با مدرن شدن سبک زندگی، نیاز به هواساز ها هر روز الزام بیشتری پیدا می کند. هواساز با تامین گرما و رطوبت کافی، هوای سالم و خوشایندی را در محیط ایجاد می کند.
فن و پمپ در هواساز نقش اساسی دارد. فرآیند گردش هوای مطبوع به وسیله موتورهای الکتریکی، فن ها و پمپ ها اتفاق می افتد.
در راه اندازی و کنترل حرکت موتور الکتریکی با چالش هایی همچون جریان هجومی و یا تنش های مکانیکی مواجه هستیم. درایو فرکانس متغیر یکی از تجهیزاتی است که به منظور مدیریت سرعت موتور الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
نوع خاصی از درایوها با نام درایو کنترل هواساز به صورت سفارشی سازی شده برای استفاده در کاربرد های ساختمانی و HVAC تولید می شوند. این نوع درایو در حقیقت نقش یک تسهیل گر برای کنترل موتورهای الکتریی که در هواساز ها به کار می رود، را بازی میکند.
در این محتوا به بررسی درایو ها، هواساز ها و نقش درایو در کنترل هواساز پرداخته ایم. با ما همراه باشید.
درایو چیست و چه کاربردی دارد
در اغلب جاهایی که موتور الکتریکی به کار رفته است، با چالش راه اندازی و کنترل دور مواجه هستیم. شروع به کار موتور همراه با جریان راه اندازی و تنش های مکانیکی است. جریان راه اندازی در برخی از موارد 7 الی 10 برابر جریان نامی موتور است.
درایو یکی از تجهیزاتی است که به کمک آن می توانیم جریان هجومی و تنش های مکانیکی راه اندازی موتور را مدیریت کنیم و مانع آسیب رسیدن به موتور شویم. البته درایو امکان کنترل همه پارامترهای عملیاتی موتور را برای ما فراهم می کند.
یکی دیگر از تجهیزاتی که برای مدیریت شروع به کار موتور مورد استفاده قرار می گیرد، سافت استارتر است. سافت استارتر با کنترل سطح ولتاژ تنها قادر است دور موتور را در زمان راه اندازی و یا (توقف) کنترل کند. به عبارت بهتر چالش های راه اندازی موتور را می توان با سافت استارتر مدیریت کرد. در مقاله مقایسه سافت استارتر و درایو به بررسی بیشتر تفاوت های این تجهیزات پرداخته ایم.
درایو در هر لحظه بر اساس نیاز، دور موتور را کنترل و چالش های راه اندازی موتور را مدیریت می کند. به دلیل مدیریت همه جانبه ای که درایو می تواند بر روی موتور اعمال کند، در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای دارد. برخی از این موارد عبارتند از:
- اتوماسیون صنعتی
- سیستم های نوار نقاله
- کنترل پمپ ها و فن ها
- کنترل ماشین آلات صنعتی خاص
- درایو کنترل هواساز
- ماشین کاری
هدف ما در این مقاله بررسی درایوهای کنترل هواساز است. برندهای پیشرو صنعت اتوماسیون، درایو های اختصاصی برای استفاده در کنترل هواساز طراحی نموده اند. درایو کنترل هواساز اشنایدر و زیمنس نمونه هایی از این محصول هستند. در ادامه بیشتر با آن آشنا می شویم.
عملکرد درایو کنترل هواساز
پیش از رواج تکنولوژی درایو، در سیستم های تهویه هوا از موتور های چند حالته استفاده می شد. در این شرایط هم قابلیت های کنترلی و هم حفاظتی خیلی محدود بود. سیستم های سنتی بر اساس خاموش و روشن شدن های مکرر در دو حالت دور کم و دور زیاد موتور را روشن می کردند. با استفاده از درایو کنترل هواساز بسیاری از مشکلات گذشته بر طرف شد.
در طول شبانه روز بر حسب شرایط دمایی و آب و هوایی، میزان حرارت و رطوبت محیط متفاوت است. درایوها امکان مدیریت پیوسته و دائم دور موتور را از کمترین مقدار تا بیشترین مقدار بر حسب نیاز لحظه ای سیستم فراهم می آورند. به طوری که در هر لحظه عملکرد و سرعت موتور، با توجه به نیاز دمایی کاربران تنظیم می شود.
برخی از مزایای استفاده از درایو کنترل هواساز عبارتند از:
- صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی
- افزایش عمر الکتریکی و مکانیکی موتور
- امکان اتصال و کنترل موتور از طریق PLC
- بالا رفتن کیفیت پارامترهای هوا مانند دما و رطوبت
- کاهش نیاز به تجهیزات حفاظت از موتور
- کاهش آلودگی های محیط زیستی
برخی درایو ها به صورت تخصصی برای کاربرد های ساختمانی و هواساز ها سفارشی سازی شده اند. درایو کنترل هواساز اشنایدر و درایو کنترل هواساز زیمنس دو نمونه از این نوع محصولات هستند. در ادامه به بررسی محصولات این دو برند می پردازیم.
