Wie viel weniger Strom verbraucht eine dreiphasige Klimaanlage als eine einphasige Einheit?


8

Ich plane die Installation eines 5-Tonnen-Zentral-AC. Ich entscheide mich zwischen einer Kondensationseinheit, die mit 220 V betrieben wird, und einer teureren Einheit, die mit 207Y dreiphasig betrieben wird.

Mein Verständnis ist, dass Drehstrommotoren weniger Leistung verbrauchen und dass dies ihr Hauptvorteil ist. Aber niemand scheint mir sagen zu können, wie viel weniger Kraft. Ohne das zu wissen, fällt es mir schwer, eine Entscheidung zu treffen.

Ich bin sicher, die Antwort ist eine Form von "es kommt darauf an", aber kann mir jemand einen Baseballplatz geben? Sollte ich 10% weniger Stromverbrauch oder mehr 50% weniger berechnen? Jede Anleitung wird sehr geschätzt.

Auch der Wikipedia-Artikel über Dreiphasenleistung behauptet, dass Dreiphasenmotoren weniger vibrieren. Ist das etwas, das mich interessieren sollte? Hält ein Drehstrommotor daher länger als ein Einphasenmotor?


1
Ist es eine Wechselrichtereinheit? Wenn ja, dann ist der Motor bereits eine dreiphasige Einheit mit einem in die Einheit eingebauten Frequenzumrichter. Die einzigen Vorteile sind die Drahtgröße und eine bessere Lastverteilung über die Phasen.
SomeoneSomewhereSupportsMonica

Der 3-Phasen-Umrechnungsfaktor beträgt 1,73%. Eine Motorvibration hat nichts mit den Phasen / Polen zu tun, sondern mit dem Gleichgewicht. Alle Wechselstromgeräte vibrieren aufgrund des Kompressors und nicht des Motors. Motorausfälle beginnen normalerweise an den Lagern, an denen ich in den letzten Jahrzehnten sowohl Einphasen- als auch Dreiphasenmotoren gesehen habe (die meisten HLK-Systeme schaffen es nicht 20 Jahre)! Letzte Frage haben Sie 3 Phasen zur Verfügung? Wenn nicht, müssten Sie es erstellen und verlieren alle Gewinne, die mit einer einzelnen Phase verglichen wurden.
Ed Beal

Antworten:


8

Ich denke, ich melde mich hier und addiere meine zwei Cent zu diesen anderen guten Antworten. Die ursprüngliche Frage besteht aus zwei Komponenten:

  1. Wie viel weniger Strom verbraucht die 3-Phasen-A / C-Kompressoreinheit?
  2. Langlebigkeit des Drehstrommotors gegenüber Einphasen

Leistung

Motorwirkungsgrad = Ausgangsleistung / Leistungsaufnahme

Der Betrieb des Kompressors erfordert eine bestimmte Menge an Leistung, unabhängig von der ein- oder dreiphasigen Leistung. Dies ist die Ausgangsleistung. Die Leistungsaufnahme ist das, was Sie minimieren möchten. Daher möchten Sie die Effizienz so weit wie möglich steigern. Das Problem ist, dass diese Metrik (Effizienz) eine versteckte Kombination der Komponenten in der Kompressoreinheit (Kompressor, Lüfter) ist. Es ist nicht unbedingt wahr (aber es ist normalerweise wahr), dass Dreiphasen effizienter sind als Einphasen.

Ich würde mir die SEER-Bewertung ansehen, die "automatisch" den Motorwirkungsgrad enthält, um einen besseren Indikator für "Kosten für die Kühlung" zu erhalten.

Langlebigkeit und Zuverlässigkeit

Drehstrommotoren und Kompressoren sind im Allgemeinen zuverlässiger als ihre einphasigen Teile. Aber wie alles andere steckt noch mehr dahinter als dieses eine Attribut. Am Beispiel eines Automobilmotors von Philps könnte ein 4-Zylinder-Honda zuverlässiger sein als dieser alte Smallblock V8.

Vibration

Sicher weniger im Drehstrommotor. Und im Allgemeinen bedeutet weniger Vibration eine höhere Zuverlässigkeit.

Motor startet

Drehstrommotoren haben viel Anlaufdrehmoment und erfordern (normalerweise) keine speziellen Schaltkreise zum Starten (Kondensatoren, Fliehkraftschalter). Und natürlich bedeuten weniger Komponenten weniger Fehler.

Kosten

Ist enttäuschend, dass die dreiphasige Ausrüstung teurer ist. Drehstrommotoren sind fast immer günstiger als ein gleichwertiger Einphasenmotor.


