Biện pháp giảm cao điểm hệ thống

Biện pháp giảm cao điểm hệ thống

Một trong những biện pháp của Ripple control la` đóng/cắt điều hoà nhiệt độ và may đun nước.
Tôi có đọc 1 tài liệu họ có đề ra thế này: đóng máy điều hoà 15 giây, cắt 5 giây, luôn phiên nhau, như vậy có thể giảm được 50% công suất tiêu thụ của các điều hoà (được điều khiển).
Nhưng tôi lại nghĩ khác, khi khởi động điều hoà còn tốn công suất gấp nhiều lần và làm hỏng điều hoà nữa, có khi cắt đi cắt lại điều hoà không khởi động nữa. Như vậy thì không thể giảm công suất giảm áp lực lúc cao điểm được.
Xin các bạn cho ý kiến.

Qiseng

Chào bác,
Phương pháp mà bác mô tả có tên gọi tiếng Anh la Pulse Width Modulation (viết tắt là PWM). Đối với động cơ xoay chiều (cả 1 pha và 3 pha), nó chỉ dùng cho loại công suất nhỏ (dưới 1HP) thôi vì hiệu suất của mạch trong trường hợp này rất thấp. Với các tải thuần trở như máy đun nước thì khác (hiệu suất của mạch rất cao), công suất lại bị giới hạn bởi khả năng của chính thiết bị đóng cắt dùng trong mạch (thường là Triristor, Triac hay AC Solid State Relay - SSR). Thường thời điểm đóng mạch được đồng bộ với thời điểm nguồn Sine cung cấp đạt giá trị 0 còn thời điểm cắt của mạch được điều khiển sao cho nó nằm giữa 2 lần đóng liên tiếp. Còn tần suất đóng/ cắt dài như bác nói thì em thấy cũng lạ. Tất nhiên về lý thuyết mạch vẫn hoạt động nhưng nó sẽ hoặc rơi vào trường hợp như bác đã nêu hoặc vẫn gây ra "gợn" trên tải.

