29590 ban_at_semiconductor_540x150

Hệ thống tiết kiệm điện cho hệ thống quạt gió công nghiệp

Email In PDF.

Kiểm toán năng lượng là hoạt động nhằm đánh giá thực trạng hoạt động của một hệ thống năng lượng để có thể xác định các phần tử sử dụng năng lượng lãng phí, nhận diện được các cơ hội tiết kiệm và đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng.

image019

Hệ thống tiết kiệm điện cho hệ thống quạt gió công nghiệp

Áp dụng cho nhà máy :

  • Nhà máy gạch tuynel.
  • Nhà máy cán thép.
  • Nhà máy xi măng.
  • Hệ thống quạt công nghiêp.
  • Và các nhà máy có sử dụng quạt gió.

Thật sự mang lại hiệu quả và giảm chi phí tiền điện cho nhà máy Đầu hệ thống này hệ thống có khả năng tự chi trả và sau thời gian thu hồi vốn hệ thống có khả năng sinh lợi nhuận !

Chúng được ví như máy in tiền cho doanh nghiệp và còn góp phần bảo vệ môi trường !

Chu trình xây dựng dự án kiểm toán năng lượng.

Kiểm toán năng lượng là hoạt động nhằm đánh giá thực trạng hoạt động của một hệ thống năng lượng để có thể xác định các phần tử sử dụng năng lượng lãng phí, nhận diện được các cơ hội tiết kiệm và đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng. Kiểm toán năng lượng giúp chúng ta xác định được khuynh hướng tiêu thụ và tiềm năng tiết kiệm năng lượng của các thiết bị khác nhau như: động cơ, máy bơm, hệ thống chiếu sáng, thông gió, điều hoà…

Chu trình xây dựng dự án kiểm toán năng lượng được thể hiện qua sơ đồ khối sau:

image001_copy

  1. Nhận diện khách hàng: Là buớc đầu tiên trong quá trình KIỂM TOÁN NĂNG LUỢNG, trong buớc này ta nhận diện đối tuợng thực hiện là một doanh nghiệp, nhà máy, phân xuởng hay một tập thể  v.v.v…
  2. Sàng lọc khách hàng : Sau khi nhận diện đuợc đối tuợng tổng thể ta tiến hành  đưa ra một biện pháp kiểm toán riêng cho từ đối tượng cụ thể.
  3. Tiến hành kiểm toán năng luợng sơ bộ:

+ Thu thập số liệu quá khứ của đối tượng đề án (thiết bị, dây chuyền, phương án, v.v.) Vận hành, Năng suất hiện tại, Tiêu thụ năng lượng…

+ Khảo sát, đo lường, thử nghiệm, theo dõi hoạt động của thiết bị đối tượng, Tập quán vận hành, Đo lường tại chỗ …từ đó đề ra các phuơng pháp tiết kiệm cho đơn vị và các thiết bị có tiềm năng tiết kiệm.

4. Tiến hành kiểm toán mức đầu tư:

+ Phân tích lợi ích tài chính và đưa ra phương án tiết kiệm năng lượng.

Giải pháp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống quạt công nghiệp:

anh

PHÂN TÍCH VỀ TÍNH THÔNG MINH VÀ TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG

  • Với hệ thống điều chỉnh lưu lượng gió bằng tay van tiết lưu(van chặn,van chắn)khi thay đổi lưu lượng gió , động cơ vẫn hợt động với cồng suất bình thường và lượng điện tiêu thụ gần như vẫn tối đa giảm đi không đáng kể chỉ ở  khoảng 5-7%
  • Khi áp dụng công nghệ biến tần vào hệ thống này thì khi thay đổi lưu luợng gió động cơ thay đổi tốc độ lượng điện năng thay đổi theo tủ lệ bậc ba của tần sô (Nếu thay đổi 20% tốc độ thì điện năng tiêu thụ giảm 30 - 40 % lượng điện năng).

