1、 So sánh nguyên lý hoạt động của hai loại thiết bị
1. Nguyên lý hoạt động của bộ phản hồi năng lượng
Bộ phản hồi năng lượng là một thiết bị phanh được áp dụng cho các hệ thống điều chỉnh tốc độ tần số thay đổi, với chức năng cốt lõi là phản hồi năng lượng điện tái tạo được tạo ra từ quá trình giảm tốc của động cơ về lưới điện thông qua công nghệ điều chế PWM. Khi động cơ ở trạng thái phát điện (chẳng hạn như tải năng lượng tiềm năng hoặc giảm tốc tải quán tính lớn), và tốc độ rotor vượt quá tốc độ đồng bộ, năng lượng điện được tạo ra sẽ được lưu trữ trong tụ lọc bus DC của bộ biến tần. Bộ phản hồi năng lượng tự động phát hiện điện áp bus DC, đảo ngược nguồn DC thành nguồn AC cùng tần số và pha với lưới điện, và kết nối với lưới điện sau nhiều lần lọc nhiễu. Hiệu suất phản hồi có thể đạt trên 97%.
2. Nguyên lý hoạt động của bộ phận phanh
Bộ phận phanh (bộ phận phanh tiêu thụ năng lượng) tiêu thụ năng lượng điện tái tạo thông qua một điện trở phanh bên ngoài. Khi điện áp bus DC vượt quá ngưỡng cài đặt, bộ phận phanh sẽ dẫn điện để cho phép dòng điện chạy qua điện trở phanh, chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt năng để tản nhiệt. Thiết kế này đơn giản và đáng tin cậy, nhưng lại hoàn toàn lãng phí năng lượng và sinh ra một lượng nhiệt lớn, đòi hỏi các biện pháp tản nhiệt bổ sung.
3、 Tính khả thi và thách thức của các công nghệ thay thế
Phân tích khả thi
Tính khả thi về mặt kinh tế: Thực tế cho thấy, trong các trường hợp phanh thường xuyên (như thang máy và máy ly tâm), thời gian hoàn vốn đầu tư cho các thiết bị phản hồi năng lượng thường không quá 2 năm. Ví dụ, sau khi được một doanh nghiệp sản xuất VC sử dụng, một thiết bị có thể tiết kiệm hơn 9000kWh điện mỗi năm.
Tính khả thi về mặt kỹ thuật: Các bộ phản hồi năng lượng hiện đại đã đạt được khả năng vận hành hoàn toàn tự động mà không cần cài đặt thông số. Việc lắp đặt chỉ cần kết nối bus DC với lưới điện, giúp việc gỡ lỗi trở nên đơn giản.
Những khó khăn kỹ thuật chính
Khả năng tương thích của lưới điện: Cần đảm bảo năng lượng phản hồi được đồng bộ với lưới điện và tránh hiện tượng dòng điện chảy ngược
Giảm sóng hài: THD <5% phải được kiểm soát để đáp ứng tiêu chuẩn IEC61000-3-2
Phản hồi động: Cần theo dõi nhanh những thay đổi về điện áp bus (phản hồi mức ms)
Bảo vệ hệ thống: cần cải thiện cơ chế bảo vệ quá áp, quá dòng và quá nhiệt
4、 Các trường hợp ứng dụng điển hình và lợi ích
Ngành thang máy: Một khu dân cư ở Tô Châu đã đạt được tỷ lệ tiết kiệm năng lượng toàn diện là 30,1% sau khi lắp đặt, đồng thời giảm nhiệt độ phòng máy từ 3-5℃ và giảm mức tiêu thụ năng lượng của điều hòa không khí 15%.
Máy ly tâm dược phẩm: Sau khi thay thế bộ phận phanh thiết bị 22kW bằng thiết bị phản hồi, một công ty ở Thâm Quyến đã rút ngắn thời gian giảm tốc từ 10 phút xuống còn 3 phút, tiết kiệm được 9000kWh điện mỗi năm và thu hồi vốn đầu tư trong vòng hai năm.
Tời công nghiệp: Sau khi cải tạo hệ thống tời trục nghiêng tại một mỏ, tỷ lệ thu hồi năng lượng tái tạo đạt 95% và lượng nhiệt sinh ra của hệ thống giảm 70%.
5、 Gợi ý quyết định thay thế
Các kịch bản thay thế được đề xuất:
Các tình huống phanh thường xuyên (như thang máy và cần cẩu)
Thiết bị xử lý tiêu thụ nhiều năng lượng (như máy ly tâm, máy cán)
Môi trường nhạy cảm với nhiệt độ trong phòng máy tính
Khu vực có chi phí điện cao
Giữ nguyên kịch bản của bộ phận phanh:
Ứng dụng đơn giản với tần suất phanh cực thấp
Các dự án có vốn đầu tư ban đầu hạn chế
Các vùng xa xôi có chất lượng lưới điện kém
Đường dẫn thực hiện:
Tiến hành kiểm toán mức tiêu thụ năng lượng trước để xác định tiềm năng tiết kiệm năng lượng
Chọn thiết bị đáp ứng tiêu chuẩn GB/T14549
Nộp đơn xin trợ cấp tiết kiệm năng lượng của chính phủ (trợ cấp lên tới 30% ở một số khu vực)
Ưu tiên cải tạo các thiết bị tiêu thụ năng lượng cao trong top 20% mức tiêu thụ năng lượng