Nếu như tìm hiểu tài liệu về Ripple control và SDM thì dễ dàng kiếm được những tiêu đề "DISCONTINUATION OF RIPPLE CONTROL OF WATER HEATERS". Trước hết ở đây chỉ ra một điều vấn đề này đã được nghiên cứu và sẽ đưa vào sử dụng "On 24 April 2003 the Council of the City of Tshwane Metropolitan Municipality approved the discontinuation of the ripple control of water heaters in Tshwane with effect from
1 July 2003."
Trên nguyên tắc thì vậy nhưng về kỷ thuật thì nó khác với những gì bạn nói. Nhưng có hai điểm chính mà ta cần để ý đó là controlable và interval (thời lượng)
Khi còn đu dây điện ở VN (thợ điện gia đình) tôi vẫn biết có một nguyên tắc là đóng mở công tắc nhiều lần sẽ làm hư đèn hay thiết bị. Cái khác ở đây là ta chủ động điều khiển máy điều hoà cũng như máy đun nước. Sự đóng mở vốn không làm đứt bóng đèn mà chính sự thay đổi bản chất hóa học, lý học của dây tốc do đóng mở dòng điện chính là thủ phạm tiêu hao tuổi thọ của bóng đèn. Nếu ta khắc phục được sự thay đổi hóa học, lý học đến một mức độ nào đó thì sự đóng mở dòng điện hoàn toàn sẽ không còn bị coi là kỷ hủy diệt. Từ bị động ta trở thành chủ động nếu như những thiết bị, motor ta dùng được chế tạo để thích ứng với việc đóng mở liên tục theo ý ta. Load cycle motor là dạng động cơ có khả năng chịu đựng sự ngắt giảm dòng điện rất lớn và đột ngột (có thể lên đến 10MW). Các dạng ngắt mạnh tự động có độ chống hao mòn và ít bị ảnh hưởng bởi tính chất lý, hoá học đang được tập trung nhiều vào điều chế LTC (load-tap changer). Đây là một dạng công cụ rất đắt tiền hoạt động độc lập bên trong máy biến thế. Nó sẽ tự động thay đổi điểm nối để giữ cho hiệu điện thế luôn ổn định.
Vấn đề thứ hai đó là interval. Theo Q thì cái interval đó là 5s/15s sẽ giảm 50% năng lượng tiêu tốn. Điều này tùy thuộc vào nhà sản xuất và có nhiều bí ẩn mà chỉ có họ là người hiểu rõ và cả những bí ẩn mà cả họ cũng chưa hiểu rõ. Tuy nhiên họ có cơ sở khi lý luận và đưa vào sản xuất. Để chứng minh lợi hại của điều này hoàn toàn không dễ vì college fundalmental không thể lý giải hết mọi điều trong sản xuất. Trong mọi bài toán thì thời gian chính là yếu tố tạo ra sự khác giữa các cách giải khác nhau. Theo thực tế tại Mỹ thì peak hours vào khoảng 2-6 giờ chiều. Đây là khoảng thời gian nóng nhất trong ngày (mùa hè). Máy phát điều hòa chạy hết tốc lực để giữ lạnh căn nhà. Thermaltat sẽ ngắt dòng điện tự động khi nhiệt độ trong nhà đã đạt đến mức cần thiết. Trong thời gian hoạt động thì dù là heat-pump hay Air-con***ioner đều trao đổi khí nhưng trao đổi qua condensor hay như thế nào là có chút khác nhau tùy theo nhà sản xuất. Theo như Q thì dòng điện ngắt 5s sẽ được mở lại, điều này có thể thấy được trục quay của motor không hoàn toàn ở dạng "đứng yên" đến độ cần khởi động lại. Lần đầu mở điện 15s thì cũng khó mà kéo motor nên tạm thời ở đây ta phải chấp nhận là lần đầu kéo motor không kể. Sau khi máy đã hoạt động ở một mức độ nào đó thì mỗi khi ngắt điện 5s và đóng điện trở lại giá trị tại thời điểm 0- (pre-zero) lớn hơn 0. Nếu giá trị đó đủ để không tạo ra sự xung đột của motor thì máy sẽ vẫn chạy như không hề có gì xảy ra. Xung quanh vấn đề này có rất nhiều thứ cần nghiên cứu như lượng hơi lạnh đưa vào nhà 15s/5s có đủ làm lạnh và tạo ra xáo trộn hay ảnh hưởng đến sức khỏe không chỉ của con người và đồ đạc trong nhà hay không....Tuy nhiên vấn đề chỉ có nhà sản xuất mới hiểu rõ hơn ai hết vì họ đang cố sell cái ý tưởng trên. Về lý thuyết một số ý kiến cho là không thể, không nên nhưng kỷ thuật sẽ hạn chế những nhược điểm để tạo ra những cái có thể.
Trở lại máy đun nước, water-heater. Đây là dạng thiết bị đặc biệt và bắt buộc phải có trong các nhà tại Mỹ. Độ lớn nó tùy thuộc vào căn nhà nhưng trung bình là các loại 50-80 gallon nước. Căn bản chỉ là một bình nấu nước nóng cho gia đình sử dụng. Hệ thống nước từ ngoài vào, sau khi qua đồng hồ sẽ vào bể lọc rồi chạy hai ống vào nhà. Một ống sẽ gặp bình nước nóng và từ đó sẽ có hai hệ thống nóng lạnh chạy khắp nhà. Căn bản chỉ có hai loại bình, bình 1 cây đốt và bình hai cây đốt (ở đây chỉ nói về bình dùng điện, vì bình dùng gas lại khác). Cái tiện của bình này là luôn bảo đảm một lượng nước nóng trong nhà nhưng ngày nay các bất tiện của nó đang bị đánh mạnh bởi các công ty châu Âu đó là sử dụng quá nhiều năng lượng khi không cần thiết. Mặt dù có thiết bị tự động ngắt khi nước đạt đến 120F (có thể đưa lên rất cao nhưng 120F là nhiệt độ an toàn để sử dụng) tuy nhiên giữ một lượng nước lớn sẽ bị tản nhiệt khi không dùng và thời gian sử dụng nước lại rất nhỏ so với thời gian dùng. Ngày nay các loại bình đun tức thì và nhỏ như bên VN đã xâm nhập thị trường Mỹ, tuy nhiên vẫn chưa có chỗ đứng. Tại HomeDepot dễ dàng kiếm được bộ điều khiển đóng mở nước theo chương trình với giá rẻ. Tất cả những cái đó chỉ là hướng đi của cá thể còn DISCONTINUATION OF RIPPLE CONTROL OF WATER HEATERS lại là hướng đi mới của ngành điện nhằm điều khiển trên một khu vực rộng lớn. Theo tôi biết thì interval của loại này vào khoản 4 tiếng giờ cao điểm. Thời gian đó hoàn toàn không cần dùng nhiều nước nóng nên rất hợp lý để ngắt nguồn và đóng lại khi lượng điện yêu cầu không còn ở đỉnh.....
Lý thuyết thì có nhiều hạn chế nhưng hoạt động như thế nào để hạn chế yếu kém và nâng cao độ phục vụ thì rất đa dạng.
================

