Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

G

gavrotte

HVACR Staff
Hiện tại tôi đang gặp phải một yêu cầu sau: điều khiển áp suất đường ống gas condensor bằng cách thay đổi tốc độ quạt làm mát (cục outdoor).
Nguyên lý điều khiển:
- Khi nhiệt độ môi trường bên ngoài condensor giảm xuống (về mùa đông)-> hiệu suất máy nén tăng -> van tiết lưu đóng bớt lại -> áp suất ống gas tăng lên. Khi áp suất này vượt quá 23 bar thì máy nén sẽ dừng hoạt động. Khi đó, nếu giảm tốc độ quạt condensor (bằng biến tần) thì hiệu suất máy nén giảm -> van tiết lưu mở ra -> áp suất ống gas giảm xuống.
Mọi người cùng phân tích tính khả thi của nguyên lý điều khiển này. Hiện tại, phía khách hàng đã lắp 01 cảm biến áp suất trên đường ống condensor, 01 biến tần điều tốc quạt condensor. Họ đang yêu cầu tôi cài đặt tham số PID cho biến tần này tuy nhiên tôi đang rất băn khoăn về cách điều khiển họ đưa ra.
Ngoài ra nhờ các bác bên HVAC trả lời giúp mấy câu hỏi:
- Khi van tiết lưu mở 100% và máy nén chỉ có một tốc độ thì áp suất đường ống gas bằng bao nhiêu?
- Khi van tiết lưu mở tối thiểu (tôi cũng ko rõ tối thiểu là bao nhiêu % nữa) thì áp suất ống gas bằng bao nhiêu?
- Dạng môi chất trước và sau khi ra khỏi condensor là gì? lỏng? lỏng + hơi?
Mời mọi người cùng mổ sẻ và đóng góp ý kiến!
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

Tôi lại hiểu ý của bác gavrotte khác đi, theo hướng ngược lại

Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng rất lớn đến giải nhiệt của dàn nóng. Và việc giải nhiệt này ảnh hưởng đến áp suất gas lỏng. Giải nhiệt tốt áp suất giảm, giải nhiệt không tốt áp suất tăng ( nóng thì giãn ra mà). Như thế dựa vào áp suất trong ống gas lỏng mình điều khiển tốc độ quạt vừa đủ tránh dư công suất khi trời mát. Tương tự thế khi giàn nóng dơ trao đổi nhiệt kém có thể tăng tốc độ quạt tự động.

Các bác góp ý cho vì em và bác gavrotte đều là dân điện cả hơi mù mờ vụ này.
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

Theo kinh nghiệm thiết kế của mình thì chủ yếu là điều khiển theo áp suất và ưa dùng nhất là theo áp suất đẩy, ít khi sử dụng theo lưu lượng hoặc theo nhiệt độ. Loại phức tạp có thể kết hợp cả ba, chủ về áp suất và có thêm các mạch điện tử kèm biến trở hoặc mạch tự động bù chỉnh khi nhiệt độ môi trường, gió ngược, loại môi chất có thay đổi nhiều để đảm bảo đáp ứng khớp khi có thay đổi.

Giả thiết rằng máy nén đặt bên trong và condenser đặt ở ngoài (như các máy lạnh lớn).

1.Thiết kế điều khiển quạt theo áp suất:

Trước tiên bạn cần xác định chủng loại quạt bạn đang sử dụng là loại biến tốc hay công suất cố định. Biến tốc thì loại gì, điều khiển bằng tín hiệu gì (vd tín hiệu 0 -5V, tín hiệu 4 -20mA, điều khiển bằng biến tần ...). Công suất cố định thì chia làm nhiều cấp quạt phối hợp nhau cùng chạy (dùng relay, contactor kích chạy).

Xác đinh tỉ số nén của máy nén. Công suất giải nhiệt của condenser ứng với nhiệt độ môi trường 30o , 35o , hay 40o , 50o .... từ đó có thể tính ra được volume gió cần giải nhiệt cũng như suy ra được tốc độ quay của quạt (hoặc từng quạt - nếu sử dụng nhiều quạt). Vẽ thành biểu đồ lý thuyết.

