O ile mniej mocy zużywa trójfazowa jednostka klimatyzacyjna niż jednofazowa?

8

Planuję zainstalować 5-tonowy centralny prąd przemienny. Wybieram między jednostką kondensacyjną o napięciu 220 V a droższą jednostką o napięciu trójfazowym 207Y.

Rozumiem, że silniki trójfazowe zużywają mniej energii i że jest to ich podstawowa zaleta. Ale wydaje się, że nikt nie jest w stanie powiedzieć mi, o ile mniej mocy. Nie wiedząc o tym, trudno mi podjąć decyzję.

Jestem pewien, że odpowiedź brzmi: „to zależy”, ale czy ktoś może dać mi boisko? Czy powinienem obliczyć zużycie energii mniejsze o 10%, czy więcej o 50% mniej. Wszelkie wskazówki są mile widziane.

Ponadto artykuł w Wikipedii na temat mocy trójfazowej twierdzi, że silniki trójfazowe mniej wibrują. Czy powinienem się tym przejmować? Czy silnik trójfazowy wytrzyma zatem dłużej niż silnik jednofazowy?

Andrew Cone
źródło
1
Czy jest to jednostka „inwerterowa”? Jeśli tak, to silnik jest już trójfazowy z wbudowanym napędem o zmiennej częstotliwości. Jedynymi zaletami będą rozmiar drutu i lepsze rozłożenie obciążenia między fazami.
SomeoneSomewhereSupportsMonica
Współczynnik konwersji 3 faz wynosi 1,73%, wibracja silnika nie ma nic wspólnego z fazami / biegunami, ale jak dobrze jest wyważona. Wszystkie urządzenia AC wibrują z powodu sprężarki, a nie silnika. Awarie silnika zwykle zaczynają się od łożysk W ciągu ostatnich dziesięcioleci widziałem zarówno silniki jednofazowe, jak i trójfazowe (większość systemów HVAC nie wytrzyma 20 lat)! Ostatnie pytanie, czy masz 3 fazy dostępne? Jeśli nie, musisz go stworzyć i stracisz wszelkie korzyści, które można by porównać do jednofazowego.
Ed Beal

Odpowiedzi:

8

Pomyśl, że wrócę tutaj i dodam moje dwa centy do tych innych dobrych odpowiedzi. Oryginalne pytanie składa się z dwóch elementów:

  1. O ile mniej mocy zużywa 3-fazowa sprężarka klimatyzacji?
  2. Żywotność silnika trójfazowego w porównaniu do jednofazowego

Moc

Sprawność silnika = moc wyjściowa / moc wejściowa

Praca sprężarki wymaga pewnej mocy, niezależnie od mocy jedno- lub trójfazowej ... jest to moc wyjściowa. Pobór mocy jest tym, co próbujesz zminimalizować, dlatego chcesz maksymalnie zwiększyć wydajność. Problem polega na tym, że ta metryka (wydajność) to ukryta kombinacja komponentów wewnątrz jednostki sprężarki (sprężarka, wentylatory). Niekoniecznie jest prawdą (ale zwykle jest prawdą), że trójfazowy jest bardziej wydajny niż jednofazowy.

Spojrzałbym na ocenę SEER, która „automatycznie” obejmuje sprawność silnika, aby uzyskać lepszy wskaźnik „kosztu schłodzenia”.

Długowieczność i niezawodność

Silniki trójfazowe i sprężarki są ogólnie bardziej niezawodne niż ich jednofazowe złączki. Ale jak wszystko inne, jest w tym coś więcej niż tylko ten jeden atrybut. Na przykładzie silnika samochodowego Philpsa czterocylindrowa Honda może być bardziej niezawodna niż ten stary mały V8.

Wibracja

Z pewnością mniej w silniku trójfazowym. I generalnie mniej wibracji oznacza większą niezawodność.

Rozruch silnika

Silniki trójfazowe mają duży moment rozruchowy i nie wymagają (zwykle) żadnych specjalnych obwodów do uruchomienia (kondensatory, przełączniki odśrodkowe). Oczywiście mniej elementów oznacza mniej błędów.

Koszt

Jest rozczarowany, że sprzęt trójfazowy jest droższy. Prawie zawsze silniki trójfazowe są faktycznie tańsze niż równoważne silniki jednofazowe.

kamera pilotowa
źródło
Mam 2 silniki na stanowisku testowym jednofazowym, a 3-fazowy mój akcelerometr mówi, że są takie same! To głowica sprężarki wytwarza wibracje, a nie silnik.
Ed Beal
6

Jeśli masz już wybrane kondensatory, powinieneś być w stanie uzyskać dwa dane potrzebne do podjęcia decyzji.