Cám ơn các bạn đã cho ý kiến.
To Bà già: Vấn đề của bạn đưa ra chắc là một mảng khác, chăc là điều khiển các động cơ rất lớn. Ở các bộ receiver của ripple control thì tiếp điểm ra (output contact) cũng khá lớn.
To 7604: Cái khó là ở VN toàn dùng A/C nhỏ, mình cũng chẳng biết áp dụng sẽ như thế nào, mà cơ chế hỗ trợ giá điện cho những ai sử dụng cách này sẽ như thế nào.
Vấn đề đặt ra đúng là việc lựa chọn thời gian như thế nào cho hợp lý với mỗi thiết bị điện khác nhau. Xin cho hỏi ở các nước khác thì giải quyết ra sao?
Qiseng

DSM, như tôi đã nói nó chỉ là một trong những mô hình và cũng như mọi mô hình khác không thích hợp cho mọi nơi mà chỉ là một số nơi trên điều kiện nhất định. Bên trên bạn chỉ hỏi về một kỷ thuật chung chứ nếu hỏi về áp dụng cho VN thì lại hoàn toàn là vấn đề khác.
Nếu nói VN ngày nay sử dụng "nhiều" A/C chỉ là một cách nói vì nhiều là bao nhiêu? chủ yếu tập trung ở TP lớn hay rãi điều mọi nơi? Có phải các máy A/C là thủ phạm chính và duy nhất trong các giờ cao điểm? Những gì góp phần và hoạt động thường trực trong giờ cao điểm?....khi có được những câu trả lời thì từ đó ta có thể đặt ra mô hình phù hợp cho riêng mình. Trong Security+ có một khái niệm là site servey rất hay. "Site servey are conducted to demonstate the flexibility, versatility, and ability of devices and networks." Tìm ra được vấn đề không có nghĩa là giải quyết được vấn đề mà là tạo ra khả năng giải quyết vấn đề.
Cơ chế bù giá thì đơn giản vì chỉ là một cơ chế nhưng để tạo ra những hoạt động phù hợp với cơ chế đó lại đòi hỏi nhiều công sức. Tại VN hầu hết hoạt động ngành điện chưa tự động hóa thì đừng nói đến điều khiển mà cái bức màng bí mật vẫn còn rất lớn. Muốn đạt đến tự động hoá thông tin trước hết phải tiêu chuẩn hóa thông tin. Nếu như cơ sở hạ tầng như một bãi cát rời rạt thì khó mà có được tiêu chuẩn thống nhất. Vì vậy tập trung vào chỉnh đốn cơ sở hạ tầng là hướng đi cần nhất. Mọi nước có một hướng đi khác nhau nhưng ai cũng trải qua thời kỳ chấn chỉnh cơ sở hạ tầng. Khi mà khoa học kỷ thuật còn chưa phát triển trong những năm 70, 80 thì Mỹ đã bắt đầu lập ra những tiêu chuẩn kỷ thuật và từ cái nền tảng đó họ đã vươn xa như ngày nay. Ngày nay, VN đã và đang sử dụng những kỷ thuật tân tiến hiện đại nhất nhưng cái nền tảng lại chưa vững. Giống như một ngôi nhà cao tầng xây trên một bãi cát rời. Thật ra bác Q. phải làm công việc trong điều kiện thiệt khó khăn.
=======================

