Quanto meno energia utilizza un'unità di condizionamento trifase rispetto a un'unità monofase?


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Sto progettando di installare un AC centrale da 5 ton. Sto decidendo tra un'unità di condensazione che funziona a 220 V e un'unità più costosa che funziona a 207Y trifase.

La mia comprensione è che i motori trifase consumano meno energia e che questo è il loro vantaggio principale. Ma nessuno sembra essere in grado di dirmi quanto meno potere. Senza saperlo, è difficile per me prendere una decisione.

Sono sicuro che la risposta è una forma di "dipende", ma qualcuno può darmi un campo da baseball? Dovrei calcolare il 10% in meno di consumo energetico, o più come il 50% in meno. Qualsiasi consiglio è molto apprezzato.

Inoltre, l' articolo di Wikipedia sull'energia trifase afferma che i motori trifase vibrano meno. È qualcosa di cui dovrei preoccuparmi? Un motore trifase durerà quindi più a lungo di un motore monofase?


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È un'unità "inverter"? In tal caso, il motore è già un'unità trifase con un convertitore di frequenza variabile incorporato nell'unità. Gli unici vantaggi saranno la dimensione del filo e una migliore ripartizione del carico tra le fasi.
SomeoneSomewhereSupportsMonica

Il fattore di conversione a 3 fasi è 1,73%, una vibrazione del motore non ha nulla a che fare con le fasi / i poli ma con quanto è bilanciata. Le unità CA vibrano tutte a causa del compressore e non del motore. I guasti ai motori di solito iniziano dai cuscinetti che ho visto sia i motori monofase che trifase negli ultimi decenni (la maggior parte dei sistemi HVAC non lo farà 20 anni)! Ultima domanda hai 3 fasi disponibili? Altrimenti dovresti crearlo e perdi tutti i guadagni che potrebbero essere stati confrontati con la singola fase.
Ed Beal,

Risposte:


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Penso che entrerò qui e aggiungerò i miei due centesimi a queste altre buone risposte. Esistono due componenti alla domanda originale:

  1. Quanta energia consumerà il compressore trifase A / C?
  2. Longevità del motore trifase rispetto alla monofase

Energia

Efficienza del motore = Potenza erogata / Potenza assorbita

Ci vuole una certa quantità di energia per far funzionare il compressore indipendentemente dalla potenza monofase o trifase ... questa è la potenza erogata. La potenza assorbita è ciò che stai cercando di ridurre al minimo, quindi desideri aumentare l'efficienza il più possibile. Il problema è che questa metrica (efficienza) è una combinazione nascosta dei componenti all'interno dell'unità compressore (compressore, ventole). Non è necessariamente vero (ma di solito è vero) che la trifase è più efficiente della singola fase.

Guarderei il rating SEER che "automaticamente" include l'efficienza del motore per un migliore indicatore del "costo per raffreddare".

Longevità e affidabilità

I motori e i compressori trifase sono generalmente più affidabili delle loro parti monofase. Ma come qualsiasi altra cosa, c'è molto di più di quell'unico attributo. Usando l'esempio del motore automobilistico di Philps, una Honda a 4 cilindri potrebbe essere più affidabile di quella vecchia V8 smallblock.

Vibrazione

Certamente meno nel motore trifase. E generalmente meno vibrazioni equivalgono a maggiore affidabilità.

Avviamento del motore

I motori trifase hanno molta coppia di spunto e non richiedono (in genere) alcun circuito speciale per l'avvio (condensatori, interruttori centrifughi). E ovviamente un minor numero di componenti significa meno cose che vanno male.

Costo

È deludente che l'attrezzatura trifase sia più costosa. Quasi sempre, i motori trifase sono in realtà più economici di un motore monofase equivalente.


Ho 2 motori su un banco di prova in una fase e in 3 fasi il mio accelerometro dice che sono uguali! È la testa del compressore che crea la vibrazione, non il motore.
Ed Beal,

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Se hai già selezionato i condensatori, dovresti essere in grado di ottenere i due dati necessari per prendere una decisione.

1) aumento di prezzo per condensatore trifase
2) potenza operativa per unità monofase e trifase

Sospetto che ti citeranno che le due unità consumano la stessa quantità di potenza operativa.

Sì, la teoria dice che i motori trifase funzionano in modo più fluido proprio come i V8 funzionano più fluidi dei motori a 4 cilindri. Ma la differenza pratica nella vita motoria è qualcosa che probabilmente non vedrai mai.

Una possibile ragione per cui un'unità da 5 tonnellate è disponibile in 3 fasi è che l'amperaggio è inferiore e quindi è possibile risparmiare un po 'di denaro sul costo del cablaggio. Questo ha il costo di un interruttore aggiuntivo.


