Contesto di Ricerca e Sviluppo del Prodotto:

I moderni sistemi HVAC, i data center e i sistemi di ventilazione per il trasporto ferroviario utilizzano ampiamente ventilatori EC a magneti permanenti. Questi ventilatori incorporano azionamenti raddrizzatore-inverter integrati che agiscono come carichi non lineari, con una capacità di accumulo di energia nel bus CC significativamente inferiore rispetto ai tradizionali azionamenti a frequenza variabile. Durante il funzionamento, generano sostanziali correnti armoniche di 5°, 7°, 11° e 13° ordine. Se si utilizzano filtri armonici standard per VFD, può facilmente verificarsi risonanza tra rete, filtro e azionamenti EC, portando a problemi sistemici come sovratensione del bus CC, riduzione della velocità del ventilatore, interventi di protezione dell’azionamento, falsi allarmi dei sistemi di automazione degli edifici e surriscaldamento delle apparecchiature di distribuzione.

Questo filtro armonico dedicato per ventilatori EC è specificamente ottimizzato in base alle caratteristiche di bassa capacità del bus CC degli azionamenti EC. È progettato per eliminare i rischi di risonanza a livello topologico, ottenendo una mitigazione stabile delle armoniche per gruppi di più ventilatori EC, e soddisfa i requisiti di alta qualità dell’energia per applicazioni impegnative come servizi per edifici, data center, camere bianche mediche, trasporto ferroviario e altri.

Principio di Funzionamento del Prodotto:

Il dispositivo è installato in serie all’estremità anteriore dell’alimentazione principale dei ventilatori EC. È composto da reattori di filtraggio lineari, condensatori di filtraggio a bassa distorsione e altri componenti. Assorbe con precisione le correnti armoniche generate dai ventilatori EC a varie frequenze, bloccando contemporaneamente la penetrazione delle armoniche da altri carichi non lineari sul lato rete negli azionamenti dei ventilatori. Dotato di compensazione integrata della potenza reattiva, ottimizza anche il fattore di potenza del sistema, pulisce la forma d’onda della corrente in ingresso e riduce le perdite armoniche nel sistema di distribuzione dell’energia.

Specifiche tecniche principali:
Prestazioni di soppressione armonica: In condizioni di pieno carico, THDi della corrente di ingresso ≤ 5%, THDu della tensione < 3%, efficienza di mitigazione > 85%, conformi ai requisiti di GB/T 14549-2005 «Qualità dell’energia – Armoniche nelle reti pubbliche di alimentazione» e IEEE Std 519-2014.
Caratteristiche di perdita: Perdita di inserzione complessiva ≤ 4,5%. I reattori sono realizzati in lamierini di acciaio al silicio ad alta permeabilità e basse perdite mediante processo di impregnazione sottovuoto, con limite di sovratemperatura ≤ 100K.
Compensazione della potenza reattiva: Dopo la messa in servizio, il fattore di potenza del sistema rimane stabile a ≥ 0,99 (a corrente nominale), eliminando le penali per energia reattiva.
Adattabilità al carico: Un singolo filtro può supportare più ventole EC contemporaneamente, consentendo avvio/arresto indipendente, controllo graduale della velocità e funzionamento intermittente delle singole ventole.
Adattabilità ambientale: Intervallo di temperatura operativa nominale da –25°C a +45°C, umidità relativa dal 5% al 90% (senza condensa), grado di protezione IP20 per interni. Adatto per sale server di data center, locali tecnici interrati, impianti di produzione pulita e locali macchine di ventilazione per il trasporto ferroviario.

Scenari Applicativi Tipici:
Ventilatori EC per condizionamento di precisione nei data center, unità di ventilazione per sale operatorie sterili ospedaliere, apparecchiature per il trattamento dell’aria primaria (AHU) in complessi commerciali, gruppi di ventilazione per estrazione in metropolitane/gallerie, sistemi di ventilazione per refrigerazione a catena del freddo e celle frigorifere, sistemi di estrazione per depurazione in laboratori, unità a temperatura e umidità costanti in impianti industriali, e sistemi cluster di ventilatori EC per torri di raffreddamento.

Valore Applicativo Ingegneristico:
Prolungamento della vita utile dei sistemi di distribuzione elettrica: riduzione significativa delle perdite termiche aggiuntive in trasformatori, apparecchiature di commutazione e cavi causate dalle armoniche, prevenzione della derating dei trasformatori e minimizzazione dei rischi di surriscaldamento dei cavi, invecchiamento e sovraccarico del neutro con conseguenti pericoli di incendio.
Stabilità dei sistemi di automazione degli edifici: eliminazione delle interferenze elettromagnetiche armoniche, garantendo un funzionamento preciso e affidabile dei controllori DDC, dei sensori di temperatura/umidità/pressione differenziale e dei sistemi di interblocco degli edifici, prevenendo al contempo interruzioni nella logica di controllo della ventilazione.
Prolungamento della vita utile dei ventilatori EC: soppressione delle perdite nel nucleo del motore, vibrazioni, rumori anomali e frequenti allarmi di guasto dell’azionamento causati dalle armoniche, aumentando la durata complessiva delle unità di ventilatori EC e riducendo la frequenza di manutenzione operativa.
Conformità per il collaudo dei progetti: garanzia che la qualità dell’energia in progetti specializzati come sale server, ospedali, data center e trasporti su rotaia soddisfi gli standard al primo tentativo, superando le ispezioni delle utility elettriche, delle autorità meccaniche/elettriche e dei regolatori antincendio, evitando sanzioni per superamento dei limiti armonici.
Risparmio sui costi del ciclo di vita ed efficienza energetica: ottimizzazione del fattore di potenza, riduzione delle perdite di distribuzione, abbassamento dei costi energetici a lungo termine, eliminazione della necessità di aggiornamenti o sovradimensionamento dei cavi, e riduzione dell’investimento iniziale per interventi di retrofit sui sistemi di distribuzione.