Ich habe 2 Motoren auf einem Prüfstand, eine einphasige und eine dreiphasige. Mein Beschleunigungsmesser sagt, dass sie gleich sind! Es ist der Kompressorkopf, der die Vibration erzeugt, nicht der Motor.
Ed Beal

6

Wenn Sie die Kondensatoren bereits ausgewählt haben, sollten Sie in der Lage sein, die beiden Daten abzurufen, die Sie für eine Entscheidung benötigen.

1) Preiserhöhung für 3-Phasen-Kondensator
2) Betriebsleistung für Einphasen- und 3-Phasen-Einheiten.

Ich vermute, sie werden Sie zitieren, dass die beiden Einheiten die gleiche Menge an Betriebsleistung verbrauchen.

Ja, die Theorie besagt, dass 3-Phasen-Motoren ruhiger laufen als V8-Motoren ruhiger als 4-Zylinder-Motoren. Aber den praktischen Unterschied in der Lebensdauer des Motors werden Sie wahrscheinlich nie sehen.

Ein möglicher Grund dafür, dass ein 5-Tonnen-Gerät in 3 Phasen verfügbar ist, ist, dass die Stromstärke niedriger ist und Sie somit etwas Geld bei den Verkabelungskosten sparen können. Dies geht zu Lasten eines zusätzlichen Leistungsschalters.


3
Umgekehrt, wenn Dreiphasen keinen signifikanten Vorteil für ein 5-Tonnen-System bieten würden, warum sollten sich Hersteller dann die Mühe machen, sowohl Dreiphasen- als auch Einphasenversionen herzustellen? Ich meine, sie machen für 5 Tonnen, aber nicht für 3 Tonnen. Ich habe bereits einen dreiphasigen Service, daher fallen keine zusätzlichen Verkabelungskosten für die dreiphasige Verwendung an.
Andrew Cone

@ AndrewCone Sie haben drei Phasen in Wohngebieten? "Ja wirklich?"
Tester101

1
@ Tester101 Es ist reichlich in älteren Häusern in den High-End-Country-Clubs in der Gegend, in der ich lebe ... oder wenn Ihr Haus 27.000 Quadratmeter groß ist.
lqlarry

3
@ Tester101 Bei dem fraglichen Gebäude handelt es sich um ein Wohnhaus mit 35 Wohneinheiten und sieben Einzelhandelsflächen. Die drei Phasen wurden möglicherweise für die Waschmaschinen und Trockner installiert, die derzeit nur verwendet werden. Die Klimaanlage ist für einen Gemeinschaftsbereich dieses Gebäudes vorgesehen, in dem viele Menschen kommen und gehen.
Andrew Cone

2
3-Phasen-Stromversorgung für

4

Einzelphase

1 PS = 756 Watt

5 PS = 3730 Watt

3730 Watt bei 230 Volt = 17 Ampere

Drei Phasen

3730 Watt = 3730 (Watt) / (207 (v) x 1,73) oder 3730 / 358,11 = 10,4 Ampere.

Dreiphasen ist 40% weniger Stromstärke.

Es gibt andere Dinge, die dies genau machen, wie Motorwirkungsgrad und Leistungsfaktor. Ich habe jeweils 1 verwendet.

Eine weitere Einsparung besteht darin, dass Sie mit der reduzierten Stromstärke die Leitergröße für Ihren Abzweig reduzieren können. Mit dem heutigen Kupferpreis könnte das auch helfen.

Ich habe 5 PS ohne besonderen Grund verwendet, nur eine schöne runde Zahl.

Ich schlage vor, drei Phasen zu verwenden.

Formel hier gefunden .


3
Weniger Stromstärke scheint eine gute Sache zu sein, aber ich mache mir wirklich Sorgen um die Leistung, denn dafür bezahle ich jeden Monat.
Andrew Cone

Leistung ist Leistung, kann Ihnen da nicht helfen. Ich denke jedoch, dass Sie in drei Phasen auch weniger Leistung erbringen können und weniger Leistung weniger Leistung bedeutet. Verwendet ein 5-Tonnen-Gerät den gleichen dreiphasigen Motor wie einphasig?
lqlarry

1,73 ist der Umrechnungsfaktor
Ed Beal

3

Das obige Beispiel von 5 PS bei 240 V = 3730 Watt und 5 PS bei 207 V Dreiphasen = 3730 Watt ist korrekt. Mit drei Phasen ziehen Sie weniger Strom, aber mit mehr zusätzlicher Spannung. Leistung ist Leistung und Sie verbrauchen in beiden Szenarien 3730 Watt. Ihre Einsparungen ergeben sich aus der Langlebigkeit und längeren Lebensdauer eines 3-Phasen-Motors. Sie reduzieren auch die Größe Ihres Zuleitungsleiters, müssen jedoch einen weiteren Pol zu Ihrem Leistungsschalter oder Trennschalter und einen weiteren Leiter hinzufügen! Durch die Verwendung eines Dreiphasenmotors gleichen Sie auch Ihre Last für Ihren Service aus und erhöhen wahrscheinlich den Wirkungsgrad Ihres Leistungsfaktors, den Ihr Wasserkraftwerk Ihnen wahrscheinlich aufgrund eines niedrigeren Motors zusätzlich berechnet (überprüfen Sie Ihre Rechnung). Das Nicken geht in drei Phasen, aber nur geringfügig. Zahlen Sie Hunderte mehr für eine 3-Phasen-Phase, nicht Tausende.


