Giải pháp làm mát không gian lớn giúp tối ưu năng lượng tổng thể lên đến 36% mỗi năm

Đây là con số tối ưu năng lượng rất ấn tượng, để có được kết quả trên, Công ty Cổ phần cơ điện và xuất nhập khẩu Toàn Cầu (TOMEXCO) đã không ngừng cải tiến khoa học công nghệ, nghiên cứu và đưa ra nhiều giải pháp phù hợp cho từng không gian.

Với đội ngũ kỹ sư thiết kế giỏi, công nhân sản xuất tay nghề cao, hệ thống máy móc tiên tiến hiện đại, TOMEXCO trở thành thương hiệu đầu tiên sản xuất quạt công nghiệp cỡ lớn HVLS theo tiêu chuẩn Châu Âu tại Việt Nam.

Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần cơ điện và xuất nhập khẩu Toàn Cầu (Tomexco) và toàn thể cán bộ, CNV, kỹ sư.

Công ty luôn chú trọng nâng cao chất lượng sản phẩm, dịch vụ, đem đến cho khách hàng những giải pháp tối ưu với giá thành hợp lý. Đặc biệt, trong bối cảnh các kho vận hiện đại hoạt động liên tục 24/7 tại khu vực khí hậu nóng ẩm, thì việc áp dụng một hệ thống thông gió - làm mát thông minh đóng vai trò then chốt trong việc duy trì điều kiện nhiệt ẩm lý tưởng cho người lao động và hàng hóa.

Từ thực tế trên, Công ty TOMEXCO đã nghiên cứu và phát triển “Giải pháp làm mát không gian lớn thông minh”. Được lắp đặt tại kho SPX Vĩnh Long với diện tích 20.000 m².

Chia sẻ về giải pháp này, ông Lê Quý Vinh - Chủ tịch HĐQT Công ty Cổ phần cơ điện và xuất nhập khẩu Toàn Cầu cho biết: “Giải pháp làm mát không gian lớn thông minh tại kho SPX Vĩnh Long là giải pháp được tích hợp giữa nhiều thiết bị cơ điện tử, cảm biến môi trường và bộ điều khiển trung tâm PLC–HMI nhằm đảm bảo tối ưu hóa hiệu suất làm mát, tiết kiệm năng lượng và nâng cao môi trường làm việc”.

Ông Lê Quý Vinh - Chủ tịch HĐQT Công ty Cổ phần cơ điện và xuất nhập khẩu Toàn Cầu

Từ thực tế đi công trình và phỏng vấn các kỹ sư của TOMEXCO, chúng tôi được biết: Giải pháp triển khai bao gồm 5 thành phần chính: 18 quạt trần HVLS đường kính 7,3m sử dụng động cơ PMSM hiệu suất cao; 12 máy làm mát Aircooler công suất 1,5kW hoạt động theo hai line độc lập; 10 quạt hút mái công suất 1,5kW; hệ thống chiller làm lạnh nước 18kW đi cùng bơm tuần hoàn 2,2kW; và bộ điều khiển PLC–HMI kết hợp mạng cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió.

Tất cả các thiết bị được liên kết thành một kiến trúc điều khiển thống nhất, vận hành theo thuật toán điều khiển theo thời gian thực dựa trên chỉ số THI (Temperature–Humidity Index) và điều kiện thời tiết.

Không chỉ vậy, Quạt trần HVLS có vai trò phân phối gió mát trong không gian kho. Với lưu lượng lớn lên tới 13.000 m³/phút mỗi quạt, hệ thống HVLS giúp khuấy đảo toàn bộ không khí trong kho, triệt tiêu các điểm nóng, đồng thời kết hợp cùng các cụm Aircooler tạo ra hiệu ứng làm mát vượt trội. Động cơ PMSM thế hệ mới không sử dụng hộp số, cho phép vận hành êm, tiết kiệm điện và tuổi thọ cao.

Việc điều khiển tốc độ quạt dựa trên chỉ số THI giúp tối ưu lượng điện tiêu thụ: khi THI < 75 quạt chỉ chạy ở 15Hz; khi THI từ 75–85 quạt tăng lên dải 19Hz; và khi THI > 85 quạt đạt tốc độ 22Hz. Nhờ vậy, mức điện năng tiết kiệm được của HVLS đạt hơn 40% so với phương pháp vận hành truyền thống chạy 100% tốc độ.

Quạt trần HVLS sử dụng động cơ PMSM hiệu suất cao.

Đặc biệt, hệ thống Aircooler được thiết kế theo 2 line, phục vụ cho 2 tuyến băng tải khác nhau. Trong thực tế vận hành, chỉ khoảng ~60% thời gian hai line băng tải chạy đồng thời, do đó việc bật đồng loạt cả 12 máy làm mát là không cần thiết. Bộ điều khiển PLC cho phép chọn linh hoạt số lượng máy hoạt động dựa trên ca làm việc, vị trí nhân sự, lượng hàng và nhiệt độ khu vực.

Trong các ca chỉ vận hành 1 line, hệ thống đảm bảo các máy được bật đúng vị trí cần thiết, tránh lãng phí. Trong các ca 2 line, hệ thống chỉ vận hành khoảng 80–90% thiết bị vì không phải lúc nào cũng cần làm mát tối đa. Tính toán thực tế cho thấy giải pháp Aircooler tiết kiệm khoảng 28-30% năng lượng.

Hệ thống quạt hút mái.

Để loại bỏ tầng khí nóng tích tụ phía trên mái kho thì hệ thống quạt hút mái là thành phần quan trọng. Ban ngày (06h–18h), toàn bộ quạt hút mái được vận hành để hút khí nóng liên tục, giúp giảm tải cho HVLS và Aircooler. Ban đêm (18h–06h), khi chênh lệch nhiệt giảm, chỉ 20% số quạt hoạt động để duy trì áp suất âm nhẹ, giúp khí tươi liên tục đi vào kho. Việc vận hành hai chế độ giúp hệ thống tiết kiệm khoảng 40% điện năng so với việc chạy toàn bộ 10 quạt trong toàn bộ thời gian làm việc.

Hệ thống chiller và bơm tuần hoàn

Hệ thống chiller và bơm tuần hoàn là thiết bị tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong hệ thống, do đó việc điều khiển thông minh là yêu cầu bắt buộc. Chiller công suất 18kW được dùng để tạo nước lạnh ở mức 16–18°C dẫn vào các Aircooler.

Tuy nhiên, khi THI < 65, nhu cầu làm mát sâu giảm đáng kể, lúc này PLC tự động tắt chiller, chỉ giữ bơm 2,2kW vận hành để duy trì dòng chảy nước cấp nước cho các máy làm mát, đưa không khí ẩm dễ chịu tới người công nhân làm việc. Khi gió tự nhiên ≥ 10 m/s khi có mưa bão lớn, chiller và bơm được tắt hoàn toàn do hiệu ứng làm mát tự nhiên đã đủ lớn. Chiller cũng được tắt trong thời gian nghỉ giữa các ca, tránh vận hành không cần thiết. Theo tính toán, giải pháp này giúp tiết kiệm gần 27% điện năng cho hệ thống làm lạnh nước.

Bộ điều khiển PLC–HMI là trung tâm của giải pháp, giúp thu thập dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm, và cảm biến đo vận tốc gió ngoài trời. Dựa vào dữ liệu thời gian thực, PLC tính toán ra chỉ số THI và đưa ra lệnh điều khiển tối ưu nhất cho từng thiết bị. Tất cả trạng thái vận hành được hiển thị trên màn hình HMI trực quan, cho phép nhân viên theo dõi mà không cần can thiệp thủ công.

Giao diện màn hình chính bộ điều khiển HMI

Tính năng hẹn giờ tắt tự động giúp tắt hệ thống vào các khoảng nghỉ, loại bỏ hoàn toàn tình trạng quên tắt thiết bị – một yếu tố gây lãng phí lớn trong các kho truyền thống.

Với tính năng này người vận hành chỉ cần cài đặt thông số một lần/tuần hoặc một lần/tháng theo kế hoạch công việc - vị trí làm việc đã được tổ chức lập trước đó, hệ thống thông gió sẽ tự động chạy đúng giờ, đúng khu vực cần khi vào ca làm việc.

“Việc áp dụng giải pháp làm mát không gian lớn thông minh tại kho SPX Vĩnh Long đã mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng tổng thể đạt 36% mỗi năm, tương đương gần 200.000 kWh/năm. Ngoài việc tiết kiệm chi phí vận hành, giải pháp còn nâng cao sức khỏe người lao động nhờ môi trường làm việc ổn định, tăng năng suất làm việc và giảm rủi ro mất an toàn trong môi trường nhiệt độ cao, giảm thiểu rủi do công nhân tự ý vận hành thiết bị điện”, ông Lê Quý Vinh thông tin thêm.

Giải pháp làm mát không gian lớn thông minh do TOMEXCO phát triển được xem là mô hình mẫu có thể nhân rộng cho các hệ thống kho vận lớn, nhà máy sản xuất và trung tâm phân phối tại Việt Nam, góp phần hướng tới mục tiêu tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính và phát triển bền vững.