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Al contrario, se la trifase non fornisse un vantaggio significativo per un sistema da 5 tonnellate, perché i produttori dovrebbero preoccuparsi di realizzare versioni sia trifase che monofase. Voglio dire, lo fanno per 5 tonnellate, ma non per 3 tonnellate. Ho già un servizio trifase, quindi non ci sono costi di cablaggio aggiuntivi per utilizzare trifase.
Andrew Cone,

@AndrewCone Hai trifase in residenziale? Veramente?
Tester101

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@ Tester101 è abbondante nelle case più vecchie dei country club di fascia alta nella zona in cui vivo ... o se la tua casa è di 27.000 piedi quadrati.
lqlarry

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@ Tester101 L'edificio in questione è un condominio di 35 unità con sette spazi commerciali. Le tre fasi potrebbero essere state installate per le lavatrici e le asciugatrici, che sono le uniche cose che attualmente lo utilizzano. L'AC è per un'area comune di quell'edificio, con molte persone che vanno e vengono.
Andrew Cone,

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Il potere residenziale a 3 fasi è molto comune a Phoenix, AZ

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Monofase

1hp = 756 watt

5hp = 3730 watt

3730 watt a 230 volt = 17 ampere

Trifase

3730 watt = 3730 (watt) / (207 (v) x 1.73) o 3730 / 358.11 = 10,4 amp.

La trifase è il 40% in meno di amperaggio.

Ci sono altre cose per renderlo accurato, come l'efficienza del motore e il fattore di potenza. Ho usato 1 per ciascuno.

Un altro risparmio è che con l'amperaggio ridotto è possibile ridurre le dimensioni del conduttore per l'alimentatore. Con il prezzo del rame oggi questo potrebbe aiutare anche le cose.

Ho usato 5 CV per nessun motivo speciale, solo un bel numero di round.

Suggerisco di usare trifase.

Formula trovata qui .


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Meno amperaggio sembra una buona cosa, ma sono davvero preoccupato per la potenza, perché è quello per cui pago ogni mese.
Andrew Cone,

La potenza è la potenza, non posso aiutarti. Tuttavia, penso che trifase ti permetterà di fare anche meno potenza e meno potenza è meno potenza. Un'unità da 5 tonnellate utilizza lo stesso motore trifase come in una monofase?
lqlarry,

1.73 è il fattore di conversione
Ed Beal,

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L'esempio sopra di 5 CV a 240 V = 3730 Watt e 5 CV a 207 V trifase = 3730 Watt è corretto. Disegna meno amperaggio con trifase ma con più tensione aggiunta. Il potere è potere e si assorbono 3730 watt con entrambi gli scenari. I tuoi risparmi arriveranno nella durata e nella durata di un motore trifase. Ridurrai anche le dimensioni del conduttore di alimentazione ma dovrai aggiungere un altro polo al tuo interruttore o sezionatore e anche un altro conduttore! Usando un motore trifase bilancerai anche il tuo carico sul tuo servizio e probabilmente aumenterai l'efficienza del tuo fattore di potenza che la tua utility idroelettrica probabilmente ti addebita in più in base a uno inferiore (controlla la tua bolletta). Il cenno del capo va in tre fasi ma solo leggermente. Paga altre centinaia per una fase 3 non migliaia.


Non vedo motori trifase che durano più a lungo, tuttavia non ci sono condensatori di avviamento, quindi questo potrebbe essere un vantaggio perché molte persone sostituiscono i fusibili fino a quando non friggono il motore quando il tappo si guasta.
Ed Beal,

Questo. La fase 3 fa risparmiare denaro al produttore e all'installatore (meno rame tutt'intorno), non tu. Inoltre, quasi tutto il 3p sarà all'altezza degli standard commerciali o industriali; immondizia non a livello di consumatore. Inoltre, a meno che la tua proprietà non abbia un servizio in entrata di 3p, l'aggiunta di un palo e un interruttore non fa nulla;) - Se ti facesse davvero risparmiare denaro, nulla su questo pianeta non sarebbe 3p.
Mazura,

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Sinceramente penso che non ci siano significativi risparmi di energia solo perché un condensatore da 5 tonnellate utilizza trifase vs monofase. Idem sull'affidabilità. Un compressore trifase da 5 tonnellate è solo leggermente più affidabile di un'unità ermetica monofase di quelle dimensioni. Il problema con le unità monofase è che i condensatori di funzionamento del compressore vanno male ogni 10 anni circa; ma sono economici e facili da sostituire.

Ho mantenuto i condensatori trifase da 3-5 tonnellate installati perché ritenevo fossero più affidabili della fase singola. Problemi come la corretta installazione, la classificazione EER (da non confondere con la classificazione SEER) e la corretta manutenzione non correlata al compressore hanno eliminato le preoccupazioni relative al tipo di alimentazione fornita.

Le unità da 5 tonnellate sono vendute in configurazioni monofase e trifase perché in alcuni ambienti commerciali è più facile ottenere una potenza trifase rispetto alla potenza monofase.


Finalmente qualcuno che capisce i motori +
Ed Beal,

La corretta manutenzione non correlata praticamente a tutto ciò di cui parlano tutti in questa pagina, è fondamentale per mantenere l'efficienza. +1
Mazura,

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208 / 120Y è più economico per la fornitura di condomini perché un neutro può trasportare i carichi sbilanciati di tre conduttori senza messa a terra. Ma per il consumatore, la differenza di voltaggio di 208 V contro 240 V di solito equivale alla stessa potenza complessiva, con l'unica preoccupazione trascurabile che ci vuole più tempo per gli elementi di riscaldamento per raggiungere la temperatura desiderata. Per quanto riguarda i motori, se sono più efficienti o meno non è una domanda, ma piuttosto se noteresti quella differenza nella tua bolletta mensile. Che probabilmente direi di no solo perché sono una zona residenziale.


