Năng lượng điện đã trở thành nhu cầu chính của vũ trụ. Điện là một nguồn lực quan trọng cho các khía cạnh công nghiệp và nông nghiệp. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống. Năng lượng điện được tạo ra từ các nguồn năng lượng tái tạo cũng như không thể tái sinh. Công suất phát tại các trạm phát điện được nâng lên mức phần nào để giảm tổn thất truyền tải do máy biến áp. Sau đó, nó được truyền đến trạm biến áp phân phối từ đó nó được phân phối đến các đối tượng tiêu dùng khác nhau như các ngành công nghiệp, tổ chức, gia đình, v.v.
Vì nó được tạo ra với chi phí cao hơn, và các nguồn năng lượng không thể tái sinh đang ngày một cạn kiệt nên cần phải bảo tồn các nguồn năng lượng này. Trong bài viết này tiết kiệm năng lượng bằng điện áp, một kỹ thuật tối ưu hóa được thảo luận và một số mẹo được đưa ra để tiết kiệm năng lượng điện.
Tiết kiệm năng lượng bằng cách tối ưu hóa điện áp
Giảm lượng khí thải carbon và hóa đơn tiền điện bằng cách sử dụng công nghệ PWM
Có nhiều sản phẩm tối ưu hóa điện áp khác nhau trên thị trường nhưng hầu hết chúng đều dựa trên các công nghệ lạc hậu như máy biến áp tự động ngắt vòi, bộ ổn định cơ điện, v.v. Ở Ấn Độ, Anh và nhiều nước châu Á khác, mức cung cấp điện là 230V + 10% / -6% (216V - 253V) và điện áp trung bình thường là 240V. Hầu hết các thiết bị điện được thiết kế để làm việc ở 220V. Nếu điện áp nguồn tăng 10% thì công suất tiêu thụ trong thiết bị tăng thêm từ 15% đến 20%. Điều này sẽ tạo ra nhiệt dẫn đến thất thoát năng lượng, phát thải CO2 và về cơ bản sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị.
Công nghệ mới nhất trong việc tối ưu hóa điện áp là Bộ điều chỉnh điện áp tĩnh / Ổn áp tĩnh loại PWM dựa trên IGBT. Đây là bộ ổn định điện áp loại SMPS cho điện áp nguồn trong đó PWM được thực hiện trực tiếp trong chuyển đổi AC-sang-AC, không có bất kỳ biến dạng hài nào. Điều chế độ rộng xung (PWM) là một kỹ thuật thường được sử dụng để điều khiển nguồn điện một chiều cho một thiết bị điện, được thực hiện bởi các công tắc nguồn điện tử hiện đại. Tuy nhiên, nó cũng tìm thấy vị trí của mình trong máy cắt AC. Giá trị trung bình của dòng điện cung cấp cho tải được điều khiển bởi vị trí công tắc và thời gian trạng thái của nó. Nếu thời gian Bật của công tắc dài hơn so với thời gian tắt của nó, tải sẽ nhận được công suất tương đối cao hơn. Do đó, tần số chuyển mạch PWM phải nhanh hơn. Trong phương pháp này, không có chuyển đổi AC sang DC và cũng thay đổi nó một lần nữa thành đầu ra AC.
Ưu điểm:
- Giảm thiết kế hệ thống
- Giảm số lượng thành phần
- Tăng hiệu quả và độ tin cậy
Điều này làm xáo trộn đường viền, giảm số lượng phân khúc và nâng cao trình độ và chất lượng ổn định. Giai đoạn lực là một điều khiển chopper IGBT.
Tần số cắt khoảng 20 kHz đảm bảo hoạt động tuyệt đối im lặng và đầu ra sóng hình sin thuần túy. Trong sơ đồ khối (trên cùng), mạch điều khiển dựa trên DSP sẽ cung cấp biến tần PWM cho IGBT bằng cách cảm nhận điện áp đầu ra AC. Nếu điện áp đầu ra AC nhiều hơn, DSP sẽ giảm chu kỳ làm việc của PWM và nếu điện áp đầu ra AC nhỏ hơn, DSP sẽ tăng chu kỳ làm việc của PWM. Khi đầu vào trên 220V, đầu ra được duy trì ở mức không đổi 220V, +/- 1%.
