2.1.2.1.Sử dụng biến tần điều khiển tốc độ quạt.
Biến tần là thiết bị được sử dụng để điều chỉnh tốc độ quạt gió khi điều kiện làm việc thay đổi nhưng vẫn duy trì lượng gió đủ để đáp ứng yêu cầu giải nhiệt thiết yếu của tháp. Đồng thời, biến tần cũng có thể làm tăng tốc độ quạt lên tới trên 60Hz khi cần. Linh kiện này được tích hợp bộ điều khiển tốt để đảm bảo nhiệt độ nước sau khi giải nhiệt sẽ không thay đổi.
Đối với hệ thống có sử dụng biến tần điều khiển: cảm biến nhiệt độ đưa tín hiệu nhiệt độ cao/thấp về bộ điều khiển, khi đó tín hiệu analog từ bộ điều khiển sẽ đưa về biến tần, và biến tần sẽ tăng giảm tốc dộ motor phù hợp để suy trì nhiệt dộ nước mong muốn. Quá trình này sẽ được hệ thống điều khiển thực hiện cà duy trì 1 cách êm ái, tốc độ quạt quay nhanh hoặc chậm tương ứng với tín hiệu yêu cầu của nhiệt độ nước, tránh tình trạng tiêu tốn điện năng vơ ích
17
Ngồi ra, khi nhiệt độ môi trường hạ thấp xuống mức thấp trong thời gian dài khi đó biến tần sẽ chuyển sang chế độ ngủ, motor quạt sẽ ngừng quay giúp tiết kiệm điện năng đáng kể.
2.1.3.So sánh, đánh giá ưu nhược điểm của hai giải pháp.
2.1.3.1.Giải pháp không sử dụng biến tần. Ưu điểm. Ưu điểm.
Là giải pháp được sử dụng phổ biến nhất. Các hệ thống này được biết đến với phạm vi mở rộng về cơng suất và cấu hình sẵn có, chi phí đầu tư đầu tiên hợp lý và hiệu quả năng lượng.
Nhược điểm:
Đối với hệ thống không dùng biến tần, motor quạt giải nhiệt sẽ đóng ngắt liên tục và luôn chạy với tốc độ maximum 50Hz cho dù nhiệt độ nước khơng cao, dẫn đến tình trạng tiêu tốn điện năng, mau hư hỏng motor.
2.1.3.2.Giải pháp có sử dụng biến tần. Ưu điểm: Ưu điểm:
Nếu bình thường động cơ 3 pha sử dụng điện lưới thì động cơ sẽ hoạt động ở 50Hz và tạo ra công suất 100% ở cốt ra motor. Tuy nhiên một số trường hợp công suất đầu khơng được sử dụng hết và hao phí, nên khi chúng ta lắp biến tần vào sẽ điều chỉnh tần số ngõ ra ở một mức thích hợp để đủ cơng suất đầu ra cần dùng. Phần trăm công suất không dùng tới được điều chỉnh bằng biến tần cũng chính là phần điện năng tiêu thụ mà khi lắp biến tần vào chúng ta đã tiết kiệm được.
18
Bảng 2. 1: Những đặt diểm và lợi ích của việc sử dụng biến tần
Đặc điểm Lợi ích
Tốc độ thay đổi -Lưu lượng gió phù hợp với nhu cầu thực tế.
-Năng lượng quạt ít hơn 60% so với hệ thống tốc độ quạt không đổi
-Giảm độ ồn quạt.
-Kiểm sốt nhiệt độ chính xác. Hiệu quả cao -Giảm lượng nước bù vào cần thiết.
-Công suất tiêu thụ của quạt phù hợp ở mọi tốc độ ở mức hiệu quả nhất.
-Tạo điều kiện thuận lợi cho lập kế hoạch bảo trì. Khởi động mềm -Giảm sự dao động điện áp do nhu cầu cao.
-Tăng tuổi thọ của quạt.
2.1.4.Phương pháp tiết kiệm điện của biến tần.
Tốc độ đồng bộ (chưa tính đến độ trượt s) của động cơ khơng đồng bộ xoay chiều ba pha được tính: n = 60f/p (vịng/phút). Trong đó:
➢ f – tần số lưới điện 50Hz (một số quốc gia trên thế giới có tần số 60Hz);
➢ p – số cặp cực từ trên stato động cơ.
Dựa vào cơng thức tính (n), người ta dùng biến tần để thể thay thế đổi tần số (f) ở nguồn vào động cơ, do đó tốc độ động cơ sẽ được thay đổi theo để đạt giá trị mong muốn.
19
Ví dụ:
Thơng số của động cơ như sau: công suất định mức Pđm = P1 = 30kW, số vòng quay định mức n1 = 2.960 vg/ph. Khi cần điều chỉnh để giảm tốc độ quạt quay dưới mức định mức: n2 = 2.500 vg/ph. Thì cơng suất tiêu thụ lúc này chỉ cịn:
Cơng suất tiêu thụ điện (kw) tỉ lệ với bậc 3 của tốc độ: P1/P2 = (n1/n2)3.
• P2 = 30 x (2.500/2.960)3 = 18 kw.
• (18 kw / 30 kw) x 100 = 60% => P2 = 60% Pđm.
Nếu máy vận hành ở chế độ ít tải trong thời gian t=15 h/ngày, điện năng có thể tiết kiệm được so với khơng dùng biến tần:
• DA = (30 x 15) – (18 x 15) = 180KWH/ngày.
Để tính lượng điện năng tiết kiệm do sử dụng biến tần với mức chính xác có thể chấp nhận, ta sử dụng cơng thức tổng quát:
• DA = Ađm – Abt (KWH/ngày). Trong đó:
➢ Ađm = Pđm x t là điện năng tiêu thụ khi không dùng biến tần (Kwh/ngày).
➢ Abt = % Pđm x % t là điện năng tiêu thụ khi động cơ điện điều khiển bằng biến tần (KWH/ngày).
➢ t là thời gian máy hoạt động trong ngày (h/ngày).
Trong ví dụ trên, động cơ có thể hoạt động cả thời gian (t = 15h/ngày), nhưng có khi động cơ làm việc với nhiều tốc độ khác nhau trong các khoảng thời gian khác nhau như: t1 = 75% x 15, t2 = 60% x 15, t3 = 40% x 15, ... thì lúc này, lượng điện tiết kiệm sẽ tốt hơn rất nhiều.
20
Chương 3
PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 3.1.Mơ tả cấu hình và ngun lý hoạt động.
3.1.1.Lựa chọn phương án thiết kế.