|
Studi kasus ini menargetkan masalah konsumsi energi tinggi dan pengendalian kelembapan yang kurang pada unit pendingin-pemanas suhu/kelembapan konstan konvensional di bengkel pengecoran, dengan menerapkan teknologi pemulihan panas pipa kalor dan dehumidifikasi pengaturan suhu variabel. Peralatan beroperasi pada kondisi udara balik 25℃/45%, melalui pra-pendinginan pipa kalor, pendinginan dalam untuk dehumidifikasi, dan pemanasan ulang tanpa konsumsi energi, sehingga tercapai pengendalian kelembapan titik embun rendah dan penghematan energi yang signifikan.
145 → 11,7 kW
Daya operasi sistem |
1 juta+
Penghematan biaya listrik tahunan |
60% → 98%
Peningkatan tingkat hasil produk |
10,3 / 16
COP pendinginan / COP komprehensif |
Mesin dehumidifikasi pengatur suhu variabel dengan pemulihan panas pipa kalor |
Antarmuka kontrol dan operasi di lokasi |
01 | Masalah Pelanggan dan Latar Belakang Proyek
- Unit pendingin-pemanas suhu/kelembapan konstan konvensional menggunakan pendinginan dan dehumidifikasi dengan air dingin serta pemanasan ulang dengan pemanas listrik untuk mengontrol suhu dan kelembapan, sehingga konsumsi energinya tinggi; pengoperasian pompa dua tingkat juga menimbulkan biaya pemeliharaan tambahan.
- Produk baru pelanggan memerlukan kelembapan yang lebih rendah, peralatan lama sulit mencapai 25℃/35%RH secara stabil, dan tingkat hasil baik hanya 60%.
- Proyek ini menggunakan mesin dehumidifikasi pengatur suhu berpendingin air tipe variabel dengan pemulihan panas-dingin, dengan tujuan menurunkan daya operasi, meningkatkan keseragaman kelembapan, dan memperbaiki tingkat hasil produk.
02 | Perbandingan Solusi dan Efektivitas Penghematan Energi
Pada kondisi 10.000 m³/jam, udara balik 25℃/45%, dilakukan perbandingan antara solusi air dingin konvensional dan solusi pemulihan panas dua tingkat:
Perbandingan berbagai solusi 10000CMH udara balik 25℃/45%
| Nama |
Kapasitas dehumidifikasi |
Kapasitas pendinginan |
Pemanas listrik |
Daya total |
Konsumsi listrik tahunan |
| Air dingin + pemanasan ulang dengan pemanas listrik |
26kg/jam |
117kW |
96kW |
145kW |
1.270.200 |
| Pendinginan variabel + pemulihan panas kondensasi |
46kg/jam |
96kW |
0 |
19,2kW |
168.192 |
| Pendinginan variabel + pemulihan panas-dingin + pemulihan panas kondensasi |
46kg/jam |
96kW |
0 |
11,7kW |
102.492 |
Setelah modifikasi, daya operasi sistem turun dari 145kW menjadi 11,7kW. Dibandingkan dengan solusi air dingin + pemanas listrik konvensional, penghematan listrik sekitar 120kWh per jam; dibandingkan dengan solusi dehumidifikasi rotor konvensional yang boros energi, penghematan listrik sekitar 130kWh per jam, dengan penghematan biaya listrik tahunan lebih dari 1 juta yuan.
03 | Data Pengukuran Aktual Pelanggan
Pelanggan melakukan uji operasi beban penuh pada 27 November 2025, dengan fokus mencatat data suhu, kelembapan, dan pemulihan energi pada sisi pipa kalor, koil pendingin, kompresor, dan sisi suplai udara.
Data pengukuran aktual mesin dehumidifikasi variabel dengan pemulihan panas pipa kalor
| Waktu |
Penurunan suhu 2
Δt（℃） |
Kenaikan suhu 1
Δt（℃） |
Kenaikan suhu 2
Δt（℃） |
Selisih entalpi
A3B3（kJ/kg） |
Selisih entalpi
B3C3（kJ/kg） |
Selisih entalpi
C3D3（kJ/kg） |
Selisih entalpi
D3E3（kJ/kg） |
Kapasitas pra-pendinginan
（kW） |
Kapasitas pendinginan
（kW） |
Kapasitas pemanasan awal
（kW） |
Kapasitas pemanasan
（kW） |
COP pendinginan |
COP pendinginan-pemanasan |
| 2025/11/27 7:30 |
13,9 |
12,9 |
10,1 |
7,72 |
25,03 |
-16,29 |
-7,095 |
43,9 |
142,3 |
-92,7 |
-40,4 |
10,1 |
17,3 |
| Nilai rata-rata |
11,1 |
10,9 |
8,1 |
10,3 |
19,8 |
-12,0 |
-5,5 |
38,9 |
82,6 |
-50,2 |
-22,8 |
10,2 |
16,0 |
Uji Beban Produksi Massal
Kondisi uji: Ruang dehumidifikasi beban penuh, semua kipas industri dihubungkan paralel dan dinyalakan dengan daya penuh, ruang dehumidifikasi dipertahankan pada kondisi lokasi.
