Quanto menos energia um aparelho de ar condicionado trifásico utiliza do que um aparelho monofásico?


8

Estou planejando instalar um AC central de 5 toneladas. Estou decidindo entre uma unidade de condensação que funciona com 220V e uma unidade mais cara que funciona com 207Y trifásico.

Meu entendimento é que os motores trifásicos usam menos energia e que essa é sua principal vantagem. Mas ninguém parece ser capaz de me dizer quanto menos energia. Sem saber disso, é difícil para mim tomar uma decisão.

Tenho certeza de que a resposta é alguma forma de "depende", mas alguém pode me dar uma estimativa? Devo calcular 10% menos consumo de energia ou mais como 50% menos. Qualquer orientação é muito apreciada.

Além disso, o artigo da Wikipedia sobre energia trifásica alega que os motores trifásicos vibram menos. Isso é algo que eu deveria me preocupar? Portanto, um motor trifásico durará mais que um motor monofásico?


11
É uma unidade 'inversora'? Nesse caso, o motor já é uma unidade trifásica com um inversor de frequência variável embutido na unidade. As únicas vantagens serão o tamanho do fio e a melhor carga se espalhando pelas fases.
SomeoneSomewhereSupportsMonica

O fator de conversão trifásico é de 1,73%, a vibração do motor não tem nada a ver com as fases / polos que possui, mas com o quão bem é equilibrada. Todas as unidades CA vibram por causa do compressor e não do motor. As falhas do motor geralmente começam nos rolamentos. Eu vi motores monofásicos e trifásicos nas últimas décadas (a maioria dos sistemas HVAC não faz 20 anos)! Última pergunta, você tem 3 fases disponíveis? Caso contrário, você precisará criá-lo e perderá quaisquer ganhos que possam ter sido comparados à fase monofásica.
Ed Beal

Respostas:


8

Acho que vou falar aqui e acrescentar meus dois centavos a essas outras boas respostas. Existem dois componentes para a pergunta original:

  1. Quanto menos energia a unidade trifásica do compressor de A / C usa?
  2. Longevidade do motor trifásico versus monofásico

Poder

Eficiência do Motor = Saída de Potência / Entrada de Potência

É preciso uma certa quantidade de energia para acionar o compressor, independentemente da energia monofásica ou trifásica ... essa é a saída de energia. A entrada de energia é o que você está tentando minimizar, portanto, deseja aumentar a eficiência o máximo possível. O problema é que essa métrica (eficiência) é uma combinação oculta dos componentes dentro da unidade de compressor (compressor, ventiladores). Não é necessariamente verdade (mas geralmente é verdade) que as três fases são mais eficientes que as monofásicas.

Eu examinaria a classificação SEER, que 'automaticamente' inclui a eficiência do motor para um melhor indicador de "custo para resfriar".

Longevidade e Confiabilidade

Motores e compressores trifásicos são geralmente mais confiáveis ​​do que seus pares monofásicos. Mas, como qualquer outra coisa, há mais do que esse atributo. Usando o exemplo de motor automotivo da Philps, uma Honda de 4 cilindros pode ser mais confiável do que o velho V8 de bloco pequeno.

Vibração

Certamente menos no motor trifásico. E geralmente menos vibração é igual a maior confiabilidade.

Partida do motor

Os motores trifásicos possuem muito torque de partida e não requerem (normalmente) nenhum circuito especial para iniciar (capacitores, interruptores centrífugos). E é claro que menos componentes significam menos coisas para dar errado.

Custo

É decepcionante que o equipamento trifásico seja mais caro. Quase sempre, os motores trifásicos são realmente mais baratos que um motor monofásico equivalente.


Eu tenho 2 motores em uma bancada de teste, monofásica e trifásica, meu acelerômetro diz que são os mesmos! É a cabeça do compressor que cria a vibração, não o motor.
Ed Beal

6

Se você já tiver selecionado os condensadores, poderá obter os dois dados necessários para tomar uma decisão.

1) aumento de preço do condensador trifásico
2) potência operacional das unidades monofásicas e trifásicas.

Eu suspeito que eles citarão você que as duas unidades consomem a mesma quantidade de energia operacional.

Sim, a teoria diz que motores trifásicos são mais suaves, assim como os V8 são mais suaves que os motores de 4 cilindros. Mas a diferença prática na vida motora é algo que você provavelmente nunca verá.

Uma possível razão para uma unidade de 5 toneladas estar disponível em 3 fases é que a amperagem é menor e, portanto, você pode economizar algum dinheiro com o custo da fiação. Isso custa um disjuntor extra.