image016_copy

BIỂU ĐỒ THAY ĐỔI NĂNG LƯỢNG TIÊU THỤ CỦA HAI HỆ THỐNG THEO LƯU LƯỢNG GIÓ

image017

Theo biểu đồ :Trường hợp giảm 30% - 40% (15 – 20 L(ll) ) lưu lượng gió thì điện năng tiêu thụ giảm 30% - 40%

PHÂN TÍCH VỀ  ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HAI HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CŨ VÀ MỚI:

HỆ THỐNG CŨ (KHỒNG CÓ BIẾN TẦN)

HỆ THỐNG MỚI (CÓ BIẾN TẦN) –TIẾT KIỆM ĐIỆN

Về dòng điện khởi động

Về dòng điện khởi động

- Hệ thống khởi động dòng điện khởi động cao 4-6 lần dòng định mức của động cơ: điều này gây ảnh hưởng rất nhiều thiết bị đều bị chịu quá tải cao như là: MÁY PHÁT, TRẠM BIẾN ÁP, HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN, DÂY ĐIỆN, CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN KHÁC, ĐỘNG CƠ

- Hệ thống khởi động dòng điện khởi động tăng dần cho tới khi hết thời gian khởi động, dòng điện không vượt quá 1,5 lần dòng định mức, điều này giúp cho hệ thống hầu như không bị ảnh hưởng bở quá trình khởi động cơ. Rất có lợi cho MÁY PHÁT, TRẠM BIẾN ÁP, HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN, DÂY ĐIỆN, CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN KHÁC, ĐỘNG CƠ

Về tính thông minh và tiết kiệm điện

Về tính thông minh và tiết kiệm điện

Không có khả năng tiết kiệm điện

Khả năng áp dụng tiết kiệm điện tốt, Hệ thống điều khiển thông minh cho phép tiết kiệm năng lượng theo lưu lượng gió.

Trường hợp giảm 30% - 40% lưu lượng gió thì điện năng tiêu thụ giảm 30%-50%

Khả năng khởi động êm

Khả năng khởi động êm

Không có khả năng khởi động êm – khả năng khởi động tự nhiên.

Tiếng ồn lớn, khả năng xung đột cơ khí mạnh, dẫn đến giảm tuổi thọ thiết bị.

Khởi động hệ thống êm ái, khởi động tăng dần tốc độ từ thấp lên cao trong thời gian có thể cài đặt lựa chọn bảo vệ tối ưu về khả năng xung đột cơ khí, tăng tuổi thọ cho hệ thống cơ khí cũng như hệ thống ổ bi của động cơ và quạt.

Tính năng bảo vệ

Tính năng bảo vệ

- Bảo vệ quá tải động cơ bằng rơ le nhiệt

Có tất cả tính năng bảo vệ của biến tần, một số tính năng chính

-  Bảo vệ quá tải động cơ chính sác bằng hệ thống điện tử

-  Bảo vệ cao, thấp áp

-  Bảo vệ mất pha, lệch pha, đầu vào (của lưới).

-  Bảo vệ mất pha, lệch pha đầu ra.

Kết luận – Hệ thống này ít ưu điểm

Kết luận – Hệ thống này thông minh nhiều ưu điểm, có khả năng sinh ra tiền từ chính bản thân của hệ thống – ngoài ra tiết kiệm năng lượng còn góp phần bảo vệ môi trường.

GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ TIẾT KIỆM ĐIỆN TRONG ỨNG DỤNG

image018Biến tần tiết kiệm năng lượng như nào?

Biến tần - Giải pháp tiết kiệm điện Ở các xí nghiệp, nhà máy và ở các nhà máy điện đều có các thiết bị hút thổi gió, khói, hơi nước...có sử dụng động cơ ba pha xoay chiều làm động cơ sơ cấp. Tại các xí nghiệp khác, thường là các thiết bị làm mát (điều hoà trung tâm), máy bơm nước...