1) wzrost ceny dla skraplacza 3-fazowego
2) moc robocza dla urządzeń jednofazowych i 3-fazowych.

Podejrzewam, że zacytują cię, że dwie jednostki zużywają tyle samo mocy operacyjnej.

Tak, teoria mówi, że silniki 3-fazowe pracują płynniej, podobnie jak silniki V8 działają płynniej niż silniki 4-cylindrowe. Ale praktyczna różnica w życiu motorycznym jest czymś, czego prawdopodobnie nigdy nie zobaczysz.

Jednym z możliwych powodów, że jednostka 5 ton jest dostępna w 3 fazach, jest to, że natężenie prądu jest niższe, co pozwala zaoszczędzić trochę pieniędzy na kosztach okablowania. Jest to koszt dodatkowego wyłącznika.

Philip Ngai
źródło
3
I odwrotnie, jeśli trójfazowe nie przyniosłyby znaczących korzyści dla systemu 5-tonowego, dlaczego producenci mieliby zadawać sobie trud tworzenia zarówno wersji trójfazowej, jak i jednofazowej. To znaczy, robią za 5 ton, ale nie za 3 tony. Mam już usługę trójfazową, więc nie ma żadnych dodatkowych kosztów związanych z okablowaniem w przypadku korzystania z trzech faz.
Andrew Cone
@AndrewCone Masz trzy fazy w mieszkaniu? Naprawdę?
Tester101
1
@ Tester101 jest obfity w starszych domach w wyższych klubach wiejskich w okolicy, w której mieszkam ... lub jeśli twój dom ma 27 000 stóp kwadratowych.
lqlarry
3
@ Tester101 Przedmiotowy budynek to 35-mieszkalny budynek mieszkalny z siedmioma powierzchniami handlowymi. Trójfazowy może być zainstalowany ben dla pralek i suszarek, które są jedynymi urządzeniami, które obecnie go używają. AC jest dla wspólnego obszaru tego budynku, z dużą ilością ludzi przychodzących i odchodzących.
Andrew Cone
2
Trójfazowe zasilanie mieszkaniowe jest bardzo powszechne w Phoenix, AZ
4

Jednofazowy

1 KM = 756 watów

5 KM = 3730 watów

3730 watów przy 230 woltach = 17 amperów

Trójfazowy

3730 watów = 3730 (watów) / (207 (v) x 1,73) lub 3730 / 358,11 = 10,4 amperów.

Trzy fazy to 40% mniej natężenia.

Są inne rzeczy, aby uczynić to dokładnym, na przykład wydajność silnika i współczynnik mocy. Użyłem 1 dla każdego.

Kolejną oszczędnością jest to, że dzięki zmniejszonemu natężeniu prądu można zmniejszyć rozmiar przewodu dla podajnika. Przy dzisiejszej cenie miedzi to też może pomóc.

Użyłem 5 KM bez specjalnego powodu, po prostu ładny okrągły numer.

Sugeruję użycie trzech faz.

Formula znaleziona tutaj .

lqlarry
źródło
3
Mniejsze natężenie prądu wydaje się dobrą rzeczą, ale naprawdę martwię się o moc, ponieważ za to płacę co miesiąc.
Andrew Cone,
Moc jest mocą, nie może ci tam pomóc. Jednak myślę, że trzy fazy pozwolą ci również na mniejszą moc, a mniejsza moc to mniej mocy. Czy jednostka 5 ton używa tego samego silnika na trójfazie, co na jednofazowym?
lqlarry
1,73 to współczynnik przeliczeniowy
Ed Beal
3

Powyższy przykład 5 KM przy 240 V = 3730 watów i 5 KM przy 207 V w fazie trójfazowej = 3730 watów jest poprawny. Pobór prądu jest mniejszy dzięki trójfazowemu, ale z dodatkowym napięciem Moc to moc, a ty pobierasz 3730 watów w obu przypadkach. Oszczędności zapewnią trwałość i dłuższa żywotność silnika 3-fazowego. Zmniejszysz również rozmiar przewodu zasilającego, ale będziesz musiał dodać kolejny biegun do wyłącznika lub odłączyć przełącznik i jeszcze jeden przewód! Korzystając z silnika trójfazowego, zrównoważysz również obciążenie swojej usługi i prawdopodobnie zwiększysz efektywność współczynnika mocy, którą Twój zakład hydroenergetyczny prawdopodobnie obciąży Cię dodatkową opłatą niższą (sprawdź rachunek). Skinienie przechodzi w fazę trójfazową, ale tylko nieznacznie. Zapłać setki więcej za 3 fazy, a nie tysiące.