Khi đầu vào dưới 220V, chu kỳ nhiệm vụ PWM sẽ là 100% vì vậy điện áp đầu ra giống với đầu vào. Hình ảnh thứ hai và thứ ba hiển thị PWM và đầu ra WAVEFORMs (Đen = PWM, Đỏ = Dạng sóng đầu ra). Các hình cho thấy PWM và các dạng sóng đầu ra. Lưu ý rằng tần số PWM không phải để chia tỷ lệ. PWM thực tế sẽ dày đặc hơn nhiều. Khi chu kỳ nhiệm vụ PWM giảm, đầu ra AC sẽ giảm và khi chu kỳ nhiệm vụ PWM tăng, đầu ra AC sẽ tăng.
Trong bộ cắt IGBT, các IGBT được kết nối ở chế độ chống nối tiếp nên nó có thể chuyển đổi theo cả hai hướng. Bằng cách này có thể có AC đến AC PWM. Trong khi tắt, một bộ IGBT khác sẽ được bật để chạy tự do. Vì vậy, năng lượng bay trở lại sẽ quay trở lại tải. Bởi vì tần số PWM là 20 kHz, một cuộn cảm lõi vô định hình hoặc lõi ferit nhỏ và một tụ lọc nhỏ là đủ để tích hợp dạng sóng cắt nhỏ thành sóng hình sin thuần túy.
Trong này, chúng tôi không sử dụng bất kỳ máy biến áp nào. Do đó bộ ổn định sẽ nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ . Điều tương tự có thể được sử dụng để cân bằng ba pha và tiết kiệm năng lượng hơn nữa.
13 mẹo để tiết kiệm năng lượng tại nhà
- Tắt đèn trong phòng khi không sử dụng và cả vào ban ngày có đủ ánh sáng.
- Sử dụng Lò vi sóng trong thời gian nấu ăn ngắn. Tốt hơn là thay thế chúng bằng loại thiết bị năng lượng mặt trời.
- Đặt máy điều hòa không khí ở chế độ TẮT, đặc biệt là khi bạn ra khỏi nhà. Đóng cửa ra vào và cửa sổ trong khi điều hòa không khí đang chạy và không sử dụng quạt trần.
- Do mức tiêu thụ cao hiện nay thay thế máy nước nóng điện bằng máy nước nóng khí đốt tự nhiên và máy nước nóng năng lượng mặt trời.
- Thay thế các Lò chủ yếu là cảm ứng bằng khí tự nhiên hoặc các lò sưởi thông thường khác.
- Luôn đặt máy tính cá nhân hoặc máy tính xách tay của bạn ở chế độ ngủ khi bạn không làm việc trên đó và tắt nó khi công việc hoàn thành.
- Luôn sử dụng loại điều khiển nhiệt độ tự động của Hộp sắt.
- Luôn luôn sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng như đèn huỳnh quang, đèn huỳnh quang compact (CFL), đèn LED, v.v ... thay vì đèn sợi đốt và các thiết bị vẽ điện khác. Ngoài ra, hãy sử dụng đèn hơi natri thay cho đèn hơi thủy ngân để tiết kiệm điện.
- Sử dụng thiết bị tự động tắt khi chúng đạt đến điểm hoạt động ở trạng thái ổn định.
- Trong khi xử lý các động cơ cảm ứng, đặc biệt là các loại cảm ứng, sử dụng các tụ điện shunt trên các cực của động cơ để cải thiện hệ số công suất.
- Sử dụng loại ổ điều khiển hiện đại cho động cơ công nghiệp như bộ truyền động tần số biến thiên (VFD) sẽ là lựa chọn tốt nhất để tiết kiệm điện năng đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp và thay thế các tổ máy phát động cơ bằng bộ truyền động thyristor.
- Máy bơm cũng tác động đến việc tiết kiệm năng lượng trong nhiều ngành công nghiệp hóa chất. Việc lựa chọn cánh quạt và các thiết bị khác không đúng cách dẫn đến lãng phí nhiều năng lượng. Vì vậy hãy chọn máy bơm theo đúng công suất.
- Cung cấp bảo trì phòng ngừa thường xuyên cho tất cả máy móc thiết bị và thay thế chúng bằng những cái mới nếu cần thiết.
