Tiết kiệm năng lượng bằng cách dùng biến tần ?????
Chào cả nhà !
Cách đây vài tháng có nghe DKNEC tổ chức hội thảo tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng biến tần. Hại Điện không có diễm phúc được tham gia nên xin được hỏi các vị sư huynh vài câu:
1. Bản chất của việc tiết kiệm năng lượng dùng bt là gì ? (hay là bt tiết kiệm năng lượng bằng cách nào ?)
2. Khả năng tiết kiệm được bao nhiêu phần trăm ? Có đáng để đầu tư hay không ?
3. Nếu cần lập phương án đầu tư (trình sếp) thì làm sao tính được năng lượng tiết kiệm được ? (Hay là phương pháp tính ?)
Hy vọng các sư huynh giúp đỡ. Nếu có tài liệu xin vui lòng share cho Hại Điện theo địa chỉ: qvietdn@yahoo.com. Thanks !
Lý thuyết để tính tiết kiệm điện như sau:
Công suất tỷ lệ với tốc độ theo một hệ số mũ 3. P ~ (N mũ 3). Ví dụ cụ thể, khi N =100% thì công suất là 100%, nhưng khi gắn biến tần giảm N=80% thì Pmới = [(80%)mũ 3]. P = [0.8mũ 3].P =0.512.P . Tức là khi giảm tốc độ còn 80% tốc độ định mức thì công suất chỉ còn gần bằng một nửa.
Bác Rockwell ui ! Công thức bác đưa ra ở trên là áp dụng cho cả bơm và quạt gió hả bác ? Áp dụng cho biến tần nào cũng được hả bác ? Tui lập phương án đầu tư nên cần dẫn nguồn trích của công thức đó, Bác có thể cho tui biết nó là từ đâu ra không ? Thanks !
Thì lý thuyết là vậy cho nên áp dụng cho bất cứ biến tần nào, cả bơm và quạt gió. Nếu bác ở miền Nam thì bác có thể tìm trong cuốn sách trong hình đính kèm. Còn trên mạng thì tôi mới tìm thấy ở đây thôi: http://irv.moi.gov.vn/KH-CN/ncpmud/2005/1/14091.ttvn
Bác có thể tìm hiểu rỏ hơn các ví dụ mà tôi đã đưa ra trong diễn đàn, có nhiều bài mà tôi tham gia lắm.
Hình như có một tài liệu của siemmen trên sachtailieu@gmail, do một bạn upload lên, bạn tham khảo thử xem, mà tài liệu này tôi xem k được, do k đọc được dấu.
Qua đây xem nữa nè Tiết Kiệm năng lượng
Thay đổi nội dung bởi: Rockwell, 09-09-06 lúc 12:41 AM
Theo mình được học thì Cong suất đầu ra của motor là P=M x omega( tốc độ góc) . Đối với quạt và bơm thì đặc tính tải là đường cong bậc 3 nên khi tốc tộ tăng thí momen tăng không nhiều. Vì vậy khi giảm tốc độ xuống thì công suất tiêu thụ sẽ giảm đi và P(Đầu vào)= hiệu suất x P (đầu ra). Nhưng việc tiết kiệm được bao nhiêu phần trăm thì tùy thuộc vào đặc tính tải ( Tải hằng số, đường tuyến tính, đường cong bậc hai - Bạn có thể tham khảo sách (truyền động điện) của tác giả Nguyễn Văn Liễn - Đại Học Bách Khoa Ha Nội) và yêu cầu vận hành của hệ thống ( Tham khảo Sách Trang Bị Điện). Ngoài ra khi lắp biến tần vào còn có một số lợi ích công thêm như:
hệ số cossphi tăng, dòng tiêu thụ nhỏ - Giảm tổn hao phát nóng trên đường dây.
Hiện nay có nhiều thiết bị kiểm toán năng lượng. Anh có thể liên lạc với các trung tâm kiểm toán năng lượng họ sẽ hỗ trợ anh về các thiêt bị này.
Chúc thành công.
Cách đây vài tháng có nghe DKNEC tổ chức hội thảo tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng biến tần. Hại Điện không có diễm phúc được tham gia nên xin được hỏi các vị sư huynh vài câu:
1. Bản chất của việc tiết kiệm năng lượng dùng bt là gì ? (hay là bt tiết kiệm năng lượng bằng cách nào ?)
2. Khả năng tiết kiệm được bao nhiêu phần trăm ? Có đáng để đầu tư hay không ?
3. Nếu cần lập phương án đầu tư (trình sếp) thì làm sao tính được năng lượng tiết kiệm được ? (Hay là phương pháp tính ?)
Hy vọng các sư huynh giúp đỡ. Nếu có tài liệu xin vui lòng share cho Hại Điện theo địa chỉ: qvietdn@yahoo.com. Thanks !
Bên mình bắt đầu kinh doanh điều hòa sumier Inverter rồi đấy. Tiết kiệm tới 40% điện. Chi tiết xem http://sumi.com.vn
Mình gởi bạn, một số tài liệu nói về các ứng dụng trong mảng tiết kiệm năng lượng của Biến Tần và khởi động mềm Danfoss.
Mình đưa bạn tài liệu này cho các bạn và bạn việt coi thử nha, nếu ai cần thì liên hệ mình!
INVERTER DANFOSS & SOFT STARTER – GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG
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 (như hình vẽ 1,3). 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.
Hình 1: Điều khiển nhờ van đầu vào
Hình 3: Điều khiển van đầu ra
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.
Hình 2: Đặc tính năng lượng - lưu lượng của điều chỉnh van
Cũng so sánh như vậy với bộ điều khiển lá chắn đầu ra (Hình vẽ 4) thì năng lượng tiêu thụ còn tiết kiệm được nhiều hơn.
Hình 4: Đặc tính năng lượng - lưu lượng cho điều khiển đầu van
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.
Hình 5: Sơ đồ nguyên lý bộ biến tần
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.
[color="Blue"]Bạn Xem thử, nếu Bạn cần trực tiếp Mình hỗ trợ về tài liệu để trình sếp thì alô cho Em nhen!
D/C:[email]nguyenxuan.loc@dhi.com.vn
HP:0985.966.907
Các thành viên đã cảm ơn phamloc-dhi về bài viết hay này:
Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện đã được Tập đoàn Điện lực Việt Nam tuyên truyền, vận động qua các phương tiện thông tin đại chúng, song hiệu quả xem ra vẫn còn trong dự báo.
Do sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật vi điện tử và điện tử công suất nên ngày càng có nhiều loại thiết bị điều khiển động cơ điện không đồng bộ với các chức năng hoàn hảo (thuận tiện trong sử dụng, an toàn và có khả năng tiết kiệm điện tối đa vd Biến tần Delta - VFD) mà “ biến tần AC ” là một điển hình. Biến tần là bộ nguồn bán dẫn điều khiển kết hợp với động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha để thực hiện khởi động/dừng và điều chỉnh chính xác số vòng quay động cơ theo yêu cầu công nghệ. Có nhiều loại biến tần được thiết kế phù hợp với dẫy động cơ công suất từ rất nhỏ (vài trăm Woat) đến hàng 100kW
Ngoài những công dụng trên, theo kinh nghiệm của tôi thì BIẾN TẦN còn có rất nhiều tính năng khác nữa mà ta nên sử dụng như: Đấu nối dễ dàng, Dòng khới động nhỏ, giảm hao mòn động cơ và tăng tuổi thọ cũng như hiệu suất làm việc, bảo vệ mất pha, quá tải, ngắn mạch....
Trong thực tế thì các động cơ sử dụng thường là dùng các bộ khởi động mềm, hoặc các bộ khởi động Từ cộng với việc điều chỉnh lưu lượng bằng van, lá chắn, nhưng tôi phải khẳng định thêm một lần nữa là điều này thật lãng phí. Ở thời điểm giá cả leo thang này, việc tiết kiệm và giảm thiểu chi phí là mục tiêu ưu tiên hàng đầu khi mà Tập đoàn Điện Lực Việt Nam (EVN) lại tiếp tục đòi tăng giá điện, chiến sự Lybia đang căng thẳng đẩy giá dầu thô lên đỉnh điểm.
Vì vậy, một lời khuyên cho tất cả các doanh nghiệp, nhà máy đang tồn tại rất nhiều sự lãng phí là nên xem xét phương án sử dụng BIẾN TẦN cho hiệu quả, đặc biệt là các hệ thống HVAC (Điều hòa, thông gió), Bơm/Quạt, Máy ép nhựa, chế biến gỗ, băng tải, các hệ thống yêu cầu thay đổi tốc độ. Việc tiết kiệm điện năng sử dụng Biến Tần đã được kiểm chứng rất rõ ràng ( khoảng 25-40% chi phí). Hiệp hội Tự Động Hóa VN cũng khuyên tất cả các cá nhân, doanh nghiệp, nhà máy sx nên sử dụng để giảm thiểu điện năng tiêu thụ, tăng tính cạnh tranh về giá cả cho sản phẩm, bảo vệ máy móc, động cơ...
nói về khả năng tiết kiệm điện của Biến tần thì phải nói tới sử dụng trong chế độ như thế nào, ứng dụng là gì chứ không thể lấy cái riêng nói cho cái chung được ah.
vấn đề nữa là biến tần không dùng để tiết kiệm điện mà chức năng chính là để điều khiển tốc độ và moment. có thể tiết kiệm dc điện là do kết quả của dk speed/moment ở một số ứng dụng đặc biệt. tôi cho rằng nếu cứ nghĩ dùng biến tần là tiết kiệm điện thì sẽ là 1 sai lầm rất lớn.
__________________
Best Regard, KS Phan Thanh Hải (Mr.) 012345 23784
Chuyên thang máy nội và ngoại nhập
nói về khả năng tiết kiệm điện của Biến tần thì phải nói tới sử dụng trong chế độ như thế nào, ứng dụng là gì chứ không thể lấy cái riêng nói cho cái chung được ah.
vấn đề nữa là biến tần không dùng để tiết kiệm điện mà chức năng chính là để điều khiển tốc độ và moment. có thể tiết kiệm dc điện là do kết quả của dk speed/moment ở một số ứng dụng đặc biệt. tôi cho rằng nếu cứ nghĩ dùng biến tần là tiết kiệm điện thì sẽ là 1 sai lầm rất lớn.
Có thật ko ạh???
Với bất kể ứng dụng gì, tải như thế nào kể cả khi đ/c chạy full tốc độ thì dùng Biến Tần vẫn gọi là tkiệm điện vì: Khởi động và dừng đ/c tốt hơn. Cải thiện được hệ số cos phi của lưới điện, ko cần thiết phải bù và đó chính là t/k điện.
Tiết kiệm năng lượng bằng cách dùng biến tần ?????
