H300 – Biến tần chuyên dụng cho HVAC
1. Lời mở đầu
HVAC là viết tắt của cụm từ Heating, Ventilating and Air Conditioning (Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí) gọi chung là hệ thống điều hòa không khí.
Hệ thống điều khiển HVAC là một hệ thống kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong không gian trong nhà hoặc xe cộ.
Năng lượng tiêu thụ cho hệ HVAC chiếm tới 70% tổng công suất sử dụng năng lượng công trình và đây là đối tượng quan tâm hàng đầu về vấn đề tiết kiệm năng lượng. Để đạt các chứng chỉ tòa nhà xanh LEED, WELL, LOTUS,.. hay tòa nhà tiêu thụ năng lượng hiệu quả thì bài toán tiết kiệm năng lượng cho hệ HVAC luôn đặc biệt được quan tâm. Các chủ đầu tư và người quản lý hệ thống luôn luôn tìm cách giảm năng lượng tiêu thụ và giảm chi phí.
Hình 1: Hệ thống HVAC
Biến tần là một giải pháp phù hợp để thực hiện điều này.
Control Techniques là nhà thiết kế và sản xuất biến tần hàng đầu thế giới của Anh Quốc.
Control Techniques có các dòng biến tần khác nhau như dòng biến tần đa năng (C200, C300), biến tần cho bơm (F600), biến tần cho thang máy (E300),.. trong đó, H300 là dòng biến tần chuyên dụng trong hệ thống HVAC, được phát triển dựa theo các yêu cầu ứng dụng và điều khiển cho ngành HVAC.
Hình 2: Dòng biến tần H300 của Control Techniques/ Anh Quốc
2. Giới thiệu về dòng biến tần H300 của Control Techniques/ Anh Quốc
Biến tần chuyên dụng H300 được thiết kế với khả năng tự động điều chỉnh áp suất ổn định, tiết kiệm năng lượng cao nhất với chi phí đầu tư thấp nhất, mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Các tính năng kỹ thuật chung và chuyên dụng cho phép dễ dàng tối ưu hóa tiết kiệm điện và tích hợp hệ thống như:
– Dải công suất: 1.1kW đến 2.8MW.
– Điện áp: 200 đến 690VAC.
– Hiệu suất: lên tới 98%.
– Chế độ điều khiển động cơ:
+ Vols/Hz: Chế độ điều khiển phổ biến. Thay đổi tần số để điều khiển tốc độ động cơ với quy luật U/f=const.
+ Dynamic V/F functions: sử dụng để giảm thiểu tổn thất điện năng khi chạy ở chế độ điều khiển thấp tải. Dưới 70% tải định mức, biến tần có xu hướng tăng tần số để giảm điện áp đặt vào động cơ với mục đích giảm công suất tiêu thụ trên động cơ.
+ Square Law mode: Chạy cho các ứng dụng quạt hoặc máy bơm có đặc tính tải bậc 2, momen biến thiên.
+ Open Loop Vector: Điều khiển tốc độ của động cơ dựa trên thông số của vector từ trường quay bên trong động cơ (sử dụng các thông số của động cơ để xây dựng mô hình). Sử dụng cho tải có momen không ổn định, biến thiên liên tục như nâng hạ, máy bóc, ép gỗ,…
+ RFC-A: Sử dụng cho động cơ không đồng bộ. Điều khiển vecto, không có phản hồi vị trí. Biến tần sử dụng các tín hiệu ra gồm I, U, 1 số thông số cơ bản để nội suy ra tốc độ thực tế của động cơ.
+ RFC-S: Sử dụng cho động cơ nam châm vĩnh cửu hiệu suất cao.
– Bàn phím KI-HOA (Hand-Off-Auto).
– Tích hợp bộ PLC nội. Người sử dụng dễ dàng lập trình được, tự động hóa dễ dàng quá trình.
– Mạng truyền thông:
+ Modbus RTU.
+ BACnet MS/TP: Sử dụng rộng rãi trong kết nối hệ thống tự động hóa tòa nhà với hệ thống điều khiển.
– STO (Safe Torque Off): Chức năng bảo vệ ngắt momen an toàn trong trường hợp cần loại bỏ nguồn điện để ngăn chặn việc khởi động biến tần không mong muốn. Chế độ dừng khẩn cấp, có thể giảm năng lượng tạo ra Momen xoắn ngay lập tức và cho phép động cơ dừng lại bằng cách sử dụng quán tính và ma sát tự nhiên từ tải.
– Firemode: thiết bị biến tần sẽ luôn luôn chạy, bỏ qua hết tất cả các lỗi. Thiết bị hoạt động hết khả năng để đưa toàn bộ khói ra khỏi phòng, tạo lối thoát cho tới khi nhiệt độ giảm xuống ngưỡng cài đặt hoặc biến tần bị phá hủy. Nhưng khi sử dụng chế độ này thì cũng có khả năng gây ra nguy cơ hỏa hoạn do biến tần có thể chạy quá tải.
– Chế độ Wake/Sleep mode: Dừng và khởi động động cơ trong quá trình nhu cầu tải thấp để cải thiện hiệu suất hệ thống.
– Phát hiện mất tải (bơm)/ Đứt dây đai truyền động (quạt).
– Tích hợp 2 bộ PID độc lập: 2 bộ PID có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp với nhau để tăng độ chính xác hơn.
– Đồng hồ thời gian thực với tính năng cài đặt timer. Người vận hành có thể lên lịch trình cho thiết bị.
