Diamond Light Source


Aggiornamento del ventilatore per Diamond Light Source

Un progetto in collaborazione con ebm-papst, STULZ Ltd e Cinque Energy Solutions Ltd

  • Intro

    Questo Case Study descrive la collaborazione tra ebm-papst, Cinque Energy Solutions e STULZ per fornire soluzioni ad alto risparmio energetico ai loro clienti. In questo caso una delle principali organizzazioni scientifiche della Gran Bretagna ha abbassato drasticamente il consumo energetico per il raffreddamento, semplicemente migliorando le macchine esistenti per usare ventilatori EC dei ebm-papst.

  • Background del progetto

    L'avvio del progetto è stato nel 2012, quando STULZ ha chiesto di effettuare una verifica per l'aggiornamento di alcuni condizionatori della sala computer. Solitamente questo tipo di unità è utilizzato per il raffreddamento di Data Center ma in questo caso l'apparecchiatura era usata per raffreddare i locali tecnici nel perimetro del sincrotrone del Diamond Light Source a Didcot.

    La Fase 1 del progetto è stato l'aggiornamento di 29 unità CRAC CCD900CW downflow dal tradizionale ventilatore AC centrifugo a pale diritte a un ventilatore EC a pale rovesce. 

    La verifica iniziale del sito è stata condotta per accertare il consumo energetico e le performance della soluzione corrente, considerando anche l'idoneità ai miglioramenti. I ventilatori sarebbero stati sostituiti con versione EC a pale rovesce ma a causa della limitazione di presa d'aria nella stanza, la soluzione EC doveva essere montata nell'unità CRAC inve3ce che sotto.

    La soluzione proposta era di usare gli ultimi ventilatori RadiCal 560 mm della ebm-past, in grado di offrire un'ottima efficienza energetica. I ventilatori sarebbero stati montatati in strutture di metallo su misura per angolare il flusso d'aria in modo da facilitare la diffusione dell'aria nella stanza. L'intelaiatura e l'assemblaggio sono effettuati da ebm-papst Ltd dove esiste un'area dedicata capace di offrire soluzioni personalizzate ai clienti. Un'indagine iniziale è stata portata avanti e il risultato presentato a STULZ e al cliente finale con l'intenzione di testare il progetto con un'unità di prova. 

    Tipo di unitàSTULZ CRAC raffreddato ad acqua CCD900CW 
    Numero di unità29
    % risparmio energetico~ 39 %
  • Sperimentazione e analisi energetica

    Nel Gennaio del 2013 Cinque Energy Solutions ha effettuato l'installazione di un'unità di prova. Lo scopo della sperimentazione era quello di validare il progetto realizzato su misura, valutare il risparmio energetico potenziale e i benefici per il cliente. I risultati iniziali hanno mostrato un miglioramento in kVA del 43% rispetto ai ventilatori AC originali. Per questa sperimentazione l'unità non è stata fisicamente modificata, per consentire un facile ritorno al set up originale se necessario. Si è deciso che per l'aggiornamento completo il fondo delle unità CRAC sarebbe stato aperto per dare ai nuovi ventilatori un sistema con meno resistenza per migliorarne ulteriormente l'efficienza. 

    L'unità di prova è stata impostata per avere un flusso d'aria uguale al precedente ma grazie alla semplicità di controllo del ventilatore EC, un semplice controller 0-10v manuale è stato inserito per fare in modo che ogni unità potesse adattarsi alle caratteristiche della stanza.

    Per alcuni mesi il team di manutenzione ha regolato la velocità del ventilatore per ottimizzare ulteriormente la soluzione.

    Numero di unità29
    % risparmio energetico~ 55 %
    Riduzione emissioni CO2/anno~ 50 tonnellate
    RIspermio energetico annuale~ £ 36k
  • Implementazione del progetto

    La completamento dell'aggiornamento delle 29 unità era previsto durante il periodo di chiusura di Agosto 2013, in una finestra di due settimane. Due team di Cinque Energy Solutions sono quindi stati inviati a lavorare contemporaneamente. Tutti i 54 ventilatori sono stati consegnati sul posto e posizionati vicino alle unità per tagliare i tempi durante la conversione.

    L'unità della sperimentazione è stata rimisurata poichè il fondo è stato aperto per necessità di progettazione. Questo, insieme alla precisa messa a punto delle performance del ventilatore ha dato i seguenti migliori risultati.

    L'aumento in kW anche con l'innalzamento del fattore di potenza (da 0.6 a 0.9) ha dato un risultato migliore rispetto alle attese. 

  • Vantaggi ulteriori

    Oltre al significativo risparmio energetico raggiunto con i ventilatori EC, il cliente ha avuto altri importanti benefici, come la riduzione di rumorosità e vibrazioni, fondamentale a causa alla sensibilità degli equipaggiamenti usati nel sincrotrone.

    Altri vantaggi dell'aggiornamento:

    • Durata del ventilatore estesa
    • Durata dell'unità estesa
    • Manutenzione ridotta - nessuna cinghia 
    • Nessuna polvere delle cinghie sparsa nel locale tecnico
    • Controllabilità della capacità frigorifera 
    • Maggiore flessibilità per la gestione della capacità 
  • Conclusione

    Il positivo completamento della Fase 1 dell'aggiornamento ha portato ad un risparmio energetico del 55% rispetto ai ventilatori AC originali, con £ 36k di risparmio all'anno, oltre alla riduzione della rumorosità e delle vibrazioni trasmesse dalle unità alle altre parti dell'edificio.

    La Fase 2 del progetto, per trasformare le rimanenti unità STULZ, è prevista per il prossimo periodo di chiusura. 

Il commento del cliente:

"Come organizzazione scientifica, il progetto ci interessava sotto diversi punti di vista. Ovviamente il risparmio finanziario per il ridotto consumo energetico e la maggiore affidabilità erano molto importanti. Un altro fondamentale vantaggio della modifica offerta da ebm-papst era la riduzione di rumorosità e vibrazioni, che possono influire in maniera significativa sulle nostre attività. Con la sostituzione dei ventilatori, uno dei nostri operatori ha raccontato che ora deve fare un "test abbraccio" per capire se la macchina sta funzionando a causa della significativa riduzione di rumorosità e vibrazioni!" 

 

Download Case Study Diamond Light

  • STULZ Project Diamond Light


    Diamond Light Source fan upgrade project in collaboration with Stulz Ltd and Cinque Energy Solutions Ltd

    • File: STULZ_Project_DiamondLight_0216_en.pdf

    • Type: Adobe PDF

    • Size: 3,13 MB

    • Language: English

    • Date: 2016-02-01

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