3
Por outro lado, se a trifásica não forneceu um benefício significativo para um sistema de 5 toneladas, por que os fabricantes se preocupariam em criar versões trifásica e monofásica. Quero dizer, eles fazem por 5 toneladas, mas não por 3 toneladas. Já tenho serviço trifásico, portanto, não há custo adicional de fiação para o uso trifásico.
Andrew Cone

@AndrewCone Você tem três fases em residencial? Mesmo?
precisa saber é o seguinte

11
@ Tester101 é abundante em casas mais antigas nos clubes de campo mais sofisticados da área em que moro ... ou se sua casa tem 27.000 pés quadrados.
Lqlarry

3
@ Tester101 O edifício em questão é um prédio de 35 unidades com sete espaços de varejo. As três fases podem ter sido instaladas para as lavadoras e secadoras, que são as únicas coisas que estão sendo usadas atualmente. O AC é para uma área comum daquele prédio, com muitas pessoas indo e vindo.
Andrew Cone

2
A energia residencial trifásica é muito comum em Phoenix, AZ

4

Fase única

1hp = 756 watts

5hp = 3730 watts

3730 watts a 230 volts = 17 amperes

Trifásico

3730 watts = 3730 (watts) / (207 (v) x 1,73) ou 3730 / 358,11 = 10,4 amperes.

Trifásico é 40% menos amperagem.

Há outras coisas para tornar isso preciso, como eficiência do motor e fator de potência. Eu usei 1 para cada um.

Outra economia é que, com a amperagem reduzida, você pode reduzir o tamanho do condutor do alimentador. Com o preço do cobre hoje, isso também poderia ajudar.

Eu usei 5hp sem nenhum motivo especial, apenas um bom número redondo.

Eu sugiro usar trifásico.

Fórmula encontrada aqui .


3
Menos amperagem parece uma coisa boa, mas estou realmente preocupado com a potência, porque é isso que pago todos os meses.
Andrew Cone

Potência é potência, não posso ajudá-lo lá. No entanto, acho que trifásico também permitirá que você gaste menos potência, e menos potência é menos potência. Uma unidade de 5 toneladas usa o mesmo motor nas fases trifásicas e monofásicas?
Lqlarry

1,73 é o fator de conversão
Ed Beal

3

O exemplo acima de 5hp a 240v = 3730 watts e 5hp a 207v trifásico = 3730 watts está correto. Você consome menos amperagem com trifásica, mas com mais tensão adicionada. Poder é poder e você consome 3730 watts em qualquer um dos cenários. Suas economias resultarão na durabilidade e na vida útil mais longa de um motor trifásico. Você também reduzirá o tamanho do condutor da fonte de alimentação, mas precisará adicionar outro pólo ao disjuntor ou à chave seccionadora e mais um condutor também! Ao usar um motor trifásico, você também equilibrará sua carga em seu serviço e provavelmente aumentará a eficiência do fator de potência, que a sua empresa hídrica provavelmente cobra com base em uma mais baixa (verifique sua conta). O aceno vai para trifásico, mas apenas ligeiramente. Pague centenas a mais por uma fase 3 e não por milhares.


Não vejo motores trifásicos que durem mais, no entanto, não há capacitores de partida, então isso pode ser uma vantagem, porque muitas pessoas substituem os fusíveis até fritar o motor quando a tampa falha.
Ed Beal

Este. A fase tridimensional economiza dinheiro do fabricante e do instalador (menos cobre ao redor), não você. Além disso, quase tudo que a 3p atenderá aos padrões comerciais ou industriais; não lixo no nível do consumidor. Além disso, a menos que sua propriedade possua serviço de 3p de entrada, adicionar um poste e um disjuntor não fará nada;) - Se realmente economizasse seu dinheiro, nada neste planeta não seria de 3p.
Mazura

2

Honestamente, acho que não há economia significativa de energia simplesmente porque um condensador de 5 toneladas usa trifásico versus monofásico. O mesmo vale para a confiabilidade. Um compressor trifásico de 5 toneladas é apenas um pouco mais confiável do que uma unidade hermética monofásica desse tamanho. O problema com as unidades monofásicas é que os capacitores que funcionam com compressor ficam mal a cada 10 anos; mas são baratos e fáceis de substituir.

Eu mantive condensadores de 3 fases e 3-5 toneladas que foram instalados porque sentimos que eram mais confiáveis ​​do que a fase monofásica. Problemas como instalação correta, classificação EER (que não deve ser confundida com classificação SEER) e manutenção correta não relacionada ao compressor abafaram qualquer preocupação com o tipo de energia fornecida.

As unidades de 5 toneladas são vendidas em configurações monofásicas e trifásicas, porque em alguns ambientes comerciais é mais fácil obter energia trifásica do que energia monofásica.


Finalmente alguém que entende motores +
Ed Beal

A manutenção correta, não relacionada a basicamente tudo o que todos nesta página estão falando, é fundamental para manter a eficiência. +1
Mazura 24/01

1

O 208 / 120Y é mais barato para fornecer condomínios porque um ponto morto pode transportar as cargas desequilibradas de três condutores não aterrados. Mas para o consumidor, a diferença de voltagem de 208V vs 240V geralmente equivale à mesma potência geral, com a única preocupação insignificante, pois leva mais tempo para que os elementos de aquecimento atinjam a temperatura desejada. Quanto aos motores, se eles são mais eficientes ou não, não é uma pergunta, mas sim se você notaria essa diferença na sua conta mensal de energia. Provavelmente eu diria que não, apenas por ser uma área residencial.


