商業用HVACレトロフィットケーススタディ

プロジェクト概要

アリゾナ州フェニックスの120,000平方フィートの大型小売複合施設は、夏季の冷房シーズン中に慢性的なHVACシステム障害を経験していました。複数のテナントスペースを持つこの建物には、屋上に12台のHVACユニットが設置されており、総冷房能力は150トンでした。施設管理は何年もの間、コンプレッサーの故障、頻繁なサービスコール、夏季の冷房不足に関するテナントの苦情に悩まされていました。老朽化した機器を新しい高効率ユニットに交換する決定が下されたとき、電気請負業者による徹底的な分析により、問題の根本原因が明らかになりました：元の電気設備における深刻な電圧降下です。

元の電気設計は25年前の建設時に設置され、当時の規範要件を満たす最小限の電線サイズを使用していましたが、屋上機器に適切な電圧を提供できませんでした。主配電室から屋上までの配線は300フィートを超え、サイズ不足の電線により、ピーク冷房需要時の電圧降下は8%近くに達していました。この低電圧により、コンプレッサーは過熱して動作し、起動が困難になり、早期故障を引き起こしていました。

このケーススタディでは、レトロフィットプロジェクトが機器交換と根本的な電気問題の両方にどのように対処し、システムのパフォーマンスと信頼性を大幅に改善したかを探ります。

問題の診断

電圧測定により、慢性的な低電圧状態が明らかになりました。コンプレッサーの電圧が低い場合、モーターは必要な出力を生成するためにより高い電流を消費しなければなりません。これは破壊的なサイクルを生み出します：高い電流はモーター巻線に追加のI²R加熱を引き起こし、絶縁劣化を加速し、早期故障につながります。高い電流はまた、すでにサイズ不足の電線の電圧降下を増加させ、ピーク需要時に問題を悪化させます。

解決策：屋上配電盤

エンジニアリングチームは2つのアプローチを評価しました：個々の回路電線をより大きなサイズに交換するか、屋上に配電盤を設置して主配電から単一の大型フィーダーを引くかです。配電盤アプローチは、よりコスト効率が高く、優れた電圧降下性能を提供することが証明されました。

この設計により、長距離の高容量フィーダーと短い分岐回路を組み合わせることで、電圧降下を最小限に抑えました。屋上配電盤は、各HVACユニットに個別の保護と制御を提供しながら、単一の大型フィーダーから電力を受け取ります。

電圧降下計算

結果と利益

改善後3年間、施設はコンプレッサー関連の障害をゼロに経験しました。エネルギー消費量は18%減少し、夏のピーク需要料金が大幅に削減されました。テナントは一貫した快適な冷房を報告し、施設管理はメンテナンスコールと機器交換コストの大幅な削減を経験しました。

学んだ教訓

HVACシステムの評価

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