Trong quá trình sản xuất, lưu lượng của các thiết bị này luôn cần thay đổi để phù hợp với nhu cầu cụ thể về sản xuất của xí nghiệp, nhà máy.... Với động cơ sơ cấp là các động cơ xoay chiều ba pha, việc điều chỉnh lưu lượng của các thiết bị này là khó khăn vì như ta đã biết, lưu lượng của các môi chất thông qua thiết bị là phụ thuộc vào tốc độ qua của động cơ sơ cấp. Với cấu tạo của các động cơ xoay chiều ba pha truyền thống thì tốc độ quay của động cơ coi như không đổi với hệ thống lưới điện xoay chiều có tần số công nghiệp f = 50Hz thông qua quan hệ f="p.n/60" - trong đó p là số đôi cực của động cơ, và n là tốc độ quay. Với quan hệ này, tốc độ quay của động cơ chỉ còn phụ thuộc vào tần số của lưới điện. Vì vậy để thực hiện thay đổi được lưu lượng, điều tốt nhất là thay đổi tốc độ động cơ sơ cấp, có nghĩa là cần thay đổi tần số của lưới điện. Thêm nữa, như ta đã biết, đối với các hệ truyền động loại bơm và quạt, mômen tải phụ thuộc vào tốc độ quay của trục theo hàm bình phương. Lưu lượng ra của hệ tỉ lệ thuận với tốc độ quay:

Trong khi đó, công suất đòi hỏi của hệ thống lại bằng tích số giữa mômen và tốc độ quay: P = M x n

Do đó, công suất đòi hỏi của hệ thống tỉ lệ với lập phương của tốc độ quay và cũng là tỉ lệ với lập phương của lưu lượng:

Do rằng việc điều chỉnh tần số của lưới điện là điều không thể được, nên cho đến nay tại các xí nghiệp, nhà máy thường để điều chỉnh lưu lượng, người ta thường sử dụng biện pháp điều chỉnh các lá chắn đầu vào, đầu ra hoặc làm một đường quay trở lại. Thí dụ như ở nhà máy nhiệt điện, ở các quạt hút khói, thổi gió, ở đầu ra hoặc đầu vào của quạt, thường có một lá chắn động, gồm các cánh hình cánh quạt, có trục quay theo các bán kính. Có một động cơ nhỏ điều khiển độ quay của các lá chắn này, để tạo ra các khe hở rộng hay hẹp tuỳ theo yêu cầu cho gió, khói lọt qua. Việc điều chỉnh lưu lượng khói gió kiểu đối phó này tuy có đem lại hiệu quả về điều chỉnh lưu lượng khói gió nhưng không kinh tế vì động cơ vẫn làm việc gần như không thay đổi, lượng điện tiêu thụ không giảm được bao nhiêu. Hình vẽ đường đặc tính nêu dưới đây sẽ cho thấy điều đó.

Hiển nhiên là trong các phương pháp trên đây, năng lượng tiêu thụ của toàn hệ thống lớn hơn nhiều so với năng lượng yêu cầu khi lưu lượng yêu cầu giảm đi so với thiết kế. Mặc dù khi giảm lưu lượng ra, năng lượng tiêu thụ cũng giảm đi nhưng tổn hao trên các thiết bị khống chế như các lá chắn vẫn còn lớn. Các phương pháp điều chỉnh lá chắn khác nhau cho thấy tổn hao trên các lá chắn cũng khác nhau rất nhiều. Việc làm mất đi những tổn hao trên các lá chắn này gợi ra một tiềm năng tiết kiệm rất lớn.

Như đã biết ở trên, lưu lượng của các thiết bị này phụ thuộc vào tốc độ của động cơ sơ cấp, mà tốc độ này lại phụ thuộc vào tần số của nguồn điện. Vì vậy với một động cơ sơ cấp đã có, việc điều chỉnh tốc độ dễ dàng thực hiện được nhất là thay đổi tần số của nguồn điện. Giải pháp cho vấn đề trên chính là sử dụng biến tần để thay thế cho các van.
Theo các công nghệ truyền thống trước đây mới chỉ thực hiện được việc biến tần ở các tần số cao, với công suất nhỏ trong kỹ nghệ truyền thanh và truyền hình. Còn với tần số công nghiệp và với công suất lớn hàng trăm kilô wat thì chưa thực hiện được.

