0909.623.689Trong thế giới công nghiệp hiện đại, việc dùng biến tần điều khiển quạt một cách hiệu quả và tiết kiệm năng lượng là một mối quan tâm quan trọng. Để đáp ứng nhu cầu này, biến tần đã trở thành một công nghệ không thể thiếu. Bài viết này sẽ tìm hiểu về vai trò quan trọng của biến tần trong việc điều khiển quạt và lý do tại sao nó đang ngày càng trở nên quan trọng trong ngành công nghiệp.
Biến tần điều khiển quạt là gì?
Biến tần điều khiển quạt (hay còn gọi là biến tần quạt) là một hệ thống hoặc thiết bị sử dụng công nghệ biến tần (Variable Frequency Drive – VFD) để kiểm soát tốc độ và hoạt động của một quạt công nghiệp hoặc hệ thống quạt. Biến tần cho phép điều chỉnh tốc độ quạt bằng cách điều khiển tần số và điện áp đầu ra, từ đó thay đổi lưu lượng không khí hoặc áp lực của quạt theo yêu cầu cụ thể. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của quạt, tiết kiệm năng lượng và cải thiện khả năng điều khiển trong các ứng dụng công nghiệp và xây dựng.
Vai trò quan trọng của biến tần trong điều khiển quạt
Dưới đây là các vai trò quan trọng của biến tần điều khiển quạt:
- Tối Ưu Hóa Hiệu Suất: Biến tần cho phép điều chỉnh tốc độ của quạt theo nhu cầu cụ thể, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động. Điều này giúp giảm thất thoát năng lượng và cải thiện hiệu suất hệ thống.
- Tiết Kiệm Năng Lượng: Bằng cách điều chỉnh tốc độ quạt dựa trên tải, biến tần giúp giảm tiêu thụ năng lượng. Điều này dẫn đến giảm chi phí điện năng và giảm tác động đến môi trường.
- Bảo Vệ Quạt: Biến tần giúp bảo vệ quạt khỏi các tác động không mong muốn, chẳng hạn như quá tải hoặc điện áp không ổn định, giúp kéo dài tuổi thọ của quạt.
Lợi ích của biến tần điều khiển quạt
- Tiết Kiệm Năng Lượng: Biến tần giúp giảm tiêu thụ năng lượng, giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường.
- Tăng Hiệu Suất: Việc điều khiển tốc độ quạt dựa trên nhu cầu cụ thể giúp cải thiện hiệu suất hệ thống.
- Bảo Vệ Thiết Bị: Biến tần bảo vệ quạt khỏi các tình huống không mong muốn, giúp tránh hỏng hóc và giảm chi phí bảo trì.
Khảo sát hiện trạng nhà máy xi măng:
Tùy theo nhu cầu sản xuất từng mặt hàng mà người vận hành sẽ điều chỉnh lá chắn để điều lượng gió. Khi đó động cơ vẫn hoạt động với công suất định mức và các lá chắn luôn được điều chỉnh ở mức 0-80%. Ðó thực sự là một sự lãng phí điện năng khi mà thực tế động cơ đã tiêu tốn một lượng công suất vô ích đáng kể.
Động cơ điện cho quạt được khởi động và chạy trực tiếp từ lưới điện với các phương pháp khởi động cổ điển như: khởi động sao, tam giác… Hiện tại trong nhà máy có nhiều động cơ công suất lớn khởi động dạng này. Việc khởi động này tạo sụt áp lớn trên lưới điện, làm dòng điện tăng cao. Từ đó, tiêu tốn một lượng điện đáng kể, nếu việc khởi động kéo dài sẽ gây ảnh hưởng các thiết bị điện khác trên lưới. Ngoài ra với việc khởi động trực tiếp, trong thời gian ngắn để đạt nhanh tốc độ định mức dễ làm hư hỏng các thiết bị cơ khí và làm giảm tuổi thọ động cơ.
Giải pháp lắp biến tần điều khiển quạt cho nhà máy xi măng
Mở van chắn gió hoàn toàn (mở 100%). Dùng biến tần Simphoenix để điều khiển tốc độ động cơ. Từ đó điều chỉnh lưu lượng gió cấp vào.
Phân tích ưu điểm của hệ thống dùng biến tần:
- Biến tần đã thay đổi tình trạng hoạt động. Sử dụng biến tần để điều chỉnh lượng không khí có thể tiết kiệm năng lượng và nâng cao độ tin cậy của hệ thống.
- Biến tần đóng vai trò của một bộ khởi động mềm giúp động cơ khởi động êm ái, tránh hao mòn cơ khí. Với biến tần người vận hành có thể điều chỉnh lượng gió tùy ý rất dễ dàng (không cần phải điều chỉnh van) tại phòng điều khiển bằng cách thay đổi tốc độ động cơ.