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Vivo in una zona di alimentazione trifase qui a Central Phoenix. La mia unità trifase da 5 tonnellate ha 19 anni. La mia casa è di 2500 piedi quadrati. In tutti questi anni per una bolletta energetica di agosto non ho MAI pagato più di $ 100 in una bolletta energetica mensile. I miei vicini che sono stati invitati dai cosiddetti ... tecnici ... a sostituire le loro unità trifase con monofase stanno pagando bollette energetiche di agosto di $ 300-450.

È il tuo portafoglio; cosa sei disposto a pagare anno dopo anno dopo anno


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Volt x Amperaggio = Potenza Ho un dispositivo a 220 volt (motore, asciugatore qualunque ... fa poca differenza per questo esempio). Il dispositivo monofase assorbe 43 A (43 x 220 = ~ 9460 Watt o 9,5 KW) La stessa unità con 3 fasi assorbe 25 A (25 x 220 = ~ 5500 Watt o 5,5 KW) *** La stessa quantità di lavoro viene emessa con unità nonostante la fase 3 consuma meno energia perché è più efficiente.

Attualmente pago $ 0,14 / KW ed eseguo l'unità 6 ore al giorno. Una sola fase mi costa (9,5 x .14 x 6) al giorno per funzionare o ($ 6,65). Tre fasi mi costano (5,5 x .14 x 6) al giorno per operare o ($ 4,62) una differenza di $ 2,03 / giorno. Pertanto, la differenza in 1 anno (5 giorni a settimana) è un risparmio annuale di $ 527,80.


Controlla di nuovo quel calcolo. Per potenza trifase 25 ampere a 220v: VA (potenza apparente totale) = 25 x 220 x 1,73 = 9513, o circa 9,5 KVA (approssimativamente uguale alla monofase).

Questo non è corretto Paghi per il consumo di energia, non per gli amplificatori, e l'unica differenza nel consumo di energia è nell'efficienza del motore. Per la potenza trifase devi moltiplicare per la radice quadrata di 3 come indica @ user39367.
Segna il

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Questa è una risposta davvero semplice:

1) L'assorbimento di potenza è in amp * tensione / efficienza. Un motore ha bisogno di una certa quantità di energia, non importa quale. Paghi per energia consumata. Quindi, il conto sarà praticamente identico perché il potere non cambia. L'unico motivo per cui non è perfettamente identico è l'efficienza:

2) Trifase distribuisce il carico su 3 fili anziché su due, riducendo la corrente (ampere) del 50%. L'amperaggio è ciò che provoca il calore che provoca una maggiore resistenza che provoca un assorbimento maggiore per compensarlo (riduzione dell'efficienza). Quindi riducendo l'amperaggio, si aumenta l'efficienza, riducendo l'assorbimento di potenza. Pertanto la differenza dell'amplificatore non è del 50%; potrebbe essere il 51 o il 52%. La riduzione di potenza è minima. Un paio di punti percentuali che verranno oscurati dagli effetti ambientali.

I punti più importanti da considerare sono le differenze di costo nell'installazione di 3 fasi vs monofase e il costo per collegarle, e l'amperaggio totale per il quale il tuo pannello è valutato. Se hai bisogno di meno amplificatori per adattarsi al pannello e il costo per l'installazione non è significativamente più alto, vai con trifase. Se hai tre fasi e il costo è simile, passa sempre a tre fasi. Ma non c'è praticamente nessun costo inferiore per farlo.


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Anche il costo più elevato per un interruttore trifase e una disconnessione trifase e pochissimi tecnici residenziali hanno la minima idea di come eseguire la manutenzione di 3 fasi (almeno nella mia zona)
Ed Beal,

-1

COME SAPPIAMO 1 TR = 3.516 KW

PER 5TR È IS = 3.516X5 = 17.58 KW

CORRENTE PER ALIMENTAZIONE 430 V = 17.58X1000 / (1.73 * 430 * 0.9) ASSUNZIONE pf 0.9 = 17580 / 669.51 = 26.2 AMP (CIRCA)


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Da dove viene 430V? Qual è il confronto qui?
mjohns,

-1

Tre fasi con corrente = 1, la somma dei vettori correnti è 1,5. Motore monofase, suppongo che sia a due fasi, con 4 poli e passo di 90 gradi, per generare una somma vettoriale di 1,5, la corrente di fase deve essere 1,5, consumo di corrente a 2 fasi = 1,5 * 1,5 * 4 (4 avvolgimenti ) = 9, trifase = 1 * 1 * 6 (6 avvolgimenti) = 6, quindi il motore a 2 fasi consuma 9/6 = 1,5 volte più potenza di un motore trifase con la stessa coppia erogata.

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