vacon hvac -taajuusmuuttajat viihtyvyyttä ihmisille ja hallittavuutta lvi-sovelluksiin 1
viisas valinta hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi Rakennusten sisäilman säätämisen päätavoitteena on tehokkuus. Haluamme lisätä ihmisten viihtyvyyttä pitämällä sisäilman laadun mahdollisimman korkeatasoisena, samalla hyödyntäen energiaa mahdollisimman tehokkaasti. Sisäilman korkea laatu parantaa myös ihmisten tehokkuutta. Tehokkuuden vastapainona vaakakupissa on kuitenkin luonto. Emme halua lisätä hiilidioksidipäästökuormaa ja aiheuttaa peruuttamatonta haittaa ympäristölle. Rakennusten neliökohtainen lämpökuorma kasvaa jatkuvasti. Kukaan ei halua hukata kalliita neliöitä, joten rakennusten kaikki tila otetaan tarkasti käyttöön joko ihmisille tai koneille. Viime vuosina erityisesti tietokonelaitteiden hukkalämmön määrä on kasvanut merkittävästi. Jotta työskentelyolosuhteet säilyisivät hyvinä, tulee sisäilmaa säätää yhä enenevässä määrin. Mistä löytyy ihanteellinen tasapaino rakennusten tehokkaan käytön ja luonnon suojelemisen välillä? 1 o C :n lämpötilan nousu aiheuttaisi arktisen napajään sulamisen vuoteen 2040 mennessä Johtavien ilmastontutkijoiden mukaan ilmaston lämpeneminen johtaa arktisen napajään sulamiseen vuoden 2040 kesään mennessä. Nykyarvioiden mukaan ilmasto lämpenee vain 1,5 ºC seuraavien vuosikymmenten aikana. Seuraukset voivat kuitenkin olla vakavia: pelkästään Grönlannin jäätikön sulaminen nostaisi meriveden pintaa 6,5 m. Euroopassa ja Yhdysvalloissa 40 % kaikesta kulutetusta energiasta käytetään rakennuksissa. Yli puolet tästä energiasta kuluu sisäilman säädössä. 3 o :n lämpötilan nousu ilmastoidussa rakennuksessa vähentää energiankulutusta 12 C % Ilmastoinnin tai lämmityksen vähentäminen niin, että sisälämpötila muuttuu yhden asteen verran, laskee energiankulutusta 3 5 %. LVI-järjestelmien pumppujen ja puhaltimien energiankulutus laskee tyypillisesti 30 50 % vuodessa, jos laitteiden nopeutta säädetään taajuusmuuttajalla. Säätäminen siis kannattaa! Varsinkin öisin ja viikonloppuisin kannattaa ilmastointia vähentää rakennuksissa, jotka ovat näinä aikoina tyhjillään. Rakennukset ovat maailmanlaajuisesti suurin energiankuluttaja, ja niiden sisäilman säätö suurin yksittäinen energiaa kuluttava toiminto. 2 o :n lämpötilan lasku 100 hengen toimistossa C lisää henkilöstön tuottavuutta 160 000 euron edestä Ihmisen tuottavuus laskee 2 % jokaista 25 ºC:n ylittävää lämpöastetta kohden. Toisin sanoen jos toimiston lämpötila on 27 ºC, saman työn tekemiseen tarvitaan 4 % enemmän ihmisiä. 100 hengen toimistossa tämä tarkoittaa 40 000 euron keskimääräisellä kustannuksella 160 000 euron vuosittaista lisäkustannusta. Lämpötilan säätäminen ilmastoinnin avulla kahta astetta matalammaksi maksaisi vuodessa vain 4 000 euroa. Ihanteellinen lämpötila edistää myös työntekijöiden terveyttä. Lisäkustannukset Työvoimakustannukset Sisäilman säädön kustannus Väärin säädetty lämpötila Väärin säädetystä lämpötilasta johtuva työvoimakustannusten kasvu on huomattavasti korkeampi kuin sisäilman lisäsäädöstä aiheutuvat kustannukset. 2