Ich sehe keine 3-Phasen-Motoren, die länger halten, aber es gibt keine Startkondensatoren, daher könnte dies ein Vorteil sein, da viele Leute Sicherungen ersetzen, bis sie den Motor braten, wenn die Kappe ausfällt.
Ed Beal

Diese. 3 Phase spart dem Hersteller und dem Installateur Geld (rundum weniger Kupfer), nicht Ihnen. Außerdem wird fast alles, was mit 3p zu tun hat, kommerziellen oder industriellen Standards entsprechen. kein Müll auf Verbraucherebene. Auch wenn Ihr Eigentum keinen 3p-Eingangsservice hat, bringt das Hinzufügen einer Stange und eines Unterbrechers nichts;) - Wenn es Ihnen wirklich Geld spart , wäre nichts auf diesem Planeten 3p.
Mazura

2

Ehrlich gesagt denke ich, dass es keine bedeutenden Energieeinsparungen gibt, nur weil ein 5-Tonnen-Kondensator dreiphasig gegen einphasig ist. Das Gleiche gilt für die Zuverlässigkeit. Ein dreiphasiger 5-Tonnen-Kompressor ist nur unwesentlich zuverlässiger als eine einphasige hermetische Einheit dieser Größe. Das Problem bei den einphasigen Einheiten ist, dass die Kondensatoren mit Kompressorlauf alle 10 Jahre oder so schlecht werden. aber sie sind billig und leicht zu ersetzen.

Ich habe 3-Phasen-3-5-Tonnen-Kondensatoren gewartet, die installiert wurden, weil man glaubte, sie seien zuverlässiger als einphasige. Probleme wie die korrekte Installation, die EER-Bewertung (nicht zu verwechseln mit der SEER-Bewertung) und die korrekte Wartung, die nicht mit dem Kompressor zusammenhängen, übertönten alle Bedenken hinsichtlich der Art der zugeführten Leistung.

5-Tonnen-Einheiten werden sowohl in einphasiger als auch in dreiphasiger Konfiguration verkauft, da in einigen kommerziellen Umgebungen Dreiphasenstrom leichter zu beschaffen ist als Einphasenstrom.


Endlich jemand, der Motoren versteht +
Ed Beal

Die korrekte Wartung, die sich nicht auf alles bezieht, worüber alle auf dieser Seite sprechen, ist für die Aufrechterhaltung der Effizienz von größter Bedeutung. +1
Mazura

1

208 / 120Y ist für die Lieferung von Eigentumswohnungen billiger, da ein Neutralleiter die unausgeglichenen Lasten von drei nicht geerdeten Leitern tragen kann. Für den Verbraucher entspricht die Spannungsdifferenz von 208 V gegenüber 240 V normalerweise der gleichen Gesamtleistung, wobei die einzige vernachlässigbare Sorge darin besteht, dass es länger dauert, bis die Heizelemente ihre gewünschte Temperatur erreichen. Bei Motoren ist es keine Frage, ob sie effizienter sind oder nicht, sondern ob Sie diesen Unterschied in Ihrer monatlichen Stromrechnung bemerken würden. Das würde ich wahrscheinlich nein sagen, nur weil ich ein Wohngebiet bin.


1

Ich lebe in einem dreiphasigen Energiegebiet hier in Zentral-Phoenix. Mein 3-Phasen-5-Tonnen-Gerät ist 19 Jahre alt. Mein Zuhause ist 2500 ft sq. In all den Jahren habe ich für eine Stromrechnung im August NIE mehr als 100 US-Dollar in einer monatlichen Stromrechnung bezahlt. Meine Nachbarn, denen von sogenannten ... Technikern ... geraten wurde, ihre 3-Phasen-Einheiten durch einphasige zu ersetzen, zahlen im August Stromrechnungen in Höhe von 300-450 USD.

Es ist deine Brieftasche; Was sind Sie bereit, Jahr für Jahr zu zahlen?


0

Volt x Stromstärke = Leistung Ich habe ein 220-Volt-Gerät (Motor, Trockner, was auch immer ... es macht für dieses Beispiel wenig Unterschied). Einphasengerät verbraucht 43 Ampere (43 x 220 = ~ 9460 Watt oder 9,5 kW). Gleiches Gerät mit 3 Phasen verbraucht 25 Ampere (25 x 220 = ~ 5500 Watt oder 5,5 kW). *** Mit beiden wird der gleiche Arbeitsaufwand ausgegeben Gerät trotz der 3-Phasen mit weniger Stromverbrauch, weil es effizienter ist.

