Kritično pitanje koje je dobilo privlačnost među upraviteljima objekata i inženjera zgrade je da li je temeljni materijal unutar a transformator suhog tipa može značajno utjecati na potrošnju energije hlađenja. Konkretno, prihvaćanje jezgara amorfnih legura umjesto tradicionalnog silicijskog čelika orijentiranog na zrno (CRGO) pod nadzorom je zbog njegovog potencijala za smanjenje operativnih troškova, posebno onih povezanih s hladnim električnim sobama.
Srž stvari: gubici i toplina
Svi transformatori inherentno stvaraju toplinu tijekom rada zbog gubitaka jezgre (gubici željeza) i gubitaka zavojnice (gubici bakra). Iako se gubici bakra razlikuju od opterećenja, na gubitke jezgre prvenstveno utječu magnetska svojstva samog osnovnog materijala i prisutni su kad god je transformator energičan, bez obzira na razinu opterećenja.
Standardne CRGO jezgre: Upotrijebite visoko orijentirani kristalni čelik, nudeći dobra magnetska svojstva, ali urođene gubitke zbog kretanja magnetske domene i vrtložnih struja.
Jezgre amorfnih metala: Izgrađena od legura tako brzo hlađenih da njihova atomska struktura ostaje nekristalna ili "amorfna". Ova neuredna struktura značajno smanjuje energiju potrebnu za magnetizaciju i demagnetiziranje jezgre.
Rezultat: dramatično niži gubici bez opterećenja
Ključna prednost amorfnih legura leži u njihovom izuzetno niskom gubitku histereze. Neovisne studije i podaci proizvođača dosljedno pokazuju da su amorfni transformatori jezgre mogu postići gubitke bez opterećenja otprilike 60-70% niže od ekvivalentnih transformatora koristeći CRGO jezgre visoke učinkovitosti.
Utjecaj na troškove hlađenja
Ovo značajno smanjenje gubitaka bez lotova izravno se pretvara u manje otpadne topline nastale unutar transformatora:
Niža unutarnja temperatura: Amorfni transformatori jezgre djeluju na značajno hladnijim temperaturama jezgre u usporedbi s CRGO jedinicama.
Smanjena rasipanja topline: Manja toplinska energija otpušta se u okolno okruženje električne sobe.
Smanjeno opterećenje HVAC -a: Smanjeno toplinsko opterećenje ublažava teret na HVAC sustavu zgrade odgovoran za hlađenje električne sobe. To može dovesti do:
Smanjilo vrijeme izvođenja za postojeću rashladnu opremu.
Potencijalno smanjivanje kapaciteta hlađenja za nove instalacije.
Manja potrošnja električne energije od hladnjaka ili klimatizacijskih jedinica posvećenih prostoru električne sobe.
Kvantificiranje potencijalnih ušteda
Stvarno smanjenje troškova hlađenja uvelike ovisi o nekoliko čimbenika:
Veličina i opterećenje transformatora: Veći transformatori i oni koji rade bliže punom opterećenju stvaraju više ukupne topline, što čini relativni utjecaj nižih složenih gubitaka bez opterećenja.
Klima: Zgrade u toplijim klimama s većim zahtjevima za hlađenjem vidjet će izraženiju korist od smanjenog rasipanja topline.
Dizajn električne sobe: ograničene sobe s ograničenom ventilacijom ili visokim temperaturama okoline imaju većinu.
Lokalni troškovi električne energije: veće stope električne energije pojačavaju vrijednost smanjene potrošnje HVAC -a.
Iako su promjenjive, studije slučaja i energetski modeli pokazuju da u okruženjima u kojima je električno hlađenje sobe značajan faktor, amorfni transformatori mogu pridonijeti mjerljivo nižim godišnjim troškovima rashladne energije. Ušteda koja se izravno može pripisati smanjenom izlazu topline transformatora može biti značajna komponenta ukupne operativne uštede koje nude ove jedinice.
Izvan hlađenja: slika holističke učinkovitosti
Primarni pokretač prihvaćanja amorfnih jezgrenih transformatora ostaje njihova superiorna energetska učinkovitost, što dovodi do značajnog smanjenja vlastite potrošnje električne energije transformatora (smanjeni gubici jezgre). Smanjeni troškovi hlađenja vrijedna su sekundarna korist, poboljšavajući ukupni prijedlog troškova vlasništva (TCO). Međutim, ključno je to procijeniti u kontekstu:
Veći početni trošak: Amorfni transformatori obično nose premiju kupovne cijene u odnosu na standardne CRGO jedinice.
Neznatno veća fizička veličina: amorfne jezgre mogu biti glomaznije.
Ukupna ušteda energije: Kombinirana ušteda od izravne potrošnje električne energije (niži gubici) plus smanjeni troškovi hlađenja moraju se analizirati u odnosu na veće početno ulaganje kako bi se odredila povratna i ROI.