Chọn sensor áp suất 4-20mA (đây là sensor áp suất bán dẫn phổ biến nhất) phù hợp với dãi áp suất và môi trường làm việc. Khi áp suất thay đổi nó sẽ đưa tín hiệu 4-20mA vào mạch điều khiển quạt và tuỳ theo tỉ lệ (hiệu chỉnh bằng biến trở, phần mềm - tuỳ loại quạt)mà quạt có các tốc độ tối thiểu bắt đầu chạy, thời gian trễ... khớp với biểu đồ lý thuyết bạn đã tính toán.

Nếu sensor cơ học, đôi khi người ta kích đóng từng phần quạt vào mạch để nâng lưu lượng gió lên.

Gắn một (hoặc nhiều ... nếu dùng nhiều quạt, hoặc để dự phòng) sensor áp suất là tập quán tốt khi sử dụng.

2. Các yếu tố khác về nhiệt độ , ngược gió ... khá phức tạp người ta thường làm mạch bù các sai số này riêng biệt và chỉnh cho phù hợp bằng biến trở. Điều này cho phép hiệu chỉnh đáp tuyến của quạt dạng phi tuyến cho khớp với tải.

3. Lưu ý rằng áp suất cũng như nhiệt luôn có quán tính lớn nên các hệ lớn người ta phải đặt bình ngưng tụ lỏng -hơi ở sát condenser (ngõ ra cấp lỏng đến máy lạnh)để lượng lỏng nếu dư nhiều không làm đẩy áp suất hút lên cao. Bình này chứa thêm heater (điện trở sấy) để đảm bảo khí không bị hoá lỏng (hơi ấm thôi) làm giảm công suất máy.

4. Lưu ý các môi trường khắc nghiệt : gần biển, môi trường muối, hoá chất ăn mòn ...cần có sự bảo vệ các thiết bị cẩn thận

5. Thử thực tế tại công trình với một số điều chỉnh cho phù hợp.
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

Gavrotte xin cảm ơn ý kiến đóng góp của canon và trinhkhai79. Việc cài đặt tham số cho biến tần đã hoàn tất và gavrotte rút ra một số kết luận như sau:
- Việc sử dụng biến tần điều khiển quạt giải nhiệt cho condensor sẽ tiết kiệm được điện năng cho quạt giải nhiệt (trong trường hợp máy nén chạy một cấp)
- Khi sử dụng biến tần vấn đề hay gặp phải là máy nén bị cắt do áp cao (biến tần không điều tốc kịp thời) và do áp thấp (quạt giảm tốc độ không kịp khi môi trường bên ngoài thay đổi đột ngột!)
- Khi điều chỉnh áp suất bằng cách điều tốc quạt giải nhiệt (điều khiển gián tiếp) thì việc điều khiển để áp suất bám vào setpoit là khó thực hiện được!). Với bộ tham số PID tốt nhất thì khoảng sai lệch xung quanh điểm setpoint là ~0.7 bar.
- Để tránh được hiện tượng cắt áp cao và áp thấp thì người vận hành phải lựa chọn setpoit áp suất phù hợp (dựa vào thực tế vận hành). Có thể lấy giá trị trung bình giữa áp suất hạn chế trên và hạn chế dưới và chỉnh định lại một chút cho phù hợp.
- Lưu ý ko nên gắn cảm biến áp suất quá gần đầu đẩy của máy nén.
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

gavrotte viết:
- Việc sử dụng biến tần điều khiển quạt giải nhiệt cho condensor sẽ tiết kiệm được điện năng cho quạt giải nhiệt (trong trường hợp máy nén chạy một cấp)
- Khi sử dụng biến tần vấn đề hay gặp phải là máy nén bị cắt do áp cao (biến tần không điều tốc kịp thời) và do áp thấp (quạt giảm tốc độ không kịp khi môi trường bên ngoài thay đổi đột ngột!)
- Khi điều chỉnh áp suất bằng cách điều tốc quạt giải nhiệt (điều khiển gián tiếp) thì việc điều khiển để áp suất bám vào setpoit là khó thực hiện được!). Với bộ tham số PID tốt nhất thì khoảng sai lệch xung quanh điểm setpoint là ~0.7 bar.
- Để tránh được hiện tượng cắt áp cao và áp thấp thì người vận hành phải lựa chọn setpoit áp suất phù hợp (dựa vào thực tế vận hành). Có thể lấy giá trị trung bình giữa áp suất hạn chế trên và hạn chế dưới và chỉnh định lại một chút cho phù hợp.
- Lưu ý ko nên gắn cảm biến áp suất quá gần đầu đẩy của máy nén.[/quote]