Tujuan uji: Memverifikasi kapasitas dehumidifikasi beban penuh, kelembapan batas, COP peralatan pada kondisi produksi massal, serta keseragaman suhu dan kelembapan ruang dehumidifikasi.
Metode uji: Mengatur laju aliran udara maksimum 17.354m³/jam dan minimum 10.412m³/jam, peralatan sirkulasi eksternal dipanaskan lebih dari 10 menit; setelah menyalakan semua kipas sirkulasi, sambungkan katup udara, bandingkan suhu dan kelembapan di empat sudut bengkel dan lima titik area; secara bersamaan mencatat data satu batch bola kepala dari lapisan 2 hingga lapisan 6.
Data pengukuran aktual kondisi beban penuh
| Waktu uji |
Suhu/kelembapan yang diatur |
Suhu/kelembapan ruangan |
Suhu/kelembapan pra-pendinginan |
Suhu/kelembapan pendinginan dalam |
Suhu/kelembapan pemanasan awal |
Suhu/kelembapan suplai udara |
Daya |
COP pendinginan material beban penuh |
11/26–11/27
16:30–21:00 |
25℃；40% |
24,2℃；43,9% |
12,7℃；75,2% |
2,1℃；95,3% |
15,0℃；51,7% |
25,1℃；21,4% |
18,4 kW |
10,1 |
Data rata-rata interval pengujian
| Deviasi suhu |
Deviasi kelembapan |
Suhu/kelembapan rata-rata |
Laju aliran udara rata-rata |
Laju dehumidifikasi rata-rata |
Rasio penukar panas-dingin |
Daya rata-rata |
COP pendinginan komprehensif |
| 0,22%（±0,22%） |
0,28%（±0,60%） |
25,4℃；40,9% |
12.283 m³/jam |
33,8 menit |
32% |
12,2 kW |
10,3 |
Jalur pengolahan udara uji beban produksi massal |
Catatan: Periode beban penuh adalah 27 November pukul 07:30. Efisiensi dehumidifikasi dipengaruhi oleh struktur peralatan, efisiensi pembuangan panas, dan metode kerja; data digunakan untuk mencerminkan efisiensi dehumidifikasi batch bola kepala tersebut.
04 | Fitur Produk Utama
- Menggunakan teknologi inverter DC, dapat mencapai suhu titik embun minimum 3~5℃.
- Penukar panas tipe pipa kalor memiliki konduktivitas termal tinggi, dengan pemulihan panas dapat secara signifikan mengurangi beban pendinginan.
- Studi kasus yang ada pada kondisi udara masuk 25℃/45%, laju aliran udara 10.000m³/jam, dapat memulihkan kapasitas pendinginan sekitar 54kW.
- Operasi hemat energi pada kelembapan rendah, kelembapan udara balik dapat dikontrol hingga 30%@25℃.
- Menggunakan pengontrol DDC dan layar sentuh yang dikembangkan sendiri, mendukung penyesuaian beberapa algoritma adaptif.
- Pada kondisi 30%@25℃ dapat menggantikan mesin dehumidifikasi rotor yang boros energi, konsumsi energi kurang dari 10% solusi rotor.
- Mendukung pemantauan jarak jauh melalui aplikasi ponsel, peningkatan OTA jarak jauh, dan pemeliharaan jarak jauh global.
- Memanfaatkan panas buang kompresor untuk pemulihan panas kondensasi dan pemanasan ulang, mengurangi atau menggantikan pemanas listrik.
- Pengendalian suhu dan kelembapan secara bersamaan, satu peralatan dapat menjalankan fungsi AC dan mesin dehumidifikasi konvensional sekaligus.
Peningkatan OTA Jarak Jauh
Peralatan pelanggan masih memerlukan pendinginan di musim dingin, dengan suhu luar ruangan di bawah 0℃. Setelah komunikasi internal, tim teknis segera memberikan solusi dan menyelesaikan peningkatan OTA dalam 3 jam, memastikan peralatan terus beroperasi secara stabil.
