Ghid practic despre utilizarea variatoarelor de frecvență (VFD) pe ventilatoare: principiul legii cubului, economie estimată, selecție, punere în funcțiune, integrare cu BMS și erori frecvente.
Principiu și legea cubului
Puterea absorbită de un ventilator centrifugal variază aproximativ cu cubul vitezei (P ~ n³). Reducând turația cu 20%, puterea poate scădea până la ~50%. Aceasta este baza pentru economiile substanțiale obținute cu VFD în regim parțial.
Beneficii și cazuri de utilizare
- Economii de energie în regimurile parțiale (clădiri cu variații mari de încărcare).
- Confort acustic îmbunătățit și uzură redusă la porniri/opriri.
- Control fin al presiunii pe rețea pentru AHU/ventilatoare de extracție/aport aer proaspăt.
- Integrare BMS (0–10 V, Modbus/BACnet) pentru strategii avansate.
Dimensionare și compatibilitate
- Alege VFD cu curent nominal ≥ curent motor (plus rezervă 10–20%).
- Compatibil cu motor IE2/IE3/IE4; verifică rulajul pe V/f sau control vectorial.
- Filtru EMC și cablare ecranată conform cerințelor de compatibilitate electromagnetică.
- Verifică protecția lagărelor și rulmenților (bearing currents) la motoare mari.
Punere în funcțiune și setări
- Parametrizare date motor: putere, tensiune, curent, frecvență, turație.
- Curbe accelerație/decelerație pentru a proteja mecanica și a evita supracurenți.
- Limitări min/max: nu coborî sub viteza la care riscul de supraîncălzire a motorului/filtrării devine critic.
- Protecții: overcurrent, over/undervoltage, termică, pierdere fază, fault la ventilator.
Control: presiune constantă și debit variabil
Strategia uzuală: buclă PID pe senzor diferențial de presiune (ex.: menținere 250–400 Pa pe canalizare) cu semnal 0–10 V către VFD. Pentru spații, se poate folosi feedback CO₂/VOC/temperatură pentru cerere adaptivă.
Calcule rapide de economie
Exemplu: ventilator 7,5 kW, 3.000 h/an, factor de încărcare mediu 60%.
- Fără VFD: ~7,5 kW × 0,6 × 3.000 h = 13.500 kWh/an.
- Cu VFD (−20% turație medie, legea cubului): putere ~0,8³=0,512 → ~3,84 kW → ~11.520 kWh/an (pentru același debit efectiv mediu). Economie orientativă 15–40% în funcție de profil.
Rezultatele reale depind de curba sistemului, pierderi auxiliare, randamentul motorului și timpii în regim parțial.
Greșeli frecvente de evitat
- Setarea vitezei minime prea joase, afectând filtrarea și răcirea motorului.
- Lipsa filtrului EMC și a împământării corecte.
- Buclă PID instabilă (oscilații de presiune, zgomot, consum crescut).
- Nerespectarea mentenanței filtrelor: creșterea presiunii statice anulează economiile.
Întreținere și monitorizare
- Log trend: turație, curent, presiune, alarme – integrare BMS pentru optimizare continuă.
- Revizie periodică: strângeri conexiuni, curățare, verificare ventilație VFD, actualizare firmware.
- Corelare cu mentenanța filtrelor pentru a menține punctul de lucru optim.
Întrebări frecvente
Pot folosi VFD pe ventilatoare cu curea?
Da, dar verifică transmisia și echilibrează mecanic; la turații joase, vibrațiile pot crește.
Ce câștig am față de clapete de reglaj?
Clapetele disipă energie; VFD reduce energia la sursă conform legii cubului.
VFD afectează durata de viață a motorului?
Dacă este dimensionat corect, cu filtre/parametrizare adecvată, uzura scade datorită pornirilor line.