Máy nén khí biến tần là gì? Ứng dụng, Ưu, nhược điểm [Nên biết]

Máy nén khí biến tần lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp, nhờ khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ linh hoạt theo nhu cầu sử dụng. Vậy máy nén khí biến tần là gì? Nó có ưu nhược điểm gì so với các dòng máy nén truyền thống?

Máy nén khí biến tần là gì?

Máy nén khí biến tần là loại máy nén hơi được trang bị bộ điều khiển biến tần (Inverter), cho phép điều chỉnh tốc độ quay của động cơ theo nhu cầu sử dụng khí nén thực tế. 

Bộ phận biến tần cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ linh hoạt

Công nghệ biến tần giúp máy vận hành linh hoạt, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Hiện có 2 dòng máy phổ biến là biến tần cho máy nén khí trục vít và biến tần cho máy nén khí piston.

Cấu tạo, cách vận hành máy nén khí biến tần

Cấu tạo

Máy nén khí biến tần có thiết kế gồm nhiều bộ phận quan trọng, mỗi bộ phận đảm nhận một chức năng cụ thể để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả. Cụ thể:

• Động cơ điện: Là nguồn cung cấp năng lượng để vận hành máy nén. Tích hợp với bộ biến tần giúp điều chỉnh tốc độ quay linh hoạt.

• Biến tần (Inverter): Thiết bị điện tử điều chỉnh tần số và điện áp cung cấp cho động cơ.

• Cụm nén khí: Bao gồm trục vít, piston hoặc ly tâm (tùy loại máy). Thực hiện chức năng nén khí và tạo áp suất cần thiết.

• Hệ thống làm mát: Giúp làm mát các bộ phận của máy nén, đảm bảo máy hoạt động ổn định.

• Hệ thống điều khiển: Gồm các cảm biến, van điều khiển, màn hình hiển thị và các thiết bị điện khác để giám sát và điều khiển máy nén.

• Bình chứa khí nén: Dùng để tích trữ khí nén và duy trì áp suất ổn định.

Cấu tạo cơ bản của máy nén hơi có biến tần

Cách vận hành máy nén khí có biến tần

Máy nén khí biến tần hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi tốc độ của động cơ để điều chỉnh lưu lượng khí nén. Khi nhu cầu sử dụng khí nén thấp, biến tần sẽ giảm tốc độ của động cơ, giúp tiết kiệm điện năng. Ngược lại, khi nhu cầu sử dụng khí nén cao, biến tần sẽ tăng tốc độ của động cơ để đáp ứng nhu cầu.

Để vận hành máy, người dùng cần thực hiện theo các bước sau:

• Trước khi khởi động: Kiểm tra nguồn điện, các thông số áp suất, nhiệt độ và mức dầu.

• Khởi động máy: Nhấn nút khởi động (Start) trên bảng điều khiển hoặc màn hình HMI. Bộ biến tần sẽ khởi động động cơ từ từ, tránh tăng dòng khởi động đột ngột để bảo vệ hệ thống.

• Vận hành & giám sát: Máy sẽ tự điều chỉnh tốc độ quay của động cơ dựa trên áp suất khí nén trong hệ thống. Hệ thống tự động sẽ cảnh báo nếu có bất kỳ sự cố nào, chẳng hạn áp suất vượt ngưỡng hoặc nhiệt độ quá cao.

• Dừng máy: Nhấn nút dừng (Stop) trên bảng điều khiển. Sau khi máy ngừng hoàn toàn, tắt nguồn điện để đảm bảo an toàn.

>>> Xem thêm: Phòng máy nén khí gồm những thiết bị nào?

Những ưu điểm hoàn hảo ở máy nén khí biến tần

Máy nén khí biến tần được đánh giá cao bởi những lợi ích vượt trội mà nó mang lại trong vận hành và hiệu suất. Dưới đây là những ưu điểm nổi bật:

Máy nén khí sử dụng biến tần giúp tiết kiệm điện năng tối ưu

Tiết kiệm điện năng

Đây là ưu điểm nổi bật nhất. Biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ theo nhu cầu sử dụng khí nén thực tế. Khi nhu cầu thấp, động cơ chạy chậm lại, giảm lượng điện tiêu thụ đáng kể (có thể lên đến 30% hoặc hơn so với máy nén khí thông thường). Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng có nhu cầu khí nén biến đổi theo thời gian.

Khởi động và dừng êm ái

Biến tần giúp động cơ khởi động từ từ, tránh hiện tượng sốc điện và giảm thiểu mài mòn cơ khí. Việc dừng máy cũng diễn ra êm ái, giúp kéo dài tuổi thọ của động cơ và linh phụ kiện.