sovellukset Kiertovesipumput Pitäisikö primääripumpun pyörimisnopeuden olla portaattomasti säädettävissä? Tarvitaanko putkiston jokaiseen haaraan oma pumppu, jonka nopeutta voidaan säätää vai riittääkö koko putkistolle yksi kiertovesipumppu, jonka nopeutta voidaan säätää portaattomasti? Jäähdytystornit Pitäisikö kondenssivesipumpun ja jäähdytystornin puhaltimen nopeus olla säädettävissä? Mikä ratkaisu antaa parhaat säästöt ja säätömahdollisuudet? Tulo- ja poistoilma Jäähdytystorni Porrastilojen ilmanvaihto Tulo- ja poistoilmapuhaltimet Pitäisikö vakioilmamääräisestä ilmanvaihdosta (CAV) siirtyä kokonaan tarpeenmukaiseen ilmanvaihtoon (VAV) vai riittääkö, että tulo- ja poistoilmapuhaltimet varustetaan nopeudensäädöllä? Kompressorit Mitä etuja saavutetaan sillä, että kompressoreja säädetään portaattomasti taajuusmuuttajalla? Porrastilojen ilmanvaihto Millä tavalla porrastilojen ilmanvaihtojärjestelmän tulee toimia tulipalon sattuessa? Monimutkaistaako taajuusmuuttajan käyttö järjestelmän toimintaa? Jäähdytys ja lämmitys Paineenkorotus Lämminvesivaraajat Auttaako taajuusmuuttaja optimaalisesti säätämään ja sovittamaan lämminvesivaraajan vedenkiertojärjestelmään ja ohjaamaan lämmityksestä aiheutuvat palokaasut poistokanavaan? Rakennusautomaatio Millä tavalla LVI-sovelluksia pitäisi säätää: keskitetysti ylemmän tason järjestelmällä vai taajuusmuuttajaan sisäänrakennetulla logiikalla? Miten laitteet tulevaisuudessa kommunikoivat keskenään? Teho P% Kuristussäätö Päälle/pois-säätö Taajuusmuuttaja Virtaama Q% Taajuusmuuttajalla säädettyjen pumppujen sähkönkulutus osakuormilla on huomattavasti pienempi kuin päälle/poisohjattujen tai kuristussäädöllä ohjattujen pumppujen. LVI-järjestelmän rakenne: jäähdytysveden kierto, lämpimän veden kierto ja ilmanvaihto. 3
tuottava investointi Rakennusautomaatiossa ja erityisesti LVI-sovelluksissa käytettävien taajuusmuuttajien tyypillinen takaisinmaksuaika on jopa vähemmän kuin 12 kk. Taajuusmuuttaja, jonka elinikä on yli kymmenen vuotta, maksaa siis itsensä takaisin moninkertaisesti, mikä tekee siitä erinomaisen hankinnan. Säästä energiaa ja aikaa ympäristöystävällisesti Vacon HVAC ei tarvitse lisälaitteita Vaconin energiaa säästävät ja huoltoystävälliset taajuusmuuttajat pitävät hankinnasta koituvat kustannukset mahdollisimman pieninä koko rakennusautomaatiojärjestelmän elinkaaren ajan. Energiansäästö: Prosessien ohjaaminen taajuusmuuttajilla voi vähentää sähkönkulutusta 20 50 %. Tutustu energiansäästölaskuriimme osoitteessa www.vacon.fi Energiansäästö: Vacon HVAC -taajuusmuuttajien erityistoiminnot, kuten reaaliaikakello, moottorin virranoptimointi ja lepotoiminto säästävät sähköä. Sähkönkulutus mitataan, jolloin taloudelliset säästöt