درایو کنترل هواساز اشنایدر
اشنایدر یک برند اروپایی (فرانسوی) است که توانسته سهم خوبی از بازار تجهیزات صنعتی را به خود اختصاص دهد. درایو یکی از محصولات این تولید کننده است که به صورت تخصصی طراحی و تولید می شود. درایو اشنایدر در سه گروه مجزا طبقه بندی می شود:
- درایو پیشرفته کنترل فرآیند (Process)
- درایو ویژه کنترل ماشین (OEM)
- درایو با کاربرد ساختمانی (HVAC)
درایوهای پیشرفته کنترل فرآیند و یا پروسس به منظور استفاده در عملیات پیچیده صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. درایوهای کنترل ماشین به منظور رفع نیازهای کنترلی ماشین آلات صنعتی به بازار عرضه می شوند.
درایو کنترل هواساز اشنایدر یک گروه مجزا از این محصولات است که برای استفاده در انواع سیستم های هواساز سفارشی سازی شده است. انتخاب صحیح تجهیزات بر مدیریت هزینه ها و افزایش کارایی محصولات تاثیر به سزایی دارد.
درایو آلتیوار 212 یک نمونه از درایو های کنترل دور اشنایدر است که به منظور استفاده در سیستم های تهویه مطبوع سفارشی سازی شده است. این درایو در کنترل دور موتور های سه فاز آسنکرون 0.75 تا 75 کیلو وات یا 1 تا 100 اسب بخار کاربرد دارد.
در طراحی این درایو به مسایل زیست محیطی به صورت ویژه ای توجه شده است. توابع عملکردی ویژه آن به منظور بهینه سازی سیستم های تهویه در نظر گرفته شده است. درایو کنترل هواساز اشنایدر از فناوری کاهش هارمونیک بهره برده و نیازی به چوک خط یا چوک DC ندارد.
درایو کنترل هواساز زیمنس
شرکت زیمنس آلمان هم از دیگر برند های شناخته شده تجهیزات صنعتی است که به صورت تخصصی درایو کنترل هواساز تولید می کند. به طور کلی درایو زیمنس در دو خانواده درایو میکرومستر و درایو سینامیکس دسته بندی می شوند.
خانواده سینامیکس محصولات جدید زیمنس در زمینه کنترل موتورهای الکتریکی هستند. طبق مستندات زیمنس، درایو سرعت متغیرG120P از خانواده درایو سینامیکس برای کنترل کارآمد پمپ، فن و کمپرسور در مصارف ساختمانی و سیستم های HVAC طراحی و تولید شده است.
با استفاده از G120P و روش های هوشمندانه آن عملکرد فن ها و پمپ ها بهینه می شود. درایو کنترل هواساز زیمنس در مقایسه با روش های سنتی، تا 60 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می کند. برخی از موارد کاربرد این درایو عبارت است از:
- پمپ های گردش هوا یا سیال (گرمایشی یا سرمایشی)
- پمپ در ایستگاه های تقویت فشار سیالات
- کنترل فن ها در برج های خنک کننده
- فن برای ورودی و خروجی هوا
- فن برای تونل ها و پارکینگ های چند طبقه
- پنکه های سقفی
- کمپرسورهای تامین هوای فشرده
جمع بندی
درایو کنترل هواساز یک تجهیز کنترل دور موتور (اینورتر) است که به صورت تخصصی به منظور استفاده در سیستم های هواساز (HVAC) طراحی و تولید می شود. استفاده از درایو کنترل دور برای مدیریت جریان هجومی و کاهش تنش های مکانیکی راه اندازی پمپ ها، فن ها و کمپرسورها ضروری است.
در سیستم های قدیمی از روش خاموش و روشن کردن مکرر تجهیزات برای کنترل سیستم های هوا ساز استفاده می شد. امروزه درایو ها امکان کنترل سرعت موتور ها را به صورت پیوسته و در تمام طول مدت کار فراهم آورده اند.
استفاده از درایو برای کنترل هواساز مزایای زیادی نسبت به سیستم های سنتی دارد. سازگاری با استاندارهای محیط زیستی، صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی و کنترل دقیق پارامترهایی همچون دما و رطوبت برخی از مزایای استفاده از درایو کنترل هواساز است.
درایو کنترل هواساز آلتیوار 212 اشنایدر و درایو کنترل هواساز G120P زیمنس، نمونه هایی از درایو های کنترل دور موتور هستند که به صورت تخصصی به منظور کنترل دور فن ها، پمپ ها و موتور ها در سیستم های HVAC بهینه شده اند.