Tóm tắt
Để mở rộng quy mô và nâng cao hiệu quả sản xuất, các chuồng gà hiện đại áp dụng công nghệ nuôi mật độ cao nhằm nuôi được càng nhiều gà càng tốt trong một không gian giới hạn. Yếu tố then chốt của công nghệ nuôi mật độ cao là kiểm soát nhiệt độ môi trường – nếu không kiểm soát tốt sẽ dẫn đến tình trạng gà chết. Đồng thời, cần đảm bảo thông gió trong chuồng gà để giữ không khí trong lành và tránh tích tụ virus bên trong.
Bài viết này mô tả cấu tạo thiết bị và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều chỉnh nhiệt độ tự động trong chuồng gà, nhấn mạnh vào việc lựa chọn, điều khiển và hiệu quả của biến tần. Nhiệt độ thường được kiểm soát thông qua trao đổi không khí.
Bài viết này trình bày phương pháp điều chỉnh tốc độ và kiểm soát nhiệt độ trong chuồng gà thông qua việc sử dụng quạt điều khiển bằng biến tần INVT, kèm theo sơ đồ mạch. Phương pháp này có đặc điểm kiểm soát nhiệt độ ổn định, tiết kiệm năng lượng, chức năng bảo vệ đầy đủ và hiệu suất khởi động vượt trội.
Ngoài ra, một số trang trại gà sản xuất hàng chục ngàn quả trứng mỗi ngày, và việc chỉ dựa vào con người để phân loại trứng là rất kém hiệu quả. Bài viết cũng giới thiệu ứng dụng biến tần INVT trong máy phân loại trứng.
Tổng quan
Biến tần INVT được thiết kế để đáp ứng mọi yêu cầu của các ứng dụng khác nhau trong trang trại nuôi gà. Dòng biến tần tiêu chuẩn GD20-UL hỗ trợ các tính năng:
- Điều khiển V/F và vector không cảm biến
- Mô-men khởi động đạt 150% tại 0.5Hz
- Tích hợp sẵn bộ hãm
- Bàn phím ngoài để sao chép tham số
- Đạt chứng chỉ UL/cUL cho thị trường Bắc Mỹ.
- Hỗ trợ dịch vụ tùy chỉnh (như PTC, chế độ chữa cháy, HVAC)
- Khởi động lại tự động sau khi mất điện tạm thời
- Giới hạn dòng khi tăng tốc và vận hành lên đến 180%
- Có thể vô hiệu hóa bảo vệ quá nhiệt động cơ
- Có thể vô hiệu hóa mất pha đầu vào
- Tự động reset nhiều lần sau khi báo lỗi, với thời gian delay giữa các lần reset có thể điều chỉnh
- Khởi động lại động cơ đang quay sau khi mất điện ngắn hạn
- Có chức năng chặn quay ngược
- Tự động ngắt khi điện áp DC vượt mức (400VDC với 230VAC hoặc 800VDC với 480VAC)
- Dòng GD20-UL hỗ trợ nguồn cấp:
- 1 pha 200 (-15%) ~ 240 (+10%)
- 3 pha 200 (-15%) ~ 240 (+10%)
- 3 pha 380 (-15%) ~ 480 (+10%)
Trong bài viết này, một ví dụ thực tế được lấy từ khách hàng tại bang South Carolina, Mỹ.
*GD20-UL là phiên bản đạt tiêu chuẩn cho thị trường Bắc Mỹ, ở VN chỉ có dòng GD20 đạt chuẩn CE châu Âu.
Ứng dụng quạt trong chuồng gà
Việc áp dụng quạt khá đơn giản, chỉ cần sử dụng một biến trở ngoài để điều chỉnh tốc độ.
Hệ thống quạt – sơ đồ hệ thống mỗi quạt
Mỗi quạt được điều khiển bằng biến tần INVT và có thể hoạt động ổn định nhờ khả năng tính toán tốc độ cao – CPU xử lý lệnh cơ bản trong 1ns.
Bàn phân loại trứng – trang trại Thompson
Hệ thống cũ
- Có 8 hệ thống băng tải vận chuyển trứng từ các tổ gà trong 4 nhà (mỗi nhà 2 hệ thống), mỗi nhà rộng 20m và dài 150m.
- Mỗi hệ thống dùng động cơ DC 0.37kW và bộ điều khiển DC.
- Có 1 băng tải chính nhận trứng từ 8 băng tải phụ.
- Mỗi hệ thống hoạt động khoảng 15 phút, 2 lần mỗi ngày.
- Băng tải chính phải hoạt động thì các băng tải phụ mới chạy được.
- Mỗi bộ điều khiển có: biến trở, công tắc bật/tắt, đèn báo đỏ/xanh, dây 4 lõi (có chống nhiễu).
- Vấn đề với hệ thống DC:
a. Không điều chỉnh được tốc độ của từng băng tải phụ để khớp với băng tải chính
b. Động cơ DC cần bảo trì nhiều – phải thay chổi than thường xuyên
Hệ thống mới dùng biến tần INVT
- Thay thế động cơ DC bằng động cơ AC 0.37kW – đáng tin cậy hơn.
- Thay biến tần DC bằng GD20-1R5G-S2-UL.
- Tủ điều khiển mới bao gồm:
- Vỏ IP65 chống bụi
- Có đèn báo, công tắc bật/tắt, cầu chì, công tắc chế độ Remote/Local
- Núm điều tốc (potentiometer) và công tắc chọn chế độ Local/Remote
- Mỗi ngày, mỗi băng tải hoạt động tổng cộng 30 phút
- Tủ thiết kế chống bụi hoàn toàn
Giải pháp bảo vệ tủ điều khiển
Vì môi trường có nhiều bụi, IP20 không đủ để bảo vệ biến tần – dễ hư hỏng. INVT đề xuất hai giải pháp:
Giải pháp 1: Gắn biến tần hoàn toàn trong tủ kín
Cần mô phỏng nhiệt bằng phần mềm chuyên dụng để kiểm tra tỏa nhiệt
Giải pháp 2: Gắn nửa biến tần ra ngoài tủ bằng khung kim loại
Tiết kiệm không gian tủ, phù hợp nếu không quá lo về bụi vào phần quạt
Ví dụ tủ: YH-121006 – loại tủ điện chống nước chuẩn NEMA
- Kích thước: 319.79 x 268.99 x 180.59 mm
- Đạt chuẩn UL508A, IP66/IP68, NEMA 1~13
- Làm bằng nhựa polycarbonate, có các phụ kiện gắn thêm như DIN rail, giá đỡ gắn cột…
Kết luận
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ biến tần, việc áp dụng biến tần trong sản xuất ngày càng phổ biến – giúp tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí và đảm bảo chất lượng ổn định. INVT có thể cung cấp các giải pháp khác nhau cho trang trại gà, giúp khách hàng tiết kiệm chi phí, tăng hiệu quả hệ thống, dễ sử dụng và tiết kiệm điện.