Một câu hỏi quan trọng đạt được sức hút giữa các nhà quản lý cơ sở và các kỹ sư xây dựng là liệu các tài liệu cốt lõi trong một Máy biến áp kiểu khô có thể tác động đáng kể đến mức tiêu thụ năng lượng làm mát. Cụ thể, việc áp dụng các lõi hợp kim vô định hình thay vì thép silicon định hướng hạt truyền thống (CRGO) đang được xem xét kỹ lưỡng vì tiềm năng của nó để giảm chi phí hoạt động, đặc biệt là những người liên quan đến phòng điện làm mát.
Cốt lõi của vấn đề: tổn thất và nhiệt
Tất cả các máy biến áp vốn đã tạo ra nhiệt trong quá trình hoạt động do tổn thất lõi (tổn thất sắt) và tổn thất cuộn dây (tổn thất đồng). Mặc dù tổn thất đồng thay đổi theo tải trọng, tổn thất lõi chủ yếu bị ảnh hưởng bởi các tính chất từ tính của chính vật liệu cốt lõi và có mặt bất cứ khi nào máy biến áp được cung cấp năng lượng, bất kể mức tải.
Các lõi CRGO tiêu chuẩn: Sử dụng thép tinh thể định hướng cao, cung cấp tính chất từ tính tốt nhưng tổn thất vốn có do chuyển động miền từ tính và dòng chảy xoáy.
Các lõi kim loại vô định hình: Được xây dựng từ các hợp kim được làm mát nhanh đến mức cấu trúc nguyên tử của chúng vẫn không phải là tinh thể hoặc "vô định hình". Cấu trúc rối loạn này làm giảm đáng kể năng lượng cần thiết để từ hóa và làm mất từ sử dụng lõi.
Kết quả: tổn thất không tải thấp hơn đáng kể
Ưu điểm chính của các hợp kim vô định hình nằm ở sự mất trễ đặc biệt thấp của chúng. Các nghiên cứu độc lập và dữ liệu nhà sản xuất luôn cho thấy các máy biến áp lõi vô định hình có thể đạt được tổn thất không tải thấp hơn khoảng 60-70% so với các máy biến áp tương đương sử dụng lõi CRGO hiệu quả cao.
Tác động đến chi phí làm mát
Việc giảm đáng kể các tổn thất không tải đáng kể này chuyển trực tiếp thành nhiệt ít chất thải được tạo ra trong máy biến áp:
Nhiệt độ bên trong thấp hơn: Máy biến áp lõi vô định hình hoạt động ở nhiệt độ lõi mát hơn đáng kể so với các đơn vị CRGO.
Giảm sự tản nhiệt: Năng lượng nhiệt ít hơn được giải phóng vào môi trường phòng điện xung quanh.
Giảm tải HVAC: Tải nhiệt giảm làm giảm bớt gánh nặng cho hệ thống HVAC của tòa nhà chịu trách nhiệm làm mát phòng điện. Điều này có thể dẫn đến:
Giảm thời gian chạy cho thiết bị làm mát hiện có.
Tiềm năng thu hẹp khả năng làm mát cho các cài đặt mới.
Tiêu thụ điện thấp hơn bởi các thiết bị làm lạnh hoặc các đơn vị điều hòa không khí dành riêng cho không gian phòng điện.
Định lượng tiết kiệm tiềm năng
Việc giảm chi phí làm mát thực tế phụ thuộc rất nhiều vào một số yếu tố:
Kích thước và tải máy biến áp: Máy biến áp lớn hơn và các máy biến đổi hoạt động gần hơn với tải đầy đủ tạo ra tổng nhiệt hơn, làm cho tác động tương đối của tổn thất không tải thấp hơn phức tạp.
Khí hậu: Các tòa nhà ở vùng khí hậu ấm áp hơn với nhu cầu làm mát cao hơn sẽ thấy một lợi ích rõ rệt hơn từ việc giảm độ tản nhiệt.
Thiết kế phòng điện: Các phòng hạn chế với thông gió hạn chế hoặc nhiệt độ môi trường cao có lợi nhất.
Chi phí điện địa phương: Tỷ lệ điện cao hơn khuếch đại giá trị của việc giảm tiêu thụ HVAC.
Mặc dù có thể thay đổi, các nghiên cứu trường hợp và mô hình năng lượng chỉ ra rằng trong môi trường làm mát phòng điện là một yếu tố quan trọng, các máy biến áp vô định hình có thể góp phần giảm chi phí năng lượng làm mát hàng năm. Tiết kiệm trực tiếp do giảm đầu ra nhiệt máy biến áp có thể là một thành phần có ý nghĩa của tiết kiệm hoạt động tổng thể được cung cấp bởi các đơn vị này.
Ngoài làm mát: Hình ảnh hiệu quả toàn diện
Người lái xe chính để áp dụng các máy biến áp lõi vô định hình vẫn là hiệu quả năng lượng vượt trội của chúng, dẫn đến việc giảm đáng kể mức tiêu thụ điện của chính máy biến áp (giảm tổn thất lõi). Giảm chi phí làm mát là một lợi ích thứ cấp có giá trị, tăng cường tổng chi phí sở hữu (TCO). Tuy nhiên, điều quan trọng là phải đánh giá điều này trong bối cảnh của:
Chi phí ban đầu cao hơn: Máy biến áp vô định hình thường mang phí bảo hiểm giá mua so với các đơn vị CRGO tiêu chuẩn.
Kích thước vật lý lớn hơn một chút: lõi vô định hình có thể cồng kềnh hơn.
Tổng tiết kiệm năng lượng: Tiết kiệm kết hợp từ mức tiêu thụ điện trực tiếp (tổn thất thấp hơn) cộng với chi phí làm mát giảm phải được phân tích theo khoản đầu tư ban đầu cao hơn để xác định hoàn vốn và ROI.