Cho đến nay, rào cản về trình độ công nghệ này đã bị tháo bỏ, các nước có nền kỹ nghệ tiền tiến đã chế tạo được các máy biến tần công suất lớn, và ngay lập tức đã được áp dụng vào sản xuất, giải quyết được vấn đề điều chỉnh tốc độ của các động cơ ba pha xoay chiều và đem lại hiệu quả cao về mặt kinh tế.

Việc điều chỉnh đầu ra (v.d lưu lượng) của bơm/quạt được thực hiện ngay tại đầu vào là nguồn sinh ra lưu lượng, cũng chính là thông qua điều chỉnh tốc độ của động cơ truyền động bơm/quạt ấy. Khi không phải dùng van (hoặc để các van sẵn có mở tối đa) đương nhiên sẽ không còn tổn thất trên van. Động cơ cũng không phải sinh công suất cơ trên trục lớn hơn nhu cầu thực để thắng sức cản trên các van.

Trong hình vẽ 2 là đường đặc tính năng lượng - lưu lượng của bộ biến tần so sánh với bộ điều khiển lá chắn đầu vào. Theo hai đường đặc tính trên, chúng ta luôn thấy đường biểu diễn năng lượng cho hệ thống khi dùng biến tần (Micromaster) để điều khiển nằm thấp hơn rất nhiều so với đặc tính van, nhất là khi lưu lượng ra điều chỉnh xuống giá trị phần trăm thấp. Như trên hình vẽ, nếu giảm lưu lượng đi 20% thì năng lượng tiêu thụ sẽ giảm gần 50% so với giá trị thiết kế với phương án điều khiển lá chắn đầu vào. Còn khi sử dụng bộ biến tần thì năng lượng tiêu thụ giảm chỉ còn 2-3%. Khi lưu lượng tiêu thụ giảm xuống còn 50% thì năng lượng tiêu thụ với bộ biến tần chỉ còn 15% so với 56% khi sử dụng lá chắn đầu vào.

Cũng so sánh như vậy với bộ điều khiển lá chắn đầu ra thì năng lượng tiêu thụ còn tiết kiệm được nhiều hơn.

Ngoài ra, với việc sử dụng các lá chắn, chẳng những năng lượng tổn hao đã gây ra lãng phí lớn mà bản thân nó còn gây ra những tác hại không nhỏ cho hệ thống. Các lá chắn bị mòn đi rất nhanh. Các chi tiết cơ khí trên hệ thống bị chịu áp lực nhiều hơn cần thiết, chóng mỏi hơn và mau hỏng. Như vậy, chúng ta lại còn mất thêm những chi phí cho bảo trì hệ thống.

Vậy bộ biến tần làm việc như thế nào?

Nguyên lý làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản (Hình 5). Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện (tụ DC link). Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96.

Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp - tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất chế tạo theo công nghệ hiện đại. Chính vì vậy, năng lượng tiêu thụ cũng xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống.

Qua tính toán với các dữ liệu thực tế, với các chi phí thực tế thì với một động cơ sơ cấp khoảng 100 kW, thời gian thu hồi vốn đầu tư cho một bộ biến tần là khoảng từ 3 tháng đến 6 tháng.

Hiện nay ở Việt nam đã có một số xí nghiệp sử dụng máy biến tần này và đã có kết quả rõ rệt. Với giải pháp tiết kiệm năng lượng bên cạnh việc nâng cao tính năng điều khiển hệ thống, các bộ biến tần hiện nay đang được coi là một ứng dụng chuẩn cho các hệ truyền động cho bơm và quạt. Nhờ tính năng kỹ thuật cao với công nghệ điều khiển hiện đại nhất (điều khiển tối ưu về năng lượng) các bộ biến tần đang và sẽ làm hài lòng nhiều nhà đầu tư trong nước, trong khu vực và trên thế giới.