So sánh điều khiển lưu lượng gió cũ và dùng biến tần cho hệ thống:
| Phương pháp điều khiển cũ (chạy trực tiếp) | Sử dụng biến tần điều khiển quạt tiết kiệm điện |
| Quá trình khởi động: dòng điện khởi động cao gấp 3-5 lần dòng định mức của động cơ, làm sụt áp hệ thống điện… gây lãng phí điện năng. | Dòng điện khởi động thấp (tăng từ từ tới dòng định mức). Hệ thống điện ổn định, tiết kiệm điện. |
| Quá trình chạy máy: motor chạy với tốc độ định mức, lưu lượng gió được điều chỉnh bằng đóng mở van: gây lãng phí điện năng, vận hành khó khăn. | Van mở 100%, lưu lượng gió sẽ được điều chỉnh bằng việc thay đổi tốc độ động cơ thông qua biến tần. Tiết kiệm điện năng nhiều, vận hành dễ dàng. |
| Bảo vệ thiết bị : Với việc khởi động và chạy bằng điện lưới sẽ gây hao mòn cơ khí lớn, phát ra tiếng ồn lớn… | Việc khởi động từ dưới lên và giảm tốc độ của motor. Hệ thống khởi động và vận hành êm ái sẽ tăng tuổi thọ đáng kể cho hệ thống cơ khí. Motor được bảo vệ hoàn toàn: quá áp, thấp áp, quá tải, mất pha… |
Biến tần điều khiển quạt 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 hoạt động với công suất bình thường. Và lượng điện tiêu thụ gần như vẫn tối đa, nếu có giảm thì cũng không đáng kể.
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 tỉ lệ bậc ba của tần số (Nếu thay đổi 20% tốc độ thì điện năng tiêu thụ có thể giảm 30 – 40 %).
Van điều chỉnh lưu lượng gió (VD: mở 50%)
Hệ thống quạt gió kiểu cũ Lưu lượng gió 100%(Motor chạy tốc độ tối đa)
Van điều chỉnh mở 100% hoặc không có van điều chỉnh
Hệ thống quạt gió sử dụng biến tầnLưu lượng gió 50%(Motor chạy 50% tốc độ tối đa).
Xem thêm:
- Lắp biến tần cho quạt hút bụi nhà máy gỗ tiết kiệm điện tối ưu
- Điều khiển bơm, tưới nước tự động bằng điện thoại
Lắp biến tần Simphoenix điều khiển quạt tiết kiệm điện như thế nào?
Quạt có moment tải thay đổi theo tốc độ vòng quay như sau:
- Lưu lượng (m3 /h) tỷ lệ bậc nhất với tốc độ, Q1/Q2 = n1/n2.
- Công suất điện tiêu thụ (kW) tỷ lệ lập phương với tốc độ, P1/P2 = (n1/ n2).3
Trong đó:
- Q1,P1 là lưu lượng và công suất tương ứng với số vòng quay định mức của động cơ.
- Q2,P2 là lưu lượng và công suất ứng với tốc độ vòng quay được điều chỉnh (n2<n1).
Công suất điện tiêu thụ tỷ lệ với bậc ba của tốc độ, vì thế giải pháp ứng dụng biến tần là sự lựa chọn duy nhất cho khả năng tiết kiệm điện rất cao so với khi động cơ làm việc với tốc độ không đổi (100% tốc độ định mức).
Ví dụ: Thông số của động cơ quạt hiện tại đang hoạt động như sau: công suất định mức Pđm = P1 = 110kW, van lúc này mở 75%, dòng điện tiêu thụ là 110A. Khi lắp biến tần: van sẽ được mở tối đa 100%, lưu lượng gió (tương ứng với chạy trực tiếp mở van 75%) sẽ được điều chỉnh bằng cách giảm tốc độ biến tần tại phòng điều khiển.
- Công suất tiêu thụ của động cơ 110KW:
Pgiờ =√3 x U x I x Cosφ= 3 x 380 x 110 x 0.8 ≈ 58.00 Kwh
- Thời gian hoạt động máy là 16h/ngày:
Pngày = 58.00 x 16 = 928.00 Kwh
- Theo thực nghiệm sau khi lắp biến tần vào hệ thống quạt sẽ tiết kiệm được khoảng từ 20 ~ 25%.
Ptiếtkiệm = 928.00 x 20% ≈ 185.60 Kwh
- Ước tính giá điện 1.400đồng/Kwh, số tiền tiết kiệm hằng ngày:
Tiền tiết kiệm ngày = 185.60 x 1.400 ≈ 259.840 đồng/ngày
- Thời gian hoạt động máy 30 ngày/tháng, số tiền tiết kiệm trung bình hằng tháng:
Tiền tiết kiệm tháng = 259.840 x 30 ≈ 7.795.200 đồng/tháng
Như vậy, với chi phí đầu tư một tủ điện biến tần Simphoenix 110 KW 380 V do TPT cung cấp với giá cạnh tranh. Thì chưa đến 1 năm là nhà máy đã thu hồi dư vốn, trong khi biến tần được bảo hành đến 2 năm. Và chất lượng , tuổi thọ của biến tần Simphoenix đã được chứng minh sử dụng ổn định nhiều năm sau đó.
Kết Luận:
Biến tần điều khiển quạt là một công nghệ quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất quạt và tiết kiệm năng lượng. Việc sử dụng biến tần không chỉ giúp cải thiện hiệu suất hệ thống mà còn giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường. Điều này làm cho biến tần trở thành một lựa chọn quan trọng trong ngành công nghiệp và xây dựng hiện nay.
Xem thêm các bài viết liên quan khác tại mục >> Tin tức của Thiên Phú Thịnh:
Công ty TNHH Tự Động Hóa Thiên Phú Thịnh
Biến tần – HMI – PLC – Servo – Khởi Động Mềm – Tủ điện – Scada
Địa chỉ: Số 1B, Đường Tú Xương, Khu Phố 1, Phường Hiệp Phú, TP Thủ Đức
Hotline/Zalo: 0909 623 689
Email: Thienphuthinh.auto@gmail.com
Fanpage: https://www.facebook.com/TPTAutomation
