提高效率的8%,该特征提供的额外明智能力为约12%至20%的节能。“

    根据Proctor的说法,概念3“除了运营商Infinity系列之外的所有设备兼容,它不使用标准的24伏信号。”该电机正在由马萨诸塞州韦斯特伯勒的能量联合分发。“承包商的价格不到200美元,”Proctor说。“与控制板的ECM为800美元至1,200美元。”

    有关更多信息,请联系:
    能源联合会合并(EFI),40华盛顿街,套房3000,韦斯伯勒,MA 01581。TEL:(800)876-0660或(508)870-2277;传真:(508)870-9933;电子邮件:(电子邮件保护);网站:http://www.efi.org

    常青销售,1946年西库克路,Fort Wayne, IN 46818。电话:(866)503 - 8566;传真:(260)416 - 5499;电子邮件:(电子邮件保护);网站:http://www.evergreeneEdeAler.com.

    McMillan Electric, 400 Best Road, Woodville, WI 54028。电话:(715)698 - 7119;传真:(715)698 - 2297;网站:http://www.mcmillanelectric.com

    Regal Beloit, 200 State Street, Beloit, WI 53511。电话:(608)364 - 8800;传真:(608)364 - 8818;网站:http://www.regal-beloit.com.

  2. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#2

    查尔斯,
    第二篇文章,“风扇电机效率的提高可以产生大的节省”,最初出现在2003年3月的能源设计更新.这里是:

    由于年燃料利用效率(AFUE)计算仅用于熔炉,仅考虑化石燃料使用,而不是电力使用,风扇电机效率从炉制造商收到很少的关注。此外,由于现有的季节性能效比(SEER)测试协议包括用于在现场研究中测量的实际风扇电机电流的默认值,因此空调制造商几乎没有动力,以提高风扇电机效率。

    “住宅暖通空调风扇和电机比冰箱大”,一篇发表在2002年美国节能协会(ACEE)夏季建筑能效研究会上的论文,探讨了改善炉扇电机效率的经济性。作者Harvey Sachs、Toru Kubo、Sandy Smith和Kalon Scott指出,电子换向电机(ECMs)在高速运行时的效率比永久性分体式电容电机(90%的住宅空气处理器都安装了这种电机)高出15%到30%。在低速时,ecm更令人印象深刻,其效率是永久电容电机的两倍。

    该研究的作者指出,在提高风扇电机效率方面的投资将比在进一步改进AFUE方面的投资节省更多的能源。尽管大多数炉制造商提供ecm只有他们的顶级设备,ecm在所有地区的成本效益,与两到三年的投资回收期不同(见表2)。切换到一个高效的风扇电机将节省典型的房主每年790千瓦时,比2001年标准冰箱的消耗量还要多。但是,在没有华盛顿监管推动的情况下,加热炉制造商对向所有加热炉买家提供ecm几乎没有兴趣。

    这项研究包括在2002年美国建筑节能协会夏季研究中,可从美国节能经济委员会获得CD-ROM,价格115美元,康涅狄格州大道1001号,NW Suite 801,华盛顿特区20036。电话:(202)429 - 8873;传真:(202)429 - 2248;电子邮件:(电子邮件保护)org.;网站:http://www.aceee.org

  3. 大卫Meiland||# 3

    马丁,非常棒的信息,谢谢!

  4. 5C8RVFUWEV.||# 4

    马丁,你已经超越了自己。再次感谢你。

  5. 查尔斯•坎贝尔||# 5

    谢谢你的回答,马丁。但我希望能像你看到的那样,把荧光灯换成白炽灯。如果我没看错的话,效率只提高了20%。而且似乎有一个好一点的困惑如何与OEM的改装ECM的兼容,至少在Evergreen的结束。你列出的所有供应商是否完全有信心他们的ECM将与特定的空气处理器兼容?

  6. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#6

    查尔斯,
    您应该与更换电机制造商联系以讨论您的计划。

    当然,回报取决于很多因素:电机的成本,安装电机的成本,房主用电的成本,以及每年风机运行的小时数。这是相当可能的,回报期将相当长,你或房主可能决定,提议的电机更换是不值得的麻烦。

  7. 艾伦爱德华兹||# 7

    马丁,你提到了John Proctor,他在互联网上的某个地方有一些真正的良好视频,关于良好的HVAC实践。我有他们在某个地方。

    艾伦

  8. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#8

    约翰·普罗科特(John Proctor)知道关于空调和管道(可能还有许多其他建筑科学话题)的一切。他是气压系统专家。

  9. 约翰·布鲁克斯||#9

    艾伦,
    这可能是您所考虑的链接
    约翰•普洛克特视频…还有许多其他优秀的建筑科学视频
    http://www.bestofbuildingscience.com/videos.html

  10. 艺术Vandelay,AIA / LEED AP +,5区||#10

    及时的话题。我今天早上准备开始一个ECM帖子……

    我刚刚审核了一栋房子,里面有一个用了3年的密封燃烧特灵炉和一个16 SEER特灵空调。这个系统大概有一个ECM。许多管道是4“圆,许多其他管道可怕地安装弯曲,和系统管道泄漏是巨大的(可能超过25%的系统气流)。系统中的外部静压也非常高,测量值为0.84 IWC。

    我记得曾经读过一篇文章,说如果把ECM改装到这样一个配置不良、有泄漏、有限制的管道系统上,它实际上会带来明显的能量损失,而且PSC的操作成本会更低。这对我来说是有意义的,因为ECM将会增加并在更高的吸引力下运行。

    我是不是错了?如果气流不是问题呢?如果管道泄漏是唯一的管道工作的严重问题,ECM会比PSC有明显的能量消耗吗?

    我很清楚,在我的例子中,彻底检修管道系统是解决问题的唯一方法。

    谢谢。

  11. GBA编辑器
    马丁·霍洛拉||#11

    艺术,
    我不确定对你的问题的答案 - 也许迈克尔布拉斯尼克将很快出现答案 - 但在我看来,如果ECM鼓风机使用更多能量,那么它只是因为它正在做更好的工作将气流输送到管道系统。如果PSC电机使用较少的能量,还应该指出PSC鼓风机不会让空气所属的空气。

    然而,这是一个相当学术的问题,因为我们都同意解决方案是修复漏水的管道系统。

  12. 艾伦爱德华兹||#12

    是的,约翰,这些就是我刚才提到的视频。

    艾伦

  13. 艺术Vandelay,AIA / LEED AP +,5区||#13.

    在这种情况下,空气不会得到它应该在哪里追求!如果我要么不舒服,我宁愿在这个过程中保存一些钱:)

  14. 艺术Vandelay,AIA / LEED AP +,5区||#14

    我一直在想的那篇文章实际上是David施普林格在09年11月/ 12月写的一篇家庭能源文章,标题是“高MERV过滤器有缺点吗?”

    这篇优秀的文章检查了PSC和ECM电机在不同静压下的电气图纸。在本文中显示的每一个指标中,ECM的效率无疑都更高。

  15. 达蒙特巷||#15

    伟大的文章Martin,我只是想指出您提到的Aceee研究以及所有其他报告,都可以在其网站上免费注册。参考研究是:http://aceee.org/proceedings-paper/ss02/panel01/paper21

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