Tiết kiệm năng lượng cho nhà máy gạch.

image019

Điện năng đã đóng vai trò không thể thay thế trong các ngành sản xuất công nghiệp hiện nay. Với sự phát triển mau chóng của kinh tế thị trường, cơ sở hạ tầng được chú trọng đầu tư khiến nhu cấu vật liệu xây dựng vài năm gần đây tăng vọt. Chỉ nói riêng ngành gạch xây dựng, hàng loạt nhà máy gạch sử dụng công nghệ lò Tuynel ra đời.

Tất cả các nhà máy sản xuất vẫn sử dụng hệ thống quạt khí nén điều chỉnh bằng van tiết lưu đầu vào. Như vậy động cơ vẫn hoạt động với công suất định mức mà thực tế van tiết lưu đầu vào luôn đượcc điều chỉnh ở mức 40-80%. Ðó thực sự là một sự lãng phí khi mà thực tế động cơ đã tiêu tốn một lượng công suất vô ích đáng kể.

Biến tần đã thay đổi hoàn toàn tình hình. Sử dụng biến tần để điều chỉnh lượng không khí và thay đổi áp suất có thể tiết kiệm năng lượng và nâng cao độ tin cậy của hệ thống.

Hệ biến tần đóng vai trò của một bộ khởi động mềm, một bộ điều chỉnh tốc độ động cơ với đặc tính điều chỉnh vô cấp và có thể điều chỉnh vượt mức mà vẫn đảm bảo vệ động cơ hoạt động an toàn. Giờ đây không cần phải điều chỉnh van tiết lưu đầu vào, tại phòng vận hành, công nhân có thể dễ dàng điều chỉnh và giám sát tốc độ quạt gió nhờ chiết áp và màn hình điều khiển.

Ngoài hiệu quả kinh tế, họ biến tần bạo vệ và kéo dài tuổi thọ động cơ, hệ thống hoạt động êm giảm thiểu tiếng ồn và rung.

Hệ thống có thể hoạt động song song với hệ thống khởi động động cơ truyền thống sử dụng khởi động từ. Khi có sự cố, có thể chuyển đổi dự phòng để đảm bảo lò luôn được hoạt động  liên tục.

Chúng tôi đã có kinh nghiệm lắp đặt cho nhiều nhà máy và thực tế đã chứng minh tính hiệu quả kinh tế rất cao.

Ðể tìm hiểu thêm, quý doanh nghiệp có thể xem tham khảo tài liệu:

Giải pháp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống quạt công nghiệp

Dưới đây là hình ảnh một số nhà máy chúng tôi đã lắp đặt họ biến tần trên:

image020

image021

image022

image023

image024

Mọi thông tin, quý vị vui lòng liên hệ:

CÔNG TY THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA TOÀN CẦU

Xưởng lắp ráp: Minh Khai - Từ Liêm - Hà Nội

Trụ Sở - Cần Kiệm - Thạch Thất – Hà Nội

Điện thoại : 0466.839.242

Email : thietbidien.vnn@gmail.com

Wesite: http://congnghehot.com

 

Tư vấn Thành lập DN; Thay đổi ĐKKD; Giải thể, phá sản; Quản lý cổ đông; Mua bán cổ phần; Cổ phần hoá; Sở hữu trí tuệ; Tra cứu và đăng ký nhãn hiệu; Li xăng và chuyển nhượng nhãn hiệu; Tra cứu và đăng ký sáng chế; Bản quyền tác giả; Franchise; Xử lý xâm phạm; Tư vấn đầu tư; Tài chính ngân hàng; Bất động sản và xây dựng; Dịch thuật tài liệu và các dịch vụ khác....

Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: