商业 12分钟 亚利桑那州凤凰城

商业暖通空调改造案例研究

解决零售综合体中长期存在的暖通空调压降问题。

消除压缩机跳闸问题

压降从7%降至2.5%

年维护节省35,000美元

设备寿命延长40%

挑战

现有馈线规格不足导致峰值负载时暖通空调压缩机故障

解决方案

使用变频器和功率因数校正进行馈线升级

项目概述

佐治亚州亚特兰大的120,000平方英尺零售综合体十多年来一直经历长期的暖通空调问题。该建筑容纳12个租户空间,每个都有自己的屋顶暖通空调单元,总冷却能力为150吨。物业管理多次更换压缩机,处理持续的服务电话,并面临租户在夏季抱怨冷却不足的挫折。当决定用新的高效单元替换老化设备时,电气承包商进行了彻底分析,揭示了问题的根本原因:原始电气安装中的严重压降。

原始电气设计是在25年前建筑施工时安装的,使用了当时符合规范要求的最小导线规格,但未能为屋顶设备提供足够的电压。从主配电室到屋顶的布线超过300英尺,规格不足的导线导致峰值冷却需求期间的压降接近8%。这种低电压导致压缩机运行过热、启动困难并过早故障。

本案例研究探讨改造项目如何同时解决设备更换和潜在电气问题,从而显著改善系统性能和可靠性。

诊断问题

原始安装问题

  • 导线规格:#8 AWG铜线用于40A电路
  • 布线长度:到屋顶单元280-350英尺
  • 测得电压:单元处198-205V(额定240V)
  • 压降:平均6.2%,启动期间7.8%
  • 压缩机影响:吸取高15-20%的电流以补偿

电压测量揭示了长期欠压状况。当压缩机电压低时,电机必须吸取更高的电流以产生所需的功率输出。这会产生破坏性循环:更高的电流在电机绕组中造成额外的I²R加热,加速绝缘击穿并导致过早故障。更高的电流也增加了已经规格不足的导线中的压降,使问题在峰值需求期间变得更糟。

解决方案:屋顶配电盘

工程团队评估了两种方法:用更大规格替换单个电路导线,或在屋顶安装配电盘,并从主配电设置单个大型馈线。配电盘方法被证明更具成本效益并提供优越的压降性能。

新安装设计

  • 主馈线:400A,并联3/0 AWG铜线到屋顶
  • 馈线长度:300英尺(单个优化布线)
  • 馈线压降:满载时1.8%
  • 分支电路:#6 AWG,最长50英尺布线
  • 分支压降:最大0.6%
  • 总压降:最大2.4%

结果和效益

性能改进

  • • 压降:6.2% → 2.4%
  • • 测得电压:平均234V
  • • 暖通空调效率:+18%
  • • 压缩机电流:-15%
  • • 运行温度:-20°F

经济效益

  • • 年节能:$24,000
  • • 维护减少:40%
  • • 延长设备寿命:5年以上
  • • 租户满意度:改善
  • • 投资回收期:3.2年

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