Cảm ơn gavrotte:

Mình cũng đồng ý ý kiến của bạn. Chỉ bổ sung thêm một chút trao đổi
- Với trường hợp máy nén biến tần hoặc nhiều cấp thì quạt giải nhiệt cũng phải điều tốc để đảm bảo phối hợp đúng cỡ condenser tránh hiện tượng áp suất cao, thấp hoặc giao động lớn lúc máy chạy. Cơ cấu điều tốc có thể là biến tần hoặc sử dụng công nghệ quạt EC Fan rất được ưa chuộng (loại này chỉ cần gắn cảm biến 0-10V hoặc 4-20mA trực tiếp và lập trình hệ số PID rất dễ dàng, tuổi thọ rất cao)- do Ebmpast sản xuất, sử dụng phổ biến trên các dòng máy lạnh chính xác Stulz, APC.
- Thực tế do áp suất có quán tính lớn nên bộ điều khiển đơn giản khó có thể duy trì áp suất đẩy ổn định. Các bộ điều khiển PID tiên tiến khá đắt nhưng đảm bảo sự chính xác đó. Nếu chọn giải pháp như bạn nói lấy giá trị trung bình thì sẽ không chính xác được là chắc chắn.
- Sensor áp suất nên gắn trên condenser chứ không nên gắn gần máy nén. và kích thước đường ống, chiều dài .... đều phải tính toán chính xác theo cỡ quy định.
- Chống tụt áp suất hút thì nên gắn bình trử lỏng như mình nói kèm van ba ngã. Đây là kết cấu rất hay được thiết kế chuyên cho các loại máy lạnh đa cấp hoặc biến tần.
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

Các bác trình bầy vấn đề hay quá. Để phân tích rõ em xin tổng hợp như thế này!
Em chia bài phân tích thành 2 phần.
Phần 1.: Tại sao phải điều chỉnh áp suất ngưng tụ tại dàn ngưng.
Ở đây em chỉ xin nhắc lại một chút kiến thức để ae điều khiển và ae nhiệt lạnh nhớ lại.
Áp suất ngưng tụ phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ môi trường giải nhiệt (đối với loại giải nhiệt gió)
+ Khi nhiệt độ ngưng tụ tăng cao là do nhiệt độ một trường bên ngòai cao làm cho năng suất lạnh giảm, máy nén hoạt động quá tải và sẽ ngắt hoạt động của máy nén --> giới hạn trên của áp suất ngưng tụ.
+ Khi nhiệt độ ngưng tụ giảm là... làm cho năng suất lạnh tăng lên máy nén hoạt động trơn tru tuy nhiên khi mà áp suất ngưng tụ quá thấp sẽ làm cho môi chất ko tuần hòan được trong hệ thống và máy nén sẽ ngăt --> giới hạn dưới của áp suất ngưng tụ.
Như vậy căn cứ theo giới hạn của áp suất ngưng tụ thì ta sẽ biết cách điều chỉnh áp suất ngưng tụ trong khoảng giới hạn đó cụ thể ở đây là điều chỉnh tốc độ quạt của dàn ngưng. Dựa vào công thức truyền nhiệt và nhiệt độ môi trường bên ngòai để chọn ra tốc độ quạt phù hợp theo lưu lượng gió.
Phần 2. Điều khiển tốc độ quạt theo cảm biển áp suất (sensor) cái này em xin nhường lại cho các bác điều khiển.
Mong ae điện điều khiển thuyết minh phương án và giải thích cụ thể! :laugh:
All for HVACR PRO! :P
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

