Trung Thông gió và điều hòa không khí – Hệ thống (HVAC)

Các ứng dụng HVAC bao gồm: điều hòa không khí, thông gió, sưởi ấm kho lạnh,… Dòng biến tần cho HVAC chuyên dụng cho các ứng dụng như vậy. Với các chức năng được tối ưu hóa cho các yêu cầu của bơm, quạt, máy nén, máy lạnh, dòng biến tần này rất phù hợp để sử dụng ở các tòa nhà, các công trình cần yêu cầu về giải pháp HVAC.

Biến tần cho HVAC

BIẾN TẦN HITACHI VÀ ỨNG DỤNG TRONG HVAC

Lịch sử phát triển và sản phẩm của Hitachi

Hitachi, Ltd là một công ty quốc tế của Nhật Bản đặt trụ sở tại Chiyoda, Tokyo, Nhật Bản. Hitachi được thành lập năm 1910, khi đó nó mới chỉ là một cửa hàng sửa chữa đồ điện. Ngày nay, Hitachi đã trở thành một trong những nhà sản xuất đi đầu trong công nghệ mới.

Các dòng sản phẩm trong lĩnh vực điện tử công suất của Hitachi gồm:

– Biến tần cho tự động hóa

– Biến tần cho các ứng dụng ĐHKK

– Biến tần cho ngành nước (Aqua Drive)

– Biến tần công nghiệp công suất nhỏ;

– Khởi động mềm cho các động cơ.

– Các bộ điều khiển chuyên dụng cho động cơ…

– Nhiều ngành công nghiệp khác

Tiết kiệm năng lượng trong ĐHKK với dòng biến tần hitachi

Hitachi là một trong các tập đoàn hàng đầu thế giới đặc biệt chú trọng tới vấn đề tiết kiệm điện qua việc sử dụng điện hiệu quả và hợp lý. Dòng sản phẩm biến tần NE-S1 Series được thiết kế chuyên dụng để điều khiển hệ thống HVAC  trong các công trình: cao ốc, trung tâm thương mại, văn phòng, khách sạn, sân bay, bệnh viện… Các biến tần trong dòng sản phẩm này có những những năng tính kỹ thuật chung là:

– Dải công suất:         0.18kW÷1.4MW điện

– Nguồn cấp:              200-690V, 50/60Hz

– Tần số:                     0÷1000Hz,

– Hiệu suất:               98%

– Kết nối:                   BMS/FMS, BAS/FAS, DCS….

Và các tính năng chuyên dụng cho phép dễ dàng tối ưu hóa tiết kiệm điện và tích hợp hệ thống như:

– Các tính năng tiết kiệm năng lượng

– Các tính năng chuyên cho bơm quạt

– Các tính năng kết hợp hệ thống

Các tính năng cho phép tiết kiệm năng lượng

Tự động tối ưu hóa năng lượng (Automatic Energy Optimisation) 

Đây là tính năng chuẩn được tích hợp sẵn trong biến tần. Tính năng này được thực hiện với mọi dải tốc độ, tải trọng trong quá trình điều khiển. Ngay sau khi khởi động, biến tần tự tính toán giảm điện áp đặt lên động cơ theo tải thực. Kết quả là dòng điện cấp cho động cơ giảm khi tải giảm và công suất tiêu thụ điện giảm tương ứng với mức giảm của tải trong khi các đặc tính vận hành của hệ thống vẫn được đảm bảo.

Đặt lịch vận hành

Được thực hiện qua đồng hồ thời gian thực (real time clock).  Biến tần có thể thực hiện 10 tác vụ mỗi tuần phục vụ cho việc vận hành hệ thông theo lịch. Người dùng có thể đặt chế độ cho biến tần điều khiển bơm, quạt làm việc (chạy/dừng,  đặt áp lực/lưu lượng/tốc độ/…) cho các ngày từ thứ 2 tới thứ 6.  Trong các ngày này  người dùng  lại có thể  tiếp tục đặt chế độ làm việc theo giờ cao điểm/thấp điểm…. Ngày cuối tuần  thứ 7 và chủ nhật được đặt theo chế độ riêng.

Phân tích và kiểm toán năng lượng

Tính năng này được thực hiện với phần mềm. Phần mềm này tính toán năng lượng tiêu thụ và so sánh hiệu quả của ứng dụng thực hiện bằng biến tần của hitachi với các phương pháp điều khiển khác. Đối với cả dự án lắp đặt mới hay dự án nâng cấp, công cụ này cho phép lập báo cáo tài chính và kiểm toán năng lượng:

– Chi phí đầu tư thiết bị

– Chi phí lắp đặt

– Chi phí bảo dưỡng hàng năm và các ưu đãi của điện lực đối với các công trình lắp đặt sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng

– Thời gian hoàn vốn và khoản tài chính tiết kiệm theo thời gian

– Thu thập mức năng lương tiêu thụ và thời gian vận hành của thiết bị

Các tính năng tích hợp hệ thống cơ điện

Các tính năng  chuyên dụng

Tính năng chuyên dụng cho bơm

Biến tần hitachi được thiết kế với cách tính năng cho bơm với sự hỗ trợ và phối hợp của các nhà sản xuất bơm và tư vấn lắp đặt cơ điện trên toàn thế giới. Các tính năng chính chuyên cho bơm là:

– Điều khiển tổ hợp bơm: Quản lý sắp xếp vận hành sau cho các bơm trong tổ hợp có tổng số giờ vận hành như nhau nhằm hạn chế hao mòn và bảo đảm điều kiện vận hành và bảo dưỡng cho tất cả các bơm trong tổ hợp

– Chạy chờ: Biến tần tự động phát hiện tình trạng dòng chảy thấp hay không có dòng chảy. Khi đó biến tần sẽ điều khiển bơm để tăng ăp lực của hệ thống rồi ngừng bơm để tiết kiệm năng lượng. Biến tần sẽ tự động chạy bơm khi áp lực hệ thống giảm dưới mức đặt.