To bác 7604: Nếu với tần suất đóng cắt cỡ giây (15s/5s) mà bác có thể xem là động cơ vẫn liên tục quay thì em nghĩ may ra có cái quạt là tạm chấp nhận. Riêng Compessor máy lạnh, do phải kéo tải rất lớn và tỉ lệ quán tính/ tải rất nhỏ nên động cơ sẽ dừng trong khoảng thời ít hơn 1 giây. Đúng như bác Q nói, trường hợp đó sẽ chẳng có con điều hoà nào chịu được (trừ khi nó chỉ đóng/ cắt mỗi quạt, không đóng cắt compessor).

Cái này có vẻ khoai đây, tôi chưa hiểu lắm, có phải dân gian họ gọi là bộ biến tần không?
Kính thư
Qiseng

Tôi thấy câu hỏi của Q và mấy câu trả lời trên hình như ko ăn nhập vào nhau lắm .
Chuyện máy điều hoà chạy như thế nào là do nhà sản xuất yêu cầu chứ mình ko thể can thiệp vào. Còn như là bạn định tự lắp thêm 1 bộ điều khiển ngoài máy điều hoà như vậy thì chắc chắn cái mày của bạn sẽ đi tong.
amitie

[/quote]
Tôi thấy câu hỏi của Q và mấy câu trả lời trên hình như ko ăn nhập vào nhau lắm .
Chuyện máy điều hoà chạy như thế nào là do nhà sản xuất yêu cầu chứ mình ko thể can thiệp vào. Còn như là bạn định tự lắp thêm 1 bộ điều khiển ngoài máy điều hoà như vậy thì chắc chắn cái mày của bạn sẽ đi tong.
amitie
[/quote]
Hiện nay trên thế giới họ vẫn làm thế đấy bạn ạ, nhưng tôi cũng không biết họ điều khiển thời gian như thế nào, có nơi đề nghị 7,5 phút nghỉ/ 22,5 phút chạy.
Qiseng

Tôi nghĩ chuyện điều khiển thời gian lặp lại như vậy ko phải khó. Tuy nhiên thời gian đặt là bao nhiêu thì lại là chuyện khác, phải biết được nguyên nhân tại sao ng ta lại đưa ra những con số đấy.(cái này tốt nhất đọc trong cái tài liệu đã đưa ra con số đấy )
Ở trên bạn có đưa ra 2 con số, 1 cái cỡ giây, 1 cái cỡ phút.
Đối với loại cỡ giây thì cái khoá ko thể làm bằng khoá cơ học, mà phải bằng khoá điện tử (dùng các khoá bán dẫn: transistor ). Loại này theo tôi nghĩ nếu ko phải do nhà sản xuất tự thêm vào chức năng làm việc lúc giờ cao điểm mà mình tự ý làm thì chắc máy sẽ sớm đi tong.
Đối với loại cỡ vài chục phút thì chắc là theo kiểu: bạt 1 lúc cho đủ lạnh, rồi tắt đi, 1 lúc sau nhiệt độ nóng lên, lại bật lại.
amitie
Được ami sửa chữa / chuyển vào 23:41 ngày 01/09/2003