Ich bezahle derzeit $ 0,14 / KW und lasse das Gerät 6 Stunden am Tag laufen. Einphasiger Betrieb kostet mich (9,5 x 0,14 x 6) pro Tag oder (6,65 USD). Der Betrieb in drei Phasen kostet mich (5,5 x 0,14 x 6) pro Tag oder (4,62 USD) eine Differenz von 2,03 USD pro Tag. Daher beträgt die Differenz in einem Jahr (5 Tage die Woche) eine jährliche Einsparung von 527,80 USD.


Überprüfen Sie diese Berechnung erneut. Für 3-Phasen-Leistung 25 Ampere bei 220 V: VA (Gesamtscheinleistung) = 25 x 220 x 1,73 = 9513 oder etwa 9,5 KVA (ungefähr gleich wie einphasig).

Das ist falsch. Sie zahlen für den Energieverbrauch, nicht für Ampere, und der einzige Unterschied beim Energieverbrauch besteht in der Effizienz des Motors. Für eine dreiphasige Leistung müssen Sie mit der Quadratwurzel von 3 multiplizieren, wie @ user39367 hervorhebt.
Mark

0

Dies ist eine wirklich einfache Antwort:

1) Die Leistungsaufnahme beträgt Ampere * Spannung / Wirkungsgrad. Ein Motor benötigt eine bestimmte Menge an Leistung, egal was passiert. Sie zahlen durch verbrauchten Strom. Ihre Rechnung ist also praktisch identisch, da sich die Leistung nicht ändert. Der einzige Grund, warum es nicht vollkommen identisch ist, ist die Effizienz:

2) Dreiphasig verteilt die Last auf drei statt auf zwei Drähte, wodurch der Strom (Ampere) um 50% reduziert wird. Stromstärke verursacht Wärme, was zu einem erhöhten Widerstand führt, wodurch mehr Strom verbraucht wird, um dies auszugleichen (Verringerung der Effizienz). Indem Sie die Stromstärke reduzieren, erhöhen Sie die Effizienz und senken den Stromverbrauch. Daher beträgt der Amp-Unterschied nicht ganz 50%. es könnte 51 oder 52% sein. Der Leistungsabfall ist sehr gering. Ein paar Prozentpunkte, die von Umwelteinflüssen überschattet werden.

Die wichtigsten Punkte, die berücksichtigt werden müssen, sind die Kostenunterschiede bei der Installation von 3-Phasen- und Einphasen-Geräten sowie die Kosten für die Verkabelung und die Gesamtstromstärke, für die Ihr Panel ausgelegt ist. Wenn Sie weniger Verstärker benötigen, um in das Panel zu passen, und die Installationskosten nicht wesentlich höher sind, wählen Sie dreiphasig. Wenn Sie drei Phasen haben und die Kosten ähnlich sind, gehen Sie immer dreiphasig. Aber es gibt praktisch keine niedrigeren Kosten, um damit zu arbeiten.


1
Auch die höheren Kosten für einen 3-Phasen-Unterbrecher und 3-Phasen-Trennschalter und nur sehr wenige Techniker in Wohngebieten haben eine Ahnung, wie man 3-Phasen (zumindest in meiner Gegend)
Ed Beal

-1

WIE WIR WISSEN 1 TR = 3,516 KW

FÜR 5TR IST ES = 3,516X5 = 17,58 KW

STROM FÜR 430 V-VERSORGUNG = 17,58 × 1000 / (1,73 × 430 × 0,9) unter der Annahme von pf 0,9 = 17580 / 669,51 = 26,2 AMP (CA.)


1
Woher kam 430V? Was ist der Vergleich hier?
Mjohns

-1

Dreiphasig mit Strom = 1, Stromvektorsumme beträgt 1,5. Einphasenmotor, ich nehme an, es ist zweiphasig angetrieben, mit 4 Polen und 90 Grad Polteilung, um eine Vektorsumme von 1,5 zu erzeugen, muss der Phasenstrom 1,5 betragen, 2-Phasen-Stromverbrauch = 1,5 * 1,5 * 4 (4 Wicklungen) ) = 9, 3-phasig = 1 * 1 * 6 (6 Wicklungen) = 6, 2-Phasen-Motor verbraucht also 9/6 = 1,5-mal mehr Leistung als ein 3-Phasen-Motor mit gleichem Drehmoment.

Durch die Nutzung unserer Website bestätigen Sie, dass Sie unsere Cookie-Richtlinie und Datenschutzrichtlinie gelesen und verstanden haben.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.