1

Eu moro em uma área de energia trifásica aqui no centro de Phoenix. Minha unidade trifásica de 5 toneladas tem 19 anos. Minha casa mede 2.500 pés quadrados. Em todos esses anos para uma conta de energia em agosto, NUNCA paguei mais de US $ 100 em uma conta de energia mensal. Meus vizinhos que foram aconselhados pelos chamados ... técnicos ... a substituir suas unidades trifásicas por monofásicas estão pagando contas de energia em agosto de US $ 300-450.

É a sua carteira; o que você está disposto a pagar ano após ano após ano


0

Volts x Amperagem = Potência Eu tenho um dispositivo de 220 volts (motor, secador, seja qual for ... faz pouca diferença para este exemplo). O dispositivo monofásico consome 43 amperes (43 x 220 = ~ 9460 Watts ou 9,5 KW) A mesma unidade com consumo trifásico de 25 amps (25 x 220 = ~ 5500 Watts ou 5,5 KW) *** A mesma quantidade de trabalho é produzida com unidade apesar da fase 3, usando menos energia, porque é mais eficiente.

Atualmente, pago US $ 0,14 / KW e corro a unidade 6 horas por dia. A fase monofásica me custa (9,5 x 0,14 x 6) por dia para operar ou (US $ 6,65). Trifásico me custa (5,5 x 0,14 x 6) por dia para operar ou (US $ 4,62) uma diferença de US $ 2,03 / dia. Portanto, a diferença em 1 ano (5 dias por semana) é uma economia anual de US $ 527,80.


Verifique esse cálculo novamente. Para potência trifásica, 25 ampères a 220v: VA (potência aparente total) = 25 x 220 x 1,73 = 9513, ou cerca de 9,5 KVA (aproximadamente o mesmo que a fase monofásica).

Isto está incorreto. Você paga pelo uso de energia, não por amplificadores, e a única diferença no uso de energia está na eficiência do motor. Para potência trifásica, você deve multiplicar pela raiz quadrada de 3 como @ user39367 aponta.
Mark

0

Esta é uma resposta realmente simples:

1) O consumo de energia é de amperes * tensão / eficiência. Um motor precisa de uma certa quantidade de energia, não importa o quê. Você paga pela energia consumida. Portanto, sua conta será praticamente idêntica porque a energia não muda. O único motivo pelo qual não é perfeitamente idêntico é a eficiência:

2) Trifásico espalha a carga por 3 fios em vez de dois, reduzindo a corrente (amperes) em 50%. Amperagem é o que causa o calor, o que causa maior resistência, o que causa mais amperagem consumida para compensá-lo (redução da eficiência). Assim, ao reduzir a amperagem, você aumenta a eficiência, diminuindo o consumo de energia. Portanto, a diferença de amplificador não é exatamente 50%; pode ser 51 ou 52%. A diminuição no poder é muito mínima. Alguns pontos percentuais que serão ofuscados pelos efeitos ambientais.

Os pontos mais importantes a serem considerados são as diferenças de custo da instalação trifásica versus monofásica e o custo para conectá-las, e a amperagem total para a qual seu painel está classificado. Se você precisar de menos amplificadores para caber no painel e o custo de instalação não for significativamente maior, vá para a fase trifásica. Se você possui uma fase trifásica e o custo é semelhante, sempre siga três fases. Mas não há praticamente nenhum custo menor para executar isso.


11
Além disso, o custo mais elevado para um 3 disjuntor fase e 3 fase de desconexão, e muito poucas de tecnologia residenciais têm um indício como serviço de fase 3 (pelo menos na minha área)
Ed Beal

-1

COMO SABEMOS 1 TR = 3.516 KW

PARA 5TR É = 3.516X5 = 17,58 KW

CORRENTE PARA FORNECIMENTO DE 430 V = 17,58X1000 / (1,73 * 430 * 0,9) ASSUMINDO pf 0,9 = 17580 / 669,51 = 26,2 AMP (APROX)


11
De onde veio 430V? Qual é a comparação aqui?
mjohns

-1

Trifásico com corrente = 1, a soma vetorial atual é 1,5. Motor monofásico, suponho que seja acionado por duas fases, com 4 polos e passo de 90 graus, para gerar uma soma vetorial de 1,5, a corrente de fase deve ser 1,5, consumo de energia em duas fases = 1,5 * 1,5 * 4 (4 enrolamentos ) = 9, trifásico = 1 * 1 * 6 (6 enrolamentos) = 6, portanto, o motor de 2 fases consome 9/6 = 1,5 vezes mais energia que um motor de 3 fases com a mesma saída de torque.

Ao utilizar nosso site, você reconhece que leu e compreendeu nossa Política de Cookies e nossa Política de Privacidade.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.