Η διαφορά μεταξύ ανεμιστήρων AC και EC

Μαγνητισμός – ο βασικός κανόνας στη λειτουργία κάθε ανεμιστήρα!

Κατά την εγκατάσταση ενός ηλεκτρικού κινητήρα, η συσκευή μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική μέσω περιστροφής. Η ηλεκτρική ισχύς μετριέται κυρίως σε κιλοβάτ (kW), ενώ η μηχανική περιστροφή μετριέται σε rpm (στροφές ανά λεπτό). Ωστόσο, μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας χάνεται κατά τη διάρκεια της λειτουργίας λόγω τριβών και άλλων απωλειών. Η απόδοση του κινητήρα υποδεικνύεται από το σύμβολο η και υπολογίζεται σε ποσοστά. Συνήθως φτάνει έως 85%, δηλαδή περίπου το 15% της ενέργειας χάνεται. Όσο υψηλότερη είναι η απόδοση, τόσο λιγότερες οι απώλειες και περισσότερη ενέργεια μετατρέπεται σε ροπή, η οποία μετριέται σε Nm (Νιούτον μέτρα).

Ο ηλεκτροκινητήρας βασίζεται στην αλληλεπίδραση μαγνητικών πεδίων. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα στον στάτορα, δημιουργείται μαγνητικό πεδίο, το οποίο αλληλεπιδρά με τους μαγνήτες του ρότορα, προκαλώντας την περιστροφή του. Ο στάτορας είναι το ακίνητο μέρος του κινητήρα, ενώ ο ρότορας είναι το κινούμενο μέρος, πάνω στον οποίο είναι προσαρτημένος ο άξονας. Οι πτέρυγες του ανεμιστήρα είναι συνδεδεμένες με αυτόν τον άξονα. Το μαγνητικό πεδίο στον στάτορα δημιουργείται από τα πηνία μέσω εναλλασσόμενου ρεύματος.

Τύποι κινητήρων AC

Ασύγχρονοι και Σύγχρονοι

Στην αγορά HVAC, κυριαρχούν οι κινητήρες AC λόγω αξιοπιστίας και εύκολης συντήρησης. Διακρίνονται σε δύο τύπους:

• Σύγχρονοι κινητήρες: Ο ρότορας αποτελείται από μόνιμους μαγνήτες και ακολουθεί συγχρονισμένα το περιστρεφόμενο πεδίο του στάτορα.
• Ασύγχρονοι κινητήρες (επαγωγικοί): Ο ρότορας δεν περιέχει μαγνήτες αλλά αγώγιμες ράβδους από αλουμίνιο ή χαλκό. Το ρεύμα επάγεται μέσω του Νόμου του Faraday και δημιουργείται ροπή που περιστρέφει τον κινητήρα.

Στους ασύγχρονους κινητήρες, η ταχύτητα περιστροφής είναι πάντα ελαφρώς μικρότερη από την ταχύτητα του πεδίου – αυτό λέγεται “ολίσθηση” (slip). Όσο μεγαλύτερο το φορτίο, τόσο αυξάνεται η ολίσθηση, άρα και η επαγόμενη ροπή.

Ρυθμιστές στροφών για κινητήρες AC

Οι σύγχρονοι κινητήρες συνεργάζονται κυρίως με μετατροπείς συχνότητας (inverters), ενώ οι ασύγχρονοι μπορούν να λειτουργούν είτε με inverters είτε με απλούς ρυθμιστές στροφών.

Inverter (μετατροπέας συχνότητας)

Χρησιμοποιεί τεχνολογία PWM (Pulse Width Modulation) και τρανζίστορ IGBT για ακριβή έλεγχο συχνότητας και τάσης. Εξασφαλίζει υψηλή ενεργειακή απόδοση, αλλά είναι πιο ακριβός και σύνθετος στην εγκατάσταση.

Ρυθμιστής τάσης

Πιο οικονομική και απλή λύση, αλλά μειώνει μόνο την τάση – όχι τη συχνότητα. Είναι κατάλληλος για εφαρμογές όπου η ροπή μειώνεται με την ταχύτητα. Λειτουργεί χωρίς ρύθμιση μετά την εγκατάσταση. Οι πιο διαδεδομένες τεχνολογίες είναι:

• Ρυθμιστές μετασχηματιστή (πολλαπλών σταδίων)
• Ηλεκτρονικοί ρυθμιστές TRIAC

EC Κινητήρες – Η νέα γενιά

Οι EC κινητήρες (Electronically Commutated Motors) είναι συγχρονικοί κινητήρες με ενσωματωμένο ρυθμιστή στροφών, οι οποίοι τροφοδοτούνται από AC ρεύμα, αλλά λειτουργούν με DC μέσω εσωτερικού μετατροπέα.

Ο ρότορας περιέχει μόνιμους μαγνήτες και περιστρέφεται με τη βοήθεια μαγνητικών πεδίων του στάτορα. Η θέση των μαγνητών ανιχνεύεται από αισθητήρες Hall, επιτρέποντας ακριβή και ομαλό έλεγχο της ροπής και της ταχύτητας.

Πλεονεκτήματα EC κινητήρων:

• Ενσωματωμένος ρυθμιστής στροφών
• Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας
• Υψηλότερη απόδοση και σταθερότητα
• Δυνατότητα επικοινωνίας μέσω Modbus
• Ιδανικοί για BMS (Building Management Systems) και “έξυπνα” συστήματα εξαερισμού

Παρόλο που το κόστος ενός EC κινητήρα είναι υψηλότερο, παρέχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και ενεργειακή εξοικονόμηση, καθιστώντας τον ιδανικό για σύγχρονες εφαρμογές.