Duy trì áp suất ổn định

Biến tần liên tục điều chỉnh tốc độ động cơ để duy trì áp suất khí nén ở mức ổn định, ngay cả khi nhu cầu sử dụng thay đổi. Điều này đảm bảo hiệu suất hoạt động của các thiết bị sử dụng khí nén và chất lượng sản phẩm.

Giảm tiếng ồn và độ rung

Máy nén khí sử dụng biến tần có khả năng khởi động và dừng êm ái, cùng với việc động cơ không phải hoạt động ở tốc độ tối đa liên tục, giúp giảm đáng kể tiếng ồn và độ rung của máy. Điều này tạo môi trường làm việc thoải mái hơn.

Tuổi thọ cao

Nhờ giảm thiểu mài mòn cơ khí và hoạt động ổn định hơn, máy nén khí biến tần có tuổi thọ cao hơn so với máy nén khí truyền thống. Mặt khác, máy cũng ít xảy ra hỏng hóc, giúp giảm chi phí vận hành và bảo trì trong dài hạn.

Hạn chế của máy nén không khí biến tần

Bên cạnh những ưu điểm vượt trội, máy nén khí biến tần cũng có một số hạn chế cần được xem xét:

Máy nén khí có biến tần có giá thành khá cao

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: So với máy nén khí thông thường, máy nén khí biến tần có giá thành cao hơn do tích hợp công nghệ hiện đại như bộ biến tần, hệ thống điều khiển thông minh.

• Hiệu quả giảm khi tải quá thấp: Khi máy nén khí hoạt động ở mức tải quá thấp (ví dụ: dưới 20%), hiệu quả tiết kiệm năng lượng của biến tần có thể giảm. 

• Yêu cầu kỹ thuật cao hơn: Do cấu tạo phức tạp và sử dụng nhiều linh kiện điện tử như biến tần, việc bảo trì đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật viên có tay nghề cao.

Khi nào nên lắp đặt máy nén khí sử dụng biến tần?

Máy nén khí biến tần là giải pháp tối ưu trong nhiều trường hợp nhờ khả năng tiết kiệm năng lượng và vận hành linh hoạt. Dưới đây là các tình huống bạn nên cân nhắc lắp đặt máy nén khí biến tần:

Trường hợp nào nên sử dụng máy nén không khí biến tần?

• Nhu cầu sử dụng khí nén biến đổi: Thích hợp cho môi trường có nhu cầu khí nén dao động, giúp tiết kiệm năng lượng (như nhà máy sản xuất theo ca hoặc xưởng gia công theo đơn hàng).

• Yêu cầu áp suất khí nén ổn định: Đáp ứng yêu cầu áp suất chính xác trong các ngành như điện tử, dược phẩm, thực phẩm và đồ uống.

• Hệ thống lớn: Nếu hệ thống có nhiều thiết bị hoạt động nhưng nhu cầu khí nén không đồng đều thì nên sử dụng dòng biến tần, nó sẽ tự động điều chỉnh để phù hợp với tổng tải.

• Yêu cầu môi trường làm việc yên tĩnh: Độ ồn của dòng máy biến tần thấp hơn dòng máy truyền thống, phù hợp với môi trường như bệnh viện, phòng thí nghiệm, gần khu dân cư,...

Tips sử dụng để phát huy hiệu quả biến tần cho máy nén khí

Để phát huy tối đa hiệu quả của biến tần khi sử dụng máy nén khí, cần tuân thủ một số nguyên tắc và áp dụng các mẹo dưới đây:

Tip vận hành máy nén khí đúng cách, hiệu quả cao

• Lắp đặt biến tần đúng cách: Biến tần cần được lắp đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh bụi bẩn và nhiệt độ cao.

• Cài đặt thông số: Điều chỉnh thông số thời gian tăng tốc/giảm tốc, dải tần số, chế độ điều khiển,... phù hợp với đặc tính của máy nén khí và nhu cầu sử dụng. 

• Đảm bảo nguồn điện ổn định: Nguồn điện cấp cho máy nén khí cần ổn định, tránh gây hư hỏng cho biến tần. Tốt nhất nên sử dụng thêm bộ ổn áp.

• Tránh chạy không tải quá lâu: Việc chạy không tải ở tốc độ thấp trong thời gian dài có thể làm nhiệt độ dầu xuống thấp, ảnh hưởng đến bôi trơn.

• Bảo trì định kỳ: Vệ sinh biến tần, kiểm tra các kết nối, làm mát biến tần để đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.

Trên đây là những thông tin chia sẻ về máy nén khí biến tần. Nếu quý khách có nhu cầu cần tư vấn mua thiết bị, vui lòng liên hệ với Kumisai Việt Nam theo Hotline: 0982 090 819 - 0983 898 758 để được hỗ trợ nhanh nhất.