Bài viết mở đầu năm con Trâu,
1. Vấn đề áp suất, nhiệt độ, máy nén, dàn ngưng....các anh em bên Nhiệt đã bàn khá rõ rồi.
2. Sau đây mình xin trao đổi thêm vài ý về Điều Khiển.
- Việc điều khiển nói ra ban đầu tưởng rất dể, tín hiệu đầu vào là áp suất, đối tượng điều khiển là động cơ quạt. Nhưng thông số áp suất này lại chịu sự chi phối rất lớn vào 2 nguồn: Máy nén, và nhiệt độ môi trường.
- Không phải cứ việc bỏ hàm điều khiển PID vào là bất kì vòng kín nào cũng có thể điều khiển để chúng xác lập được. Vấn đề là các thông số K để nạp vào hàm truyền ấy, do đó một vấn đề hết sức quan trọng là việc tìm các thông số Kp, Ki, Kd theo từng hệ thống cụ thể. Một số thiết bị có nhúng sẳn các thuật toán để làm việc này. Hay đơn giản là người ta là nghiên cứu thiết bị này sẽ dùng cho mục đích gì và các thông số được nạp sẳn cho phù hợp mục đích đó.
- Vì các đối tượng trong mô hình này có sự biến thiên nhanh, độ vọt lố cao do đó phải xem xét lại tốc độ điều khiển của bộ xử lý đồng thời khả năng đáp ứng của đối tượng điều khiển ( việc biến tần nhận tín hiệu>>xử lý tín hiệu này. Rồi đến động cơ đáp ứng sự thay đổi của biến tần...). Chúng ta làm việc này giống như đang giả quyết 1 phần của hệ thống thôi do đó phải đem vào thực tế để điều chỉnh bằng kinh nghiệm, nếu làm luôn bộ điều khiển quản lý toàn hệ thống có tính đồng bộ thì chắc chắn hơn.
- Theo mình để tránh các lỗi mà bác gavrotte gặp phải nên làm như sau: Thêm cảm biến nhiệt độ môi trường, tất cả các tín hiệu đầu vào đầu ra gôm chung vào một bộ điều khiển ( PLC, DDC, Vi điều khiển...) Lúc này ta sẽ thiết lập một thuật toán riêng cho toàn bộ hệ thống này, khi đã đồng bộ các đối tượng thì việc điều khiển sẽ dễ dàng hơn.


* Từ vấn đề này mình có thêm thắc mắc. Thế đối với hệ Chiller giải nhiệt nước thì sao, mình làm gì để thay đổi công suất hoạt động của bơm giải nhiệt, quạt tháp giải nhiệt khi tải lạnh thay đổi...Anh em bổ sung thêm vấn đề này nhé.
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

Mình cũng đang rất quan tâm đến việc dùng biến tần để điều chỉnh số vòng quay của động cơ.
Gavrartte có thể cho mình biết A đang dùng biến tầng của hãng nào vậy.
Rất mong nhận hồi âm từ A.
Thank so much!
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

Hi Canon,
Đối với quạt tháp giải nhiệt thì cũng có thể dùng biến tần để điều tốc độ quạt -> điều khiển duy trì nhiệt độ nước rời tháp giải nhiệt.
 
Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condensor

Hi Gavrartte
Theo em thường thấy thì công suất của bơm giải nhiệt lớn hơn cs quạt tháp. Do vậy cần phải điều khiển bơm này. Các bác HVAC đâu cho ý kiến về vấn đề này đi chứ.
Herot đầu rồi !!!!!
 
Ðề: Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condenso

Mình đại diện kinh doanh của hãng quạt ebmpapst tại Việt Nam. Các bác có nhu cầu quạt ebmpapst thì alo cho mình nhé.

Cám ơn các bác đã hỗ trợ.

Ngoc Ta
HP: 0903681268
 
Ðề: ap suat trong ong ga long khi van hanh he thong vrf cong suat 42hp

ai bit ap suat trong ong ga long bao nhieu khi van hanh chi minh voi
 
Ðề: Trả lời: Phân tích khả năng điều khiển áp suât ống gas máy điều hòa bằng quạt condenso

canon đã viết:
Hi Gavrartte
Theo em thường thấy thì công suất của bơm giải nhiệt lớn hơn cs quạt tháp. Do vậy cần phải điều khiển bơm này. Các bác HVAC đâu cho ý kiến về vấn đề này đi chứ.
Herot đầu rồi !!!!!
Nhấn để mở rộng...

Hay quá! Không biết anh em nào có ý nghĩ tắt tất cả là tiết kiệm nhất không nhỉ! he he! Cái này đỡ tốn tiền đâu tư, tiết kiệm năng lượng cũng cực kỳ hiệu quả đó!!!!
 
Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký để phản hồi tại đây.

Chia sẻ trang này

Back
Bên trên