HVAC システム内のファン コンポーネントを理解する

Jul 14, 2023

ファン効率に関する規制が近づいているため、最新の進歩を活用して先を行きましょう

HVAC 機器で使用されるコンポーネント ファンの適切な選択は、データ センターの冷却効率を高める戦略において引き続き主要な考慮事項です。 新しいファンテクノロジーと保留中のファン効率ガイドラインは、データセンターに対する需要が増加し続けるにつれて、ファンの選択方法が進化し続けることを示しています。

近年のデータセンター内のエアフロー管理は、電子整流 (EC) ファン技術の出現によって支援されており、実際の熱負荷に合わせてファン速度制御を改善することで、電力レベルを下げても同等以上のエアフロー性能を実現できます。

電子整流遠心ブロワーと軸流ファンは現在、CRAC および CRAH ユニットの標準コンポーネントであり、大手精密冷却装置メーカーによる空冷コンデンサーです。

遠心送風機と軸流ファンは、大量の空気を移動させる能力があるため、しばらくの間 HVAC 業界で定番となってきました。 遠心設計では、センターハブまたはシャフトの周囲に配置されたブレードが、ファンの回転方向から外側および後方に湾曲します。

シャフトに入った空気は慣性力または遠心力によって加速され、入口方向から 90 度回転します。 これにより、列および部屋の冷却用途に適した安定した強力な空気流が生成されます。 軸流ファンは、風車などで空気をシャフトと平行に旋回させ、低圧で大量の空気を送ります。 軸流ファンは、大型の凝縮ユニットやチラーで一般的です。 多くの場合、これらのファンや送風機は、HVAC 機器への取り付けを容易にし、振動を最小限に抑えるために外部フレームに取り付けられます。

データセンターの精密冷却装置で使用されるコンポーネントファンやブロワーなどの空気移動製品は、次の 3 つの異なる製品世代に分類できます。

EC テクノロジーは実際には 1980 年代半ばから存在しており、データセンターの所有者は時間の経過とともにエネルギーコストの節約における ROI を実感してきました。

さらに、ベルト駆動システムのように磨耗して交換が必要になるファンベルトや、蓄積する可能性のある破片や塵埃が存在しないため、騒音が低減され、運用コストが削減されるという利点もあります。

EC ファンとブロワーによる効率の向上とその結果としてのエネルギー節約は、適切なファンの選択に依存します。 ファン メーカーは定期的に自社のさまざまな製品のエアフロー/圧力/電力曲線を OEM に提供しており、これらの企業が提供する堅牢なファン選択ソフトウェアにより、必要なデューティ ポイントでの適切なファンの選択がこれまでより簡単になります。

ECファンソリューションを提供しているメーカーは世界でもほんの一握りです。 かつてはドイツの反対意見だけでできた製品でしたが、台湾と中国に大規模な研究開発および製造施設を構える世界有数のファンおよび熱管理プロバイダーが現在では EC 分野に参入し、継続的なイノベーションを強化しながら市場への製品コストを削減しています。

欧州のエネルギー関連製品指令 (ErP 2015) では、商用および産業用 HVAC 機器で使用されるコンポーネント ファンに対して、より厳格なファン効率ガイドラインの順守が義務付けられていますが、米国のこれらの製品はこれまで政府の規制を逃れてきました。 しかし、その潮流が変わろうとしている。

米国の全電力の最大 3% がデータセンターに電力を供給し、このエネルギーの約半分が冷却に使用されていることを引用し、米国エネルギー省 (DOE) は、影響を最小限に抑えるために 2020 年までにファン効率規制を導入すると予想されています。商業および産業用建物の HVAC システムのエネルギー消費量。

DOE はすでに、ファン駆動の業務用冷凍機器、天井ファン、住宅用炉ファンのエネルギー規制遵守期限を公表しています。 しかし、商業用および産業用 HVAC 機器のコンポーネント ファンに対処するには、特有の一連の課題が生じています。

2013 年に米国加熱冷凍空調学会 (ASHRAE) および照明工学協会 (IES) と協力して米国国家規格協会 (ANSI) が制定したファン効率の規格とコードは、効率グレードの割り当てを試みました。 Air Movement and Control Association (AMCA) から借用した用語と基準を使用してファンに伝えます。