Kevin
źródło
Nie widzę, aby silniki trójfazowe działały dłużej, jednak nie ma kondensatorów rozruchowych, więc może to być zaletą, ponieważ wielu ludzi wymienia bezpieczniki, dopóki nie usmażą silnika w przypadku awarii czapki.
Ed Beal
To. 3 fazy oszczędza pieniądze producenta i instalatora (mniej miedzi dookoła), a nie ciebie. Ponadto, większość wszystkiego, co 3p, będzie spełniało standardy handlowe lub przemysłowe; śmieci nie na poziomie konsumenta. Ponadto, chyba że twoja nieruchomość ma usługę przychodzącą za 3 pensy, dodanie słupa i wyłącznika nic nie robi;) - Jeśli naprawdę zaoszczędzi ci pieniędzy, nic na tej planecie nie byłoby 3 pensów.
Mazura
2

Szczerze mówiąc, myślę, że nie ma znaczących oszczędności energii, ponieważ 5-tonowy skraplacz wykorzystuje trójfazowy w porównaniu do jednofazowego. To samo dotyczy niezawodności. Trójfazowa sprężarka 5 ton jest tylko nieznacznie bardziej niezawodna niż jednofazowy hermetyczny agregat tej wielkości. Problem z jednostkami jednofazowymi polega na tym, że kondensatory pracujące w sprężarkach psują się co około 10 lat; ale są tanie i łatwe do wymiany.

Utrzymałem 3-fazowe kondensatory 3-5 tonowe, które zostały zainstalowane, ponieważ uważano, że są bardziej niezawodne niż jednofazowe. Problemy takie jak poprawna instalacja, ocena EER (nie mylić z oceną SEER) i prawidłowa konserwacja niezwiązana ze sprężarką zagłuszyły wszelkie obawy dotyczące rodzaju dostarczanej energii.

Jednostki 5 ton są sprzedawane zarówno w konfiguracji jednofazowej, jak i trójfazowej, ponieważ w niektórych środowiskach komercyjnych łatwiej jest uzyskać moc trójfazową niż moc jednofazową.


źródło
Wreszcie ktoś, kto rozumie silniki +
Ed Beal
Prawidłowa konserwacja niezwiązane w zasadzie wszystko, każdy na tej stronie mówi, ma zasadnicze znaczenie dla utrzymania sprawności. +1
Mazura
1

208 / 120Y jest tańszy przy dostarczaniu mieszkań, ponieważ jeden przewód neutralny może przenosić niezrównoważone obciążenia trzech nieuziemionych przewodów. Jednak dla konsumenta różnica napięć wynosząca 208 V w porównaniu do 240 V zwykle odpowiada tej samej mocy całkowitej, przy czym jedynym znikomym problemem jest to, że elementy grzejne potrzebują więcej czasu, aby osiągnąć pożądaną temperaturę. Jeśli chodzi o silniki, to czy są one bardziej wydajne, nie jest pytaniem, ale raczej czy zauważysz tę różnicę w miesięcznym rachunku za moc. Prawdopodobnie powiedziałbym, że nie, ponieważ jest to dzielnica mieszkaniowa.

Kris
źródło
1

Mieszkam w trójfazowym obszarze energetycznym tutaj w Central Phoenix. Moja 3-fazowa jednostka 5 ton ma 19 lat. Mój dom ma powierzchnię 2500 stóp kwadratowych. Przez te wszystkie lata za sierpniowy rachunek za prąd NIGDY nie płaciłem więcej niż 100 $ miesięcznie. Moi sąsiedzi, którym doradzili tak zwani ... technicy ... aby zastąpili swoje urządzenia 3-fazowe jednofazowymi, płacą sierpniowe rachunki za prąd w wysokości 300-450 $.

To twój portfel; co chcesz zapłacić rok po roku?

Marshall Field PE
źródło
0

Wolty x Natężenie = Moc Mam urządzenie o napięciu 220 woltów (silnik, suszarka, cokolwiek ... to nie robi różnicy dla tego przykładu). Urządzenie jednofazowe pobiera 43 amperów (43 x 220 = ~ 9460 W lub 9,5 KW) Ta sama jednostka z 3 fazami pobiera 25 amperów (25 x 220 = ~ 5500 W lub 5,5 KW) *** Ta sama ilość pracy jest wytwarzana przy urządzenie pomimo 3 faz zużywających mniej energii, ponieważ jest bardziej wydajne.

