Et kritisk spørsmål som får trekkraft blant anleggsledere og bygningsingeniører er om kjernematerialet i en Tørr-type transformator kan ha betydelig innvirkning på kjølende energiforbruk. Spesifikt er adopsjonen av amorfe legeringskjerner i stedet for tradisjonell kornorientert silisiumstål (CRGO) under gransking for potensialet til å senke driftskostnadene, spesielt de som er forbundet med kjølende elektriske rom.
Kjernen i saken: tap og varme
Alle transformatorer genererer iboende varme under drift på grunn av kjernetap (jerntap) og tap av spolet (kobbertap). Mens kobbertap varierer med belastning, påvirkes kjernetap først og fremst av de magnetiske egenskapene til selve kjernematerialet og er til stede når transformatoren er energisk, uavhengig av belastningsnivået.
Standard CRGO -kjerner: Bruk høyt orientert krystallinsk stål, og gir gode magnetiske egenskaper, men iboende tap på grunn av magnetisk domenebevegelse og virvelstrømmer.
Amorfe metallkjerner: konstruert av legeringer avkjølt så raskt at atomstrukturen deres forblir ikke-krystallinsk, eller "amorf." Denne forstyrrede strukturen reduserer energien som kreves for å magnetisere og demagnetisere kjernen betydelig.
Resultatet: Dramatisk lavere tap uten belastning
Den viktigste fordelen med amorfe legeringer ligger i deres usedvanlig lave hysteresetap. Uavhengige studier og produsentdata viser konsekvent at amorfe kjernetransformatorer kan oppnå tap uten belastning omtrent 60-70% lavere enn tilsvarende transformatorer ved bruk av CRGO-kjerner.
Innvirkning på kjølekostnader
Denne betydelige reduksjonen i tap uten belastning oversettes direkte til mindre avfallsvarme generert i transformatoren:
Lavere indre temperatur: Amorfe kjernetransformatorer fungerer ved betydelig kjøligere kjernetemperaturer sammenlignet med CRGO -enheter.
Redusert varmeavledning: Mindre varmeenergi frigjøres til det omkringliggende elektriske rommiljøet.
Nedsatt HVAC -belastning: Den reduserte varmebelastningen letter belastningen på bygningens HVAC -system som er ansvarlig for å avkjøle det elektriske rommet. Dette kan føre til:
Redusert kjøretid for eksisterende kjøleutstyr.
Potensiell nedbemanning av kjølekapasitet for nye installasjoner.
Lavere strømforbruk av kjølere eller klimaanlegg dedikert til det elektriske romrommet.
Kvantifisere potensielle besparelser
Den faktiske reduksjon av kjølekostnader avhenger sterkt av flere faktorer:
Transformatorstørrelse og lasting: Større transformatorer og de som opererer nærmere full belastning genererer mer total varme, noe som gjør den relative effekten av lavere tap uten belastning.
Klima: Bygninger i varmere klima med høyere kjølebehov vil se en mer utpreget fordel av redusert varmeavledning.
Electrical Room Design: Frammerte rom med begrenset ventilasjon eller høye omgivelsestemperaturer har mest fordel.
Lokale elektrisitetskostnader: Høyere strømpriser forsterker verdien av redusert HVAC -forbruk.
Mens variabel, casestudier og energimodeller indikerer at i miljøer der kjøling av elektrisk rom er en betydelig faktor, kan amorfe transformatorer bidra til målbart lavere årlige kjølekostnader. Besparelsene som direkte kan tilskrives redusert transformatorvarmeutgang, kan være en meningsfull komponent i de generelle driftsbesparelsene som tilbys av disse enhetene.
Utover kjøling: det helhetlige effektivitetsbildet
Den primære driveren for å ta i bruk amorfe kjernetransformatorer er fortsatt deres overlegne energieffektivitet, noe som fører til betydelige reduksjoner i transformatorens eget strømforbruk (reduserte kjernetap). Reduserte kjølekostnader er en verdifull sekundær fordel, noe som forbedrer den totale eierkostnaden (TCO). Imidlertid er det avgjørende å evaluere dette i sammenheng med:
Høyere startkostnad: Amorfe transformatorer har vanligvis en kjøpesumspremie over standard CRGO -enheter.
Litt større fysisk størrelse: amorfe kjerner kan være bulkere.
Total energibesparelser: De kombinerte besparelsene fra direkte strømforbruk (lavere tap) pluss reduserte kjølekostnader må analyseres mot den høyere innledende investeringen for å bestemme tilbakebetaling og ROI.