变频驱动器助克利夫兰都会公园雨林馆维持最佳气候

幕后，机械工程与先进暖通空调技术的精妙融合，支撑克利夫兰都会公园雨林馆——距加拿大边境仅40英里的热带绿洲。克利夫兰（俄亥俄）都会公园，因其“翡翠项链”林地、高尔夫球场、徒步径、文化地标闻名，依靠最先进设备在动物园综合体内维系这一独特栖息地。

1992年启用的雨林馆是跨度两英亩的穹顶生物圈，拥热带动植物。其空气处理系统——含半吨热轮与ABB电机——每2.5小时将陈旧排气湿气转移至干燥新风，日节水18,000磅。

雨林馆栖息600动物，从鸟、猴到爬行动物、彩鱼，让逾百万年访客体验中美、非洲、亚洲雨林漫步。

恶劣气候下的脆弱环境
尽管五大湖区温度极端波动——冬季零下“阿尔伯塔快扫”风暴、夏季暴晒超90°F——访客与居民享受近恒定76°F与76%湿度。此稳定性由经年进化达100%可靠性的暖通空调系统实现。

3,000万美元投资不仅让客沉浸异域环境，更有力提醒保护雨林免遭过度开发紧迫性。

热轮应用对恒温恒湿控制至关重要

总部克利夫兰与哥伦布的Direct Air Systems Inc.、克利夫兰电气机械运动控制专家Zesco Inc.为雨林馆及摇滚名人堂等地标提供暖通服务。

雨林馆采用两台100%新风处理机组。一台60,000 cfm主制冷；另一台40,000 cfm含预热器与加湿架。两机组均配并排10英尺直径、1,000磅干式干燥剂热轮，每2.5小时将排气湿气转移至进风，日节水18,000磅。

这些10英尺热轮以7-18转/分旋转，由ABB电机/驱动器直接转矩控制驱动——免去齿轮箱、提升系统可靠性。

“干燥剂”指结合热轮表面捕获湿气与异味的材料，随后经轮上部排出。

视湿度水平，轮转速7-18转/分。新鲜工艺空气从底部吸入，经轮过滤，温湿度经轮缓慢旋转与内部热湿传递调节。必要时加热器加热空气再进入含60+温区（含办公、餐厅、礼品店）的雨林馆内部。

空气处理机组内嵌设施
区别于典型暴露户外的屋顶机组，雨林馆处理机组集成于结构内，在克利夫兰酷夏寒冬中保持效率。

高效与简洁成就系统特色
干燥剂工艺因85%效率与操作简洁被选用。简单机械设备通常产出更高可靠性与更易维护。初期各轮用1马力交流电机配5:1机械齿轮箱减速。

随时间，齿轮箱以惊人速率失效——年更换一台，无规律可循。根因是低转速导致齿轮箱飞溅润滑无法有效啮合，致早期磨损。

解决之路
Direct Air Systems弃用不可靠齿轮箱，转向免齿轮箱的交流驱动/交流电机方案。此法——现暖通常见——提供成熟工程、高性价比、简化维护。

Direct Air Systems总裁Steve Snyder解释：“齿轮箱润滑证明不可持续，我们采用直接转矩法，性价比高、易维护、简操作。克利夫兰都会公园选中我方标书。”

改造安装ABB直接转矩控制（DTC）方案，含紧凑ACS 800驱动器，占地面积大幅缩减——对空间受限区域至关重要。原1马力电机/齿轮箱替换为ABB 5马力感应电机与低压驱动器。直接驱动布局消除齿轮箱与脉冲编码器，实现零速全转矩。

ABB驱动器内部算法每秒计算电机转矩与磁通40,000次，免编码器反馈，降低维护与停机。

各能量轮系统由独立Johnson Controls单元控制，电机驱动状态通过雨林馆综合Johnson Controls楼宇管理系统监控. 控制故障时，ABB ACS驱动器自动恢复预设转速维持热传递。备用电机现场存放，驱动器置于Direct Air Systems附近办公室。

自ABB电机/驱动器安装逾四年来，雨林馆享受不间断服务。Direct Air Systems现积极在其他项目应用直接转矩控制，引证其性价比、简洁性与可靠性。

拯救世界雨林的模范
游客捐款与组织、政府努力保护稀缺雨林免遭过度开发。这些保护区不仅作野生动物庇护所，还通过固碳、提供未来药物来源造福地球。

逾百万年访客享受76°F/76%湿度环境，空气处理系统强调保护原生雨林——当前因毁林每秒缩减1.5英亩。

登陆Animal Planet，雨林馆是克利夫兰都会公园动物园多景点之一，园区168英亩，藏北美最大灵长类收藏，共3,000动物。

作者简介：

ABB，自动化产品，低压驱动器，全球最大电机与驱动器制造商。美国通过新柏林（威斯康星）销售代表、分销商、系统集成商整合渠道，供应1/8至135,000马力完整节能电驱动与电机线，服务广泛工商业客户。详情访问www.abb.us/drives.com。