Obecnie płacę 0,14 USD / KW i uruchamiam urządzenie 6 godzin dziennie. Jednofazowy kosztuje mnie (9,5 x 0,14 x 6) dziennie na operację lub (6,65 USD). Trzy fazy kosztują mnie (5,5 x 0,14 x 6) dziennie za operację lub (4,62 USD) różnicę 2,03 USD dziennie. Dlatego różnica w ciągu 1 roku (5 dni w tygodniu) to roczne oszczędności w wysokości 527,80 USD.

Pete
źródło
Sprawdź to obliczenie jeszcze raz. Dla mocy 3 fazowej 25 amperów przy 220 V: VA (całkowita moc pozorna) = 25 x 220 x 1,73 = 9513 lub około 9,5 KVA (mniej więcej tyle samo, co jednofazowy).
To jest niepoprawne. Płacisz za zużycie energii, a nie za wzmacniacze, a jedyną różnicą w zużyciu energii jest sprawność silnika. W przypadku mocy trójfazowej należy pomnożyć przez pierwiastek kwadratowy z 3, jak wskazuje @ użytkownik39367.
Mark
0

To jest naprawdę prosta odpowiedź:

1) Pobór mocy to wzmacniacz * napięcie / wydajność. Silnik potrzebuje pewnej mocy bez względu na wszystko. Płacisz za zużycie energii. Twój rachunek będzie praktycznie identyczny, ponieważ moc się nie zmienia. Jedynym powodem, dla którego nie jest całkowicie identyczny, jest wydajność:

2) Trójfazowy rozkłada obciążenie na 3 przewody zamiast dwóch, zmniejszając prąd (wzmacniacze) o 50%. Natężenie to to, co powoduje ciepło, co powoduje wzrost oporu, co powoduje zwiększenie poboru prądu w celu nadrobienia tego (obniżenie wydajności). Zmniejszając natężenie prądu, zwiększasz wydajność, zmniejszając pobór mocy. Dlatego różnica wzmacniaczy nie jest całkiem 50%; może to być 51 lub 52%. Spadek mocy jest bardzo minimalny. Kilka punktów procentowych, które zostaną przyćmione przez wpływ na środowisko.

Większe punkty, które należy wziąć pod uwagę, to różnice w kosztach instalacji 3-fazowej w porównaniu do jednofazowej oraz koszty ich podłączenia, a także całkowity prąd znamionowy, na jaki jest oceniany panel. Jeśli potrzebujesz mniej wzmacniaczy, aby zmieścić się w panelu, a koszt instalacji nie jest znacznie wyższy, wybierz trójfazowy. Jeśli masz trzy fazy, a koszt jest podobny, zawsze przejdź do fazy trzy. Ale dzięki temu nie ma praktycznie żadnych kosztów.

Logan
źródło
1
Również wyższy koszt wyłącznika 3-fazowego i 3-fazowego odłączenia, a bardzo niewielu techników domowych ma pojęcie, jak obsługiwać 3-fazowy (przynajmniej w mojej okolicy)
Ed Beal
-1

JAK WIEMY 1 TR = 3,516 KW

DLA 5TR JEST = 3,516X5 = 17,58 KW

BIEŻĄCY DO ZASILANIA 430 V = 17,58 x 1000 / (1,73 * 430 * 0,9) ZAKŁADANIE pf 0,9 = 17580 / 669,51 = 26,2 AMP (APPROX)

BHAGABAN
źródło
1
Skąd pochodzi 430 V? Jakie jest tutaj porównanie?
mjohns,
-1

Trójfazowy z prądem = 1, suma wektorów prądu wynosi 1,5. Silnik jednofazowy, jak sądzę, jest napędzany dwufazowo, z 4 biegunami i skokiem biegunów 90 stopni, aby wygenerować sumę wektorową 1,5, prąd fazowy musi wynosić 1,5, zużycie energii 2-fazowej = 1,5 * 1,5 * 4 (4 uzwojenia ) = 9, 3-fazowy = 1 * 1 * 6 (6 zwojów) = 6, więc silnik 2-fazowy zużywa 9/6 = 1,5 razy więcej mocy niż silnik 3-fazowy o tej samej mocy wyjściowej.

Bruce
źródło