voidaan osoittaa selkeästi. Ylläpitokustannukset: Tyypillisissä LVI-sovelluksissa taajuusmuuttajan elinikä on 10 vuotta tai enemmän. Tämä koskee myös laitteen kondensaattoreita ja puhallinta. Osia ei tarvitse vaihtaa määräaikaishuoltojen yhteydessä. Ylläpitokustannukset: Vaconin ja sen yhteistyökumppaneiden maailmanlaajuinen tekninen tukipalvelu tarjoaa ympärivuorokautisen huollon viikon jokaisena päivänä. Standardien noudattaminen on nyt helppoa Liike-, teollisuus- ja jopa asuinrakennuksissa on yhä enemmän häiriöille alttiita laitteita. Vacon HVAC -taajuusmuuttajat täyttävät kaikki oleelliset rakennusautomaatioalan EMC- ja turvallisuusstandardit, joiden osalta myös järjestelmä täyttää samalla nuo samat vaatimukset. EMC: EN 61000-3-12, EN 61800-3, luokat C1 ja C2 Turvallisuus: EN 61800-5-1, UL 508 C Hyväksynnät: CE, UL, cul Vacon HVAC -taajuusmuuttajissa on lukuisia ominaisuuksia, joiden ansiosta lisälaitteita ja niihin liittyviä koteloita, virtalähteitä ja kaapelointeja ei tarvita. Fire mode -tila: Tulipalon sattuessa Vacon HVAC ohittaa laitesuojaukset ja varmistaa savunpoistopuhaltimien keskeytymättömän toiminnan, mikä mahdollistaa ihmisten evakuoinnin. Monisäätösovellus: Vacon HVAC kykenee ohjaamaan useita pumppuja tai puhaltimia, joista yksi on nopeussäädetty ja loput kontaktoreilla suoraan verkkoonkytkettyjä. PID: Vacon HVAC -taajuusmuuttajassa on kaksi PID-säädintä, joita voidaan hyödyntää prosessin eri vaiheiden ohjaukseen. Ohjelmoitava logiikka: Vaconin taajuusmuuttajissa on sisäänrakennettu ohjelmoitava logiikka (PLC). Näin ollen ulkoista ohjelmoitavaa logiikkaa ei tarvita. Reaaliaikakello: Reaaliaikakellon avulla Vacon HVAC voidaan ohjelmoida säätämään LVI-sovelluksia eri logiikalla eri vuorokauden aikoina ja viikonpäivinä. Sähkönkulutuksen seuranta: Vacon HVAC mittaa sähkön todellisen kulutuksen ja näin mahdollistaa säästöjen laskemisen. Kaikki vaadittavat ominaisuudet ja komponentit, jotka tarvitaan LVI-sovellusten liittämiseksi automaatiojärjestelmiin ja sähköverkkoon, on valmiiksi sisäänrakennettu suoraan taajuusmuuttajaan. Erillisiä lisälaitteita ei tarvita. Kuristimet: Harmonisten virtojen vähentämiseksi. RFI-suodin: Radiotaajuisten häiriöiden vähentämiseksi. Sarjaliikenneväylä: RS 485 vakiona. Ethernet: Vakiona. I/O-liitännät: Laaja I/O vakiona. Voidaan laajentaa lisävarusteena saatavilla laajennuskorteilla. IP54-kotelointiluokan Vacon 100 HVAC monine sisäänrakennettuine ominaisuuksineen on kooltaan markkinoiden pienimpiä. Taajuusmuuttajaa ei tarvitse asentaa sähkökaappiin. 4