– Gia nhiệt động cơ (Motor Pre-heat): Tạo ra dòng điện 1 chiều ở mức thấp làm nóng các cuộn dây của động cơ để ngăn chặn sự ngưng tụ, gia nhiệt, sấy khô, tăng tuổi thọ động cơ, thiết bị.
– Khởi động bay (Catch a spinning motor): Trước khi xuất tín hiệu điều khiển, biến tần sẽ dò tìm tốc độ hiện tại của tải, động cơ là bao nhiêu. Biến tần xuất tín hiệu điều khiển đúng với tốc độ này để tiếp tục chạy và không cần dừng lại.
– Bỏ qua tần số cộng hưởng (Resonant Frequency skip): sử dụng để ngăn hoạt động liên tục gần bất kỳ tần số nào mà tại đố cộng hưởng cơ học có thể xảy ra => tăng tuổi thọ thiết bị. Cộng hưởng cơ học như vậy có thể chỉ đơn giản là gây ra tiếng ồn âm thanh quá mức hoặc gây ra ứng suất cơ => hỏng hóc cơ học.
Các thông tin khác về sản phẩm, người đọc có thể truy cập vào đây.
3. Ví dụ ứng dụng trong hệ thống HVAC
H300 có thể sử dụng cho các hệ thống như: tháp làm mát, thông gió đường hầm, chiller, AHU,.. trong hệ hệ thống HVAC.
Hình 3: Mô tả hoạt động của hệ thống Chiller và AHU
Trong đó:
– 1: Quạt giải nhiệt nước
– 2: Bơm nước ngưng
– 3: Máy nén lạnh
– 4: Bơm nước lạnh
– 5: Quạt cấp
– 6: Quạt hồi
3.1. Quạt giải nhiệt nước
– Lợi ích:
+ Tiết kiệm năng lượng.
+ Giảm độ ồn.
+ Điều khiển chính xác để duy trì nhiệt độ nước mong muốn tại bình ngưng.
– Chức năng: Quạt giải nhiệt nước được điều khiển theo nhiệt độ tại bình ngưng. Để ngăn chặn tình trạng lạnh không cần thiết, quạt giải nhiệt nước không được khởi động đến khi bơm nước ngưng chạy vượt quá tốc độ lớn nhất.
3.2. Bơm nước ngưng
– Lợi ích:
+ Tiết kiệm năng lượng.
+ Điều khiển chính xác để duy trì nhiệt độ nước mong muốn tại bình ngưng.
+ Giảm tác động lên hệ cơ nhờ khởi động và dừng mềm.
– Chức năng:
Bơm ngưng được điều khiển theo luật PID đảm bảo nhiệt độ nước bình ngưng luôn cố định. Nó chỉ có thể chạy khi bơm lạnh và máy nén lạnh chạy.
3.3. Máy nén lạnh
– Lợi ích:
+ Tiết kiệm năng lượng.
+ Giảm nhu cầu đỉnh.
+ Giảm tác động lên hệ cơ nhờ khởi động và dừng mềm.
+ Điều khiển nhiệt độ nước được làm lạnh.
+ Tăng tuổi thọ chiller.
+ Giảm nhu cầu bảo trì.
– Chức năng:
Biến tần tối ưu tốc độ của động cơ máy nén theo nhu cầu lạnh mong muốn. Máy nén được điều khiển theo nhiệt độ nước lạnh. Tốc độ tối thiểu của máy nén bằng 60% tốc độ định mức. Nó chỉ có thể hoạt động khi bơm nước lạnh và bơm nước ngưng chạy.
3.4. Bơm nước lạnh
– Lợi ích:
+ Tiết kiệm năng lượng.
+ Điều khiên chính xác để duy trì nhiệt độ cấp.
+ Giảm tác động lên hệ cơ nhờ khởi động và dừng mềm.
– Chức năng:
Bơm nước lạnh tuần hoàn nước lạnh trong hệ thống phụ thuộc vào nhiệt độ khí cấp vào. Nó chỉ có thể hoạt động khi nhiệt độ ống dẫn tăng cao hơn mức đặt trước và máy nén lạnh chạy.
3.5. Quạt cấp
– Lợi ích:
+ Tiết kiệm năng lượng.
+ Điều khiên chính xác để duy trì chất lượng không khí/lượng CO2.
+ Giảm bảo trì cơ khí.
+ Giảm độ ồn.
– Chức năng:
Chất lượng không khí được điều chỉnh bằng tốc độ quạt cấp phụ thuộc theo lượng CO2 khí thải. Damper khí ra sẽ được mở khi quạt cấp khởi động. Quạt cấp chỉ có thể hoạt động khi damper mở hoàn toàn.
3.6. Quạt hồi
– Lợi ích:
+ Tiết kiệm năng lượng.
+ Điều khiên chính xác để duy trì áp suất ống dẫn.
+ Giảm bảo trì cơ khí.
+ Giảm độ ồn.
– Chức năng:
Áp suất phòng được điều chỉnh bằng tốc độ quạt hồi phụ thuộc vào áp suất khí ống xả. Áp suất này được duy trì không đổi bằng luật điều khiển PID. Damper khí xả được mở khi quạt hồi khởi động. Quạt hồi chỉ có thể hoạt động khi damper này mở hoàn toàn.
4. Video giới thiệu sản phẩm
5) Khác
– Tìm hiểu thêm về dòng sản phẩm biến tần đa năng Commander C – C200/300 tại:
https://mese.vn/vi/commander-c-bien-tan-da-nang.html
– Tìm hiểu thêm về dòng sản phẩm biến tần chuyên dụng cho bơm – F600 tại:
