Understanding Specific Fan Power

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Specific Fan Power (SFP) is a parameter that quantifies the energy-efficiency of fan air movement systems

 It is a measure of the electric power that is needed to drive a fan (or collection of fans), relative to the amount of air that is circulated through the fans.

Specific Fan Power

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It is not constant for a given fan, but changes with both air flow rate and fan pressure rise. 

The SFP principle in fan selection is to choose a fan to deliver one flow at one pressure in a particular system using as less electrical energy as possible and all other factors being equal.

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• Within a fan coil system, fans are arranged with a heating or cooling coil and ducting arrangement to provide heating, cooling & ventilation, typically within offices and working areas. When new buildings are specified, stringent targets are put into place to ensure all energy consumption is kept to a minimum, ensuring buildings comply with “green targets” and work efficiently.

• A key factor within the fan coil unit is the fan-motor combination. Energy efficient fans are invaluable in helping to provide the best efficiency so the SFP figure is the measure used for comparison. More often than not utilising a low slippage high efficiency EC motor and drive combination is the key to achieving the highest efficiency.

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• Typically fan coil units use between two and five fans to allow each fan to be run at lower speeds which has several benefits:

• Lower noise – Noise produced varies with the Third power or the change in speed. It does not have a linear relationship. Two fans running at 50% together produce 50dBa in comparison to one fan running at 100% producing 60dBa to achieve the same operating point. This significant 10dBa reduction in noise when running two fans simultaneously is 1/8th the noise of lone fan working at full duty.

• Efficiency – Two Fans running at 50% consume 48Wa combined energy while one fan running at full speed consumes 100Wa. A significant reduction in power usage when using two fans running simultaneously.

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The efficiency of the unit can only be maintained if fans are all running together at their desired operating points. When a fan fails the other fans must then speed up to pick up the duty. With this in mind we can appreciate the importance of monitoring fan units for fan failures. 

The Ecofit M41-A5 from Axair has on board failure monitoring, this benefit is an add on for other manufacturers making the unit a cost effective and effective choice when installing this type of application.

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The most popular option for fan coil monitoring is a taco output, which generally come as standard with most manufacturers EC motor ranges. 

The problem with using taco monitoring is that multi-fan systems within a plenum arrangement are systems of two halves. The inlet side is under a constant low pressure and the discharge side under constant high pressure. As soon as a fan fails and begins to slow down, the taco pulse also slows until the unit stops and runs in reverse. 

Taco monitored systems will not show fan failure until either the motors are locked, there is a complaint that the unit has lost performance or there is too much noise as one or more fans run full speed to try and pick up the duty lost when most of the fans are failed, causing an inefficient system and high noise levels.

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The use of the SFP approach in the fan selection process will result in a quieter, more efficient, and more reliable system.

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