vaivaton asennus Vaivaton kiinnitys vakiona Vaivaton käyttöönotto vakiona Taajuusmuuttajan koolla on merkitystä, kun se halutaan nostaa ja asentaa seinälle. Vacon HVAC on yksi markkinoiden pienikokoisimpia taajuusmuuttajia, joka sisältää kaiken tarpeellisen vakiona. Vacon HVAC taajuusmuuttajien käyttöönotto ei vaadi erityisasiantuntemusta. Laitteissa on turvallinen ja helppo käyttöönottotoiminto, joka tyypillisesti ei vaadi minkäänlaista parametrointia. IP54: Laitteen asentaminen seinälle on helppoa ja nopeaa. Kaikkiin ruuveihin pääsee käsiksi laitteen etupuolelta. Erillistä sähkökaappia ei tarvita. Kaikki yhdessä laitteessa: Asenna ainoastaan yksi laite erillisten komponenttien asemesta. Vacon HVAC vähentää asentamiseen kuluvaa aikaa, sillä siinä on sisäänrakennetut kuristimet, RFI-suotimet, sarjaliikenneväylä, Ethernet, laaja I/O ja ohjauspaneeli. Käyttöoppaat: Vacon HVAC taajuusmuuttajan mukana tulee LVI-sovelluksiin tarkoitettu asennusopas, josta kaikki tarpeelliset tiedot löytyvät helposti. Käyttöönoton automatisointi: Parametrien asettelua pumppujen ja puhaltimien perussovelluksiin ei tyypillisesti tarvita. Taajuusmuuttaja hoitaa asetukset automaattisesti. Ohjattu käyttöönotto: Vaativien sovellusten käyttöönotto onnistuu nopeasti ja vaivattomasti ohjatun käyttöönottotoiminnon avulla. Samoin sarjaliikenneväylään liittyminen ja monipumpputoiminnon aktivointi on helppoa. Käyttöoppaat: Graafisen ohjauspaneelin muistiin on tallennettu käyttöopas, jota voidaan käyttää aina tarvittaessa. PC-työkalut: Vaativan sovelluksen tai monimutkaisen järjestelmän käyttöönotto on helppoa Vacon Live ohjelman avulla, joka luo järjestelmätiedoista myös varmuuskopion. Vaivattomat liitännät vakiona Maailmanluokan tekninen tuki aina lähellä Sähköasennukset ja -kytkennät voidaan tehdä turvallisesti ja nopeasti, sillä Vacon HVAC:n mekaaniset osat ja liitännät on suunniteltu varta vasten käyttäjän näkökulmasta helpoiksi. Liittimet: Irrotettavat ohjausliittimet mahdollistavat ergonomisen kaapeloinnin. Läpiviennit: Nerokkaan kaapelitiivisteiden ja puristinten käytön ansiosta kalliita ja hankalia kaapelien läpivientiholkkeja ei tarvita. Asennustila: Kaapeleille on riittävästi asennustilaa. Turvallisuus: Teho- ja ohjausosien kytkentätilat on erotettu toisistaan, ja siksi ohjausliitäntöjen kytkeminen on turvallista. Käyttöoppaat: Erityisissä LVI-sovellusoppaissa on kytkentäesimerkkejä eri käyttösovelluksia varten. Vaikka taajuusmuuttajan asennus ja käyttöönotto onkin hyvin helppoa, on hyvä, että ongelmatilanteissa apu on aina lähellä, missä ikinä oletkin. Yksinomaan taajuusmuuttajiin erikoistuneena valmistajana Vacon pystyy tarjoamaan teknistä tukea vaativissakin taajuusmuuttajiin liittyvissä ongelmissa. Paikallinen tuki: Kansainvälisten asiantuntijoiden kouluttama tukihenkilöstö vastaa paikallisiin tarpeisiin. Maailmanlaajuinen tuki: Vaconin paikallista teknistä tukea on saatavissa maailmanlaajuisesti. 5