Peningkatan OTA jarak jauh untuk skenario pendinginan musim dingin |
Kontrol jarak jauh dan pemantauan operasi |
05 | Prinsip Peralatan dan Teknologi Pipa Kalor
Peralatan bekerja sama dengan sistem pipa kalor dan kompresor untuk menyelesaikan pra-pendinginan, pendinginan dalam, pemanasan ulang, dan suplai udara, seluruh proses pengaturan suhu dan kelembapan berusaha meminimalkan penggunaan pemanas listrik.
- Menggunakan pemulihan panas pipa kalor tanpa konsumsi energi untuk mendinginkan udara hingga sekitar 15℃.
- Melalui pendinginan dalam dengan refrigeran kompresor, udara didinginkan hingga sekitar 2℃, secara signifikan menurunkan kandungan air udara.
- Memanfaatkan pemulihan panas pipa kalor untuk memanaskan udara hingga 15~18℃.
- Memulihkan panas buang kompresor untuk pemanasan ulang, meningkatkan suhu suplai udara hingga 25~35℃, memenuhi kebutuhan panas ruang pengeringan.
- Proses pra-pendinginan, pemanasan awal, dan pemanasan ulang semuanya dilakukan oleh teknologi pemulihan panas tanpa konsumsi energi.
Alur pengolahan udara dengan kerja sama pipa kalor dan kompresor |
Apa itu pipa kalor?
Pipa kalor adalah komponen perpindahan panas dengan kinerja konduktivitas termal tinggi, yang secara efisien memindahkan panas melalui proses perubahan fase (penguapan dan kondensasi) fluida kerja internal di kedua ujung dingin dan panas.
- Konduktivitas termal tinggi: Kemampuan konduksi panas jauh lebih tinggi daripada sebagian besar logam padat.
- Operasi pasif: Tidak memerlukan daya eksternal, bekerja dengan mengandalkan proses fisiknya sendiri.
- Respons termal cepat: Mampu dengan cepat memindahkan panas dari sumber panas ke ujung pembuangan panas.
- Bidang aplikasi: Cocok untuk skenario dengan kebutuhan pembuangan panas tinggi seperti pendinginan semikonduktor, kedirgantaraan, AC hemat energi dan sistem dehumidifikasi berkinerja tinggi.
Prinsip pertukaran panas pipa kalor |
Perbandingan Konduktivitas Termal Pipa Kalor dengan Material Umum
Tabel perbandingan konduktivitas termal pipa kalor dengan material umum
| Material |
Konduktivitas termal W/(m*k) |
| Pipa kalor |
5.000-100.000 |
| Perak |
429 |
| Tembaga |
401 |
| Aluminium |
273 |
| Besi murni |
80 |
| Baja tahan karat 304 |
14 |
06 | Kinerja Pengukuran Aktual dan Data Operasi
COP pendinginan hasil pengukuran aktual pelanggan adalah 9,5, COP komprehensif 19. Sistem mengintegrasikan berbagai teknologi hemat energi, menurunkan biaya operasi sambil mempertahankan suhu dan kelembapan proses.
Kurva data operasi berkelanjutan di lokasi pelanggan |
Rincian Data Operasi 2025/6/4
Interval pengambilan sampel adalah 4 Juni 2025 pukul 19:10–19:43, pukul 19:15 tidak ada catatan. Data operasi lengkap sebagai berikut:
| Waktu |
Suhu udara balik
（℃） |
Kelembapan udara balik
（%） |
Sisi pendinginan pipa kalor
|
Suhu koil pendingin |
Suhu pendinginan dalam |
Sisi pemanasan pipa kalor |
Suhu udara keluar |
Daya kompresor |
Tekanan tinggi kompresor |
Jumlah pemulihan panas
（kW） |
| 2025/6/4 19:10 |
25 |
44,8 |
13,6 |
4,2 |
3,2 |
20 |
38,5 |
10,1 |
23,7 |
52,614 |
| 2025/6/4 19:11 |
25 |
44,9 |
13,7 |
4,3 |
3,2 |
20,2 |
39 |
10,2 |
24,2 |
52,947 |
| 2025/6/4 19:12 |
25,1 |
44,9 |
13,7 |
4,4 |
3,2 |
20,4 |
38,8 |
10,5 |
25,4 |
53,28 |
| 2025/6/4 19:13 |
24,9 |
44,7 |
13,4 |
3,4 |
3 |
19,6 |
37,2 |
10,3 |
23,7 |
53,946 |
| 2025/6/4 19:14 |
24,9 |
44,9 |
13,9 |
4 |
3,2 |
19,4 |
37,2 |
9,6 |
22,3 |
51,282 |
| 2025/6/4 19:16 |
24,9 |
45,2 |
14,3 |
5,1 |
4 |
19,8 |
37,8 |
10 |
23,3 |
48,951 |
| 2025/6/4 19:17 |
25 |
|
