가변 속도 드라이브로 클리블랜드 메트로파크 레인포레스트 최적 기후 유지

막후에서 기계 공학과 첨단 HVAC 기술의 정교한 조화가 캐나다 국경에서 불과 40마일 떨어진 열대 오아시스, 클리블랜드 메트로파크 레인포레스트(RainForest)를 지탱합니다. '에메랄드 목걸이'라 불리는 삼림, 골프장, 하이킹 트레일, 문화 랜드마크로 유명한 클리블랜드(오하이오) 메트로파크는 최첨단 장비로 동물원 단지 내 이 독특한 서식지를 보존합니다.

1992년 개장한 레인포레스트는 2에이커 열대 동식물을 아우르는 돔형 생물권입니다. 공기 처리 시스템(하프톤 열교환 휠, ABB 모터)은 2.5시간마다 배기 공기에서 습기를 포집해 건조한 유입 신선 공기로 전달해 매일 18,000파운드 물 절약.

레인포레스트는 새, 원숭이, 파충류, 화려한 물고기 등 600마리 동물을 품으며 연간 100만 명 이상 방문객에게 중미, 아프리카, 아시아 열대우림 걷는 경험 제공.

거친 기후 속 연약한 환경
오대호 극단적 기온 변화 - 겨울 영하 '알버타 클리퍼' 폭설부터 여름 90°F(32°C) 폭염 - 에도 방문객과 거주 생물은 거의 일정한 76°F(24°C)와 76% 습도 누립니다. 이 안정성은 수년간 100% 신뢰성으로 진화한 HVAC 시스템으로 달성됩니다.

3,000만 달러 투자는 방문객을 이국적 환경에 몰입시킬 뿐 아니라 열대우림 과개발로부터 보호 시급성 상기시킵니다.

일정한 온습도 제어에 결정적 열교환 휠 적용

클리블랜드/콜럼버스 기반 다이렉트 에어 시스템즈(Direct Air Systems Inc.)와 클리블랜드 기반 전기기계 모션 제어 전문 제스코(Zesco Inc.)가 레인포레스트 등 지역 랜드마크(록앤롤 명예의 전당 포함) HVAC 서비스 제공.

레인포레스트는 두 대 100% 외기 처리 장치 사용. 60,000 CFM 용량 하나는 주로 냉각, 40,000 CFM 다른 하나는 프리히터와 가습 랙 포함. 양쪽 모두 나란히 배치된 10피트 직경, 1,000파운드 건식 탈착제 열교환 휠로 2.5시간마다 배기 공기에서 유입 기류로 습기 전달해 매일 18,000파운드 물 보존.

이 10피트 열교환 휠은 분당 7-18회 회전, ABB 모터/드라이브 다이렉트 토크 컨트롤로 구동 - 기어박스 불필요, 시스템 신뢰성 향상.

'탈착제(desiccant)'는 열교환 휠 표면에 결합된 물질로 습기와 냄새 포집 후 휠 상부 부분으로 배기.

습도 수준에 따라 휠 분당 7-18회 회전. 신선 공기 하단 유입, 휠 여과, 휠 느린 회전과 내부 열/습기 전달로 온습도 조절. 필요시 히터가 레인포레스트 내부(오피스, 카페테리아, 기프트숍 등 60개 이상 온도 존 포함) 진입 전 공기 가열.

시설 내장형 공기 처리 장치
일반적 옥상 장비가 외부 환경 노출되는 것과 달리 레인포레스트 핸들러는 구조물 내장되어 클리블랜드 뜨거운 여름과 추운 겨울 동안 효율성 보존.

효율성과 단순함이 시스템 차별화
탈착제 공정은 85% 효율과 운영 단순성으로 선택. 단순한 기계 장비는 일반적으로 더 높은 신뢰성과 쉬운 유지보수 제공. 초기 각 휠 1마력 AC 모터에 기계적 기어박스 통한 5:1 기어 감속 사용.

시간 지나며 기어박스가 놀라운 비율로 고장 - 연 1회 교체 필요, 식별 불가 패턴. 근본 원인: 저회전 속도로 기어박스 스플래시 윤활 작동 안 해 조기 마모.

해결책으로의 길

신뢰할 수 없는 기어박스 지속 대신 다이렉트 에어 시스템즈는 기어박스 완전 제거하는 AC 드라이브/AC 모터 솔루션으로 전환. 이 접근법 - 이제 HVAC에서 일반적 - 은 검증된 엔지니어링, 비용 효율성, 간소화된 유지보수 제공.

다이렉트 에어 시스템즈 사장 스티브 스나이더(Steve Snyder) 설명: "기어박스 윤활이 지속 불가능해지자 비용 효율적이고 유지보수 쉽고 운용 간단한 다이렉트 토크 접근법 채택. 클리블랜드 메트로파크가 이 공공 부문 프로젝트 입찰 선정."

개조로 ABB 다이렉트 토크 컨트롤(DTC) 솔루션 설치, 컴팩트 ACS 800 드라이브가 훨씬 작은 풋프린트 차지 - 공간 제약 구역에서 중요. 기존 1마력 모터/기어박스 ABB 5마력 유도 모터와 저전압 드라이브로 교체. 이 직접 구동 배치로 기어박스와 펄스 인코더 제거, 영 속도까지 풀 토크 가능.

ABB 드라이브 내부 알고리즘으로 모터 토크와 플럭스 초당 40,000회 계산, 인코더 피드백 불필요, 유지보수와 가동 중단 감소.

각 에너지 휠 시스템 개별 존슨 컨트롤(Johnson Controls) 유닛 제어하지만 모터/드라이브 상태 레인포레스트 종합 존슨 컨트롤 빌딩 관리 시스템으로 모니터링. 제어 고장 시 ABB ACS 드라이브 자동으로 프리셋 RPM 복귀해 열전달 유지. 예비 모터 현장 보관, 드라이브는 다이렉트 에어 시스템즈 인근 사무실 보관.

ABB 모터/드라이브 설치 4년 넘게 중단 없는 서비스 누려. 다이렉트 에어 시스템즈 이제 다른 프로젝트에도 다이렉트 토크 컨트롤 적극 활용, 비용 효율성, 단순성, 신뢰성 인용.

세계 열대우림 보존 모델
방문객 기부금, 기관/정부 노력으로 희소 열대우림 에이커 과개발로부터 보호. 이 보호 구역은 야생동물 피난처일 뿐 아니라 이산화탄소 격리와 미래 의약품 공급원으로 지구 환경 개선.

연간 100만+ 방문객이 76°F/76% 습도 환경 누리며 공기 처리 시스템이 토착 열대우림 보호 필요성 상기 - 현재 삼림 벌채로 초당 1.5에이커 감소.

애니멀 플래닛(Animal Planet) 방영, 레인포레스트는 168에이커 3,000마리 동물 보유 클리블랜드 메트로파크 동물원 여러 명소 중 하나. 북미 최대 영장류 종 컬렉션 보유.

저자 소개:

ABB, 자동화 제품, 저전압 드라이브, 세계 최대 전기 모터/드라이브 제조사. 미국에서 뉴베를린(위스콘신) 기반 통합 세일즈/디스트리뷰터/시스템 통합업체 채널로 1/8~135,000마력 완전한 에너지 효율 전기 드라이브/모터 라인 다양한 산업/상업 고객에 공급. 자세한 정보: www.abb.us/drives.com.