viihtyisyyttä ja tehokkuutta käyttöön Hiljainen toiminta Puhaltimen, pumpun, kompressorin tai moottorin melu ei miellytä rakennuksessa oleskelevia ihmisiä. Olemme ottaneet tämän huomioon Vacon HVAC taajuusmuuttajan suunnittelussa. Hiljaiset pumput ja puhaltimet: Estotaajuuksilla vältetään mekaaniset resonanssit, jolloin järjestelmästä saadaan äänetön ja vältetään tarpeetonta kulumista. Hiljaiset moottorit: Invertterin korkea kytkentätaajuus pitää moottorin melun mahdollisimman vähäisenä. Hiljaiset taajuusmuuttajat: Vacon HVAC:n jäähdytystuulettimen nopeutta säädetään lämpötilan mukaan. Pienillä kuormilla, kuten yöaikaan, taajuusmuuttaja on miellyttävän hiljainen. Hiljaiset LVI-järjestelmät: Kun LVI-järjestelmässä käytetään nopeudensäätöä, melutaso on vähäinen silloin, kun enimmäiskapasiteettia ei tarvita. Vähemmän mekaanista rasitusta Taajuusmuuttajalla ohjattu kiihdytys ja hidastus merkitsee, että mekaaninen järjestelmä pysyy käyttökunnossa kauemmin ja vaatii vähemmän huoltoa kuin järjestelmä, jota käynnistetään ja pysäytetään kontaktoreilla. Pumput: Hallittu pehmeäpysäytys estää putkistoihin ja venttiileihin kohdistuvat paineiskut. Putkistot pysyvät käyttökunnossa pitempään, kun niihin ei kohdistu äkillisiä mekaanisia rasituksia. Puhaltimet: Hallitun pehmeäkäynnistyksen ansiosta hihnat eivät luista, joten ne kestävät kauemmin eivätkä aiheuta tarpeetonta melua. Pienemmän kiristysmomentin ansiosta laakereihin kohdistuva rasitus on vähäisempi. Kompressorit: Pehmeä kiihdytys ja hidastus vähentävät kompressorin akseliin sekä neste- ja kaasuputkistoihin kohdistuvia rasituksia. Vähemmän sähköistä rasitusta Suoraan verkkoon käynnistyksen aikana moottorin virta hetkellisesti kasvaa seitsenkertaiseksi nimellisarvosta. Tällaiset virtapiikit voivat aiheuttaa kaikenlaisia haitallisia ilmiöitä, kuten toistuvia sähköverkon jännitenotkahduksia. Niiden välttämiseksi sähköverkko pitäisi ylimitoittaa. Jännitteen hetkelliset alenemat vaikuttavat muihinkin samaan verkkoon kytkettyihin laitteisiin. Virta: Taajuusmuuttajalla voidaan rajoittaa järjestelmän vaatimaa enimmäisvirtaa, jolloin voidaan käyttää pienempiä sulakkeita, pienemmälle virralle tarkoitettuja kytkinlaitteita ja kojeistoja sekä kaapelointia. Pienempien sulakkeiden ansiosta myös sähkölasku pienenee. Jännite: Raskaiden kuormien kytkeminen sähköverkkoon kontaktoreilla aiheuttaa merkittäviä jännitevaihteluita. Näistä päästään eroon taajuusmuuttajaa käyttämällä. Loisteho: Suoraan sähköverkkoon kytketyt moottorit kuluttavat verkosta sekä loistehoa että pätötehoa. Taajuusmuuttaja kuluttaa vain pätötehoa, jolloin vältytään loistehon aiheuttamilta ylimääräisiltä lämpöhäviöiltä. Vaivatonta kunnossapitoa Teknisen henkilökunnan ei tarvitse käyttää tarpeettomasti aikaa Vacon HVAC taajuusmuuttajan kunnossapitoon, sillä olemme suunnitelleet sen käytännössä huoltovapaaksi. Vacon HVAC taajuusmuuttajassa on lisäksi sisäänrakennettuja ominaisuuksia, jotka helpottavat moottoreiden, pumppujen ja puhaltimien huoltoa. Pitkä käyttöikä: Määräaikaishuoltoja ei tarvita. Laite on suunniteltu kestämään. Prosessidiagnostiikka: Jos hihna on rikki tai pumppu on tyhjä tai jumissa, Vacon HVAC ilmoittaa ongelmasta. Huolto: Moottorin huoltokytkin -toiminto mahdollistaa käynnissäolevan moottorin erottamisen taajuusmuuttajasta ja kytkemisen takaisin ilman vikatilalaukaisuja. Toiminto on hyödyllinen silloin, kun moottori ja taajuusmuuttaja ovat eri tiloissa (esim. rakennuksen katolla oleva huippuimuri). Käyttöoppaat: Toimintavikojen kuvaukset ja vikatilanteessa suoritettavat toimenpiteet on ohjauspaneelin muistiin tallennetussa käsikirjassa, jota voidaan käyttää aina tarvittaessa. Tekninen tuki aina saatavilla Teknisen henkilökunnan ei tarvitse keksiä pyörää uudelleen, sillä kokeneet tekniikan ammattilaisemme ja yhteistyökumppanimme tarjoavat paikallista tukea ja palvelua yli sadassa maassa ja yli 70 huoltokeskuksessa ympäri maailman. Ympäristöystävällisyyttä Vacon tekee oman osansa tulevien sukupolvien elämänlaadun parantamiseksi käyttämällä tuotteissaan huomattavasti vähemmän saastuttavia raaka-aineita. Vaconin taajuusmuuttajien ekologinen jalanjälki on kokonaisuudessaan positiivinen niiden tuottamien energiansäästöjen ansiosta. Ekologinen jalanjälki: Vacon HVAC taajuusmuuttajalla on positiivinen kokonaisvaikutus ympäristöön käyttöaikanaan säästämänsä energian ansiosta. Jätedirektiivi: Taajuusmuuttajan valmistuksessa noudatetaan RoHS-direktiiviä. Piirilevyissä ei käytetä lyijyä. Uudentyyppiset kondensaattorit: Vaconin taajuusmuuttajissa käytettävissä ohutkalvokondensaattoreissa ei ole myrkyllisiä elektrolyyttejä toisin kuin perinteisissä elektrolyyttikondensaattoreissa. 6
hyväksi todettua tekniikkaa lvi-alalle Heathrow n lentokentän terminaali 5, Lontoo Monimutkaisissa LVI-asennuksissa järjestelmän saumaton yhteispeli on onnistumisen avain. Yli 800 Vaconin taajuusmuuttajaa on Ethernet-yhteydessä Heathrow n terminaali 5:n kiinteistöautomaatiojärjestelmään. Inox-elokuvateatterikeskus, Pune, Intia Elokuvayleisöt nauttivat Bollywood-tuotannoista ilman ääni- tai kuvahäiriöitä viihtyisässä ympäristössä. Vaconin taajuusmuuttajat ohjaavat ilmankäsittelylaitteita Inox-elokuvateatterikeskuksessa Intian Punessa. Tanskan yleisradion multimediatalo, Kööpenhamina Miellyttävä sisäilma ja lämpötila ovat välttämättömiä 3 000 hengelle suunnitellussa multimediatalossa Kööpenhaminassa. Raffles-yksityissairaala, Singapore Häiriötön sähköympäristö on lääketieteellisille laitteille yhtä välttämätön kuin viihtyisä ympäristö on potilaille. Kauppakeskus Sello, Espoo Amerikkalaistyyliset ostoskeskukset ovat tulleet Suomeen jäädäkseen. Sellosta on on tullut espoolaisille suosittu oleskelupaikka niin kuumina kesäpäivinä kuin kylminä talvipäivinäkin. Jumeirah Emirates Towers, Dubai, Arabiemiirikunnat LVI-järjestelmän luotettavuus on kriittinen tekijä ympäristössä, joka on ilmastoltaan ja rakennustoiminnan kannalta maailman kuumimpia. 7
Vacon Oyj Runsorintie 7, 65380 Vaasa Puh. 0201 2121, Faksi 0201 212 205 www.vacon.com, sähköposti: info@vacon.com Vacon-yhteistyökumppani BC00145C Oikeudet muutoksiin pidätetään.