– Bảo vệ chạy khô và điểm cuối đường đặc tính: Khi bơm chạy mà áp suất hệ thống không đạt thì có nghĩa là giếng hết nước hay đường ống bị rò hoặc vỡ. Lúc này biến tần sẽ báo, dừng bơm hay thực hiện một chức năng được lập trình trước.

– Tự động chỉnh định thông số cho bộ điều khiển PI: Biến tần sẽ tự động đặt giá trị cho hệ số tỉ lệ (P) và hệ số tích phân (I) của bộ điều khiển khi biến tần được tích hợp vào vòng điều khiển kín (theo áp suất hay lưu lượng đặt) sao cho đáp ứng của hệ nhanh và ổn định.

Tính năng chuyên dụng cho quạt

Các tính năng cho quạt giúp cho các ứng dụng quạt thông minh hơn tiết kiệm năng lượng hơn và thân thiện hơn với người dùng. Các chức năng chính chuyên cho quạt là:

– Chuyển đổi tốc độ- lưu lượng: Biến tần có khả năng qui đổi  tốc độ- lưu lượng và hệ thống có thể chạy theo lưu lượng đặt hay mức chênh lưu  lượng đặt. Tính năng tiết kiệm năng điện nhưng vẫn đảm bảo được tính tiện nghi và tiết kiệm chi phí đầu tư do không phải dùng cảm biến lưu lượng.

– Chức năng AHU thông minh: Biến tần thực hiện điều khiển logic dựa trên các tín hiệu đầu vào từ các cảm biến theo thời gian thực và theo lịch với các chức năng:

+ Chế độ hoạt động theo ngày trong tuần

+ Điều khiển tầng P-PI cho nhiệt độ

+ Điều khiển đa vùng

+ Cân bằng lưu lượng giữa khí tươi và khí thải

– Chế độ khi có cháy: Tính năng không cho phép biến tần ngừng hoạt động trong những điều kiện làm việc mà biến tần phải dừng hoạt động để tự bảo vệ. Khi có cháy biến tần sẽ tiếp tục hoạt động điều khiển quạt đảm bảo chức năng thông gió khi có cháy bất kể mọi loại  tín hiệu  điều khiển, liên động, hay  cảnh báo…

+ Kết nối BMS:  Khi kết nối hệ thống thì các đầu vào ra của biến tần sẽ trở thành các đầu vào ra của BMS.

+ Giám sát cộng hưởng tần số: Biến tần có khả năng tự động điều khiển quạt  hoạt động ngoài dải tần số cộng hưởng của hệ thống thông gió.

+ Tăng áp cầu thang: Khi có cháy biến tần hoạt động đảm bảo áp lực  cầu thang cao hơn áp lực ở các phần khác của công trình và lối thoát hiểm khi có cháy sẽ không bị khói xâm nhập.

+ Tiết kiệm chi phí đầu tư cho AHU: Biến tần được tích hợp bộ điều khiển logic Smart Logic Controller và 4 bộ điều khiển PID  tự chỉnh định thông số để điều khiển dòng khí với quạt, van nước và van gió.

Tính năng chuyên dụng cho máy nén

Biến tần được thiết kế để điều khiển các máy nén một cách thông minh và linh hoạt nhằm tối ưu hóa khả năng làm lạnh với áp suất và nhiệt độ đặt cho máy làm lạnh nước và các ứng dụng khác của máy nén trong HVAC. Các tính năng chính chuyên cho máy nén gồm:

– Thay thế tổ hợp máy bằng một máy nén: Biến tần điều khiển tất các các máy nén ở những dải tốc độ được tối ưu đảm bảo điều chỉnh linh hoạt  chế độ vận hành tối ưu của máy nén theo nhu cầu phụ tải. Vì vậy mà một máy nén lớn có thể được dùng thay cho tổ hợp của 2 hay 3 máy nén có công suất nhỏ hơn. Ta cũng có thể dùng tính năng điều khiển tổ hợp để điều chỉnh tốc độ của một máy nén và điều khiển chạy/dừng của hai máy nén khác theo nhu cầu phụ tải.

– Đặt chế độ vận hành theo nhiệt độ: Biến tần tính nhiệt độ của môi chất làm lạnh dựa trên áp suất đo và điều chỉnh hoạt động của máy nén qua bộ điều khiển PID được tích hợp sẵn. Nhiệt độ cũng có thể được đặt để điều chỉnh chế độ vận hành cho máy nén giống như áp suất.

– Giảm số lần khởi động và dừng máy: Đặt số lần chạy/dừng tối đa trong một khoảng thời gian cho phép kéo dài tuổi thọ của máy .

– Khởi động nhanh: Biến tần có khả năng mở van bypass để máy nén có thể khởi động không tải. Biến tần có khả năng cấp momen khởi động lớn trong thời gian ngắn (110% momen định mức trong 60s).