Sáng chế bộ điều khiển điện tử kiểm soát tần số – điện áp và phối trộn nhiên liệu máy phát điện sử dụng khí biogas

Đây là sáng chế của ThS. Nguyễn Phước Tín và ThS. Nguyễn Quang Minh, giảng viên Trường đại học Tiền Giang. Giải pháp trên đoạt giải nhì Hội thi sáng tạo kỹ thuật tỉnh Tiền Giang lần thứ 11, năm 2014 – 2015 .

Mục tiêu của sáng chế là nhằm thiết kế, chế tạo bộ điều khiển điện tử cho máy phát điện sử dụng khí biogas nhằm thu nhận dữ liệu hoạt động của động cơ và máy phát điện bằng các cảm biến (sensors);

Hòa trộn hỗn hợp khí biogas bằng ống venturi, kiểm soát tỷ lệ không khí/nhiên liệu của hỗn hợp hòa khí cung cấp cho động cơ (AFR) theo giải thuật PID digital (tích phân – vi phân – tỷ lệ); điều khiển nhiên liệu và đánh lửa theo lập trình, theo hướng hỗn hợp nhiên liệu nghèo và tỷ số nén cao (lớn hơn 17);

Kiểm soát và điều khiển sự ổn định của tần số, điện áp theo giải thuật PID. Qua đó, giúp chất lượng điện áp máy phát ổn định, đảm bảo tiêu chuẩn quy định về chất lượng điện năng theo Nghị định 105/2005/NĐ-CP của Chính phủ (ổn định điện áp từ – 10%  đến + 5%, ổn định tần số + 0,5 Hz).

Do áp dụng hiệu ứng Venturi nên biogas được hút từ hầm ủ (hoặc túi lọc) vào động cơ (động cơ diesel từ 1 – 6 xy lanh được chuyển đổi, có thể sử dụng hoàn toàn bằng khí biogas) không qua hệ thống tăng áp; đồng thời tỷ số nén của động cơ diesel (máy dầu) nguyên thủy được cố định (từ 17-18) nên động cơ cho hiệu suất nhiệt cao, tiêu tốn năng lượng ít, giảm phát thải khí CO2.

Đối với máy phát điện sử dụng biogas được lắp đặt bộ điều khiển, khi phụ tải giảm, nhu cầu tiêu thụ điện năng giảm, động cơ được điều khiển giảm tốc độ vòng quay bằng cách giảm lượng khí biogas nạp vào thông qua van tiết lưu.

Ngược lại, khi phụ tải tăng, van tiết lưu được mở lớn, lượng khí biogas được tăng cường giúp động cơ tăng tốc độ vòng quay để kéo máy phát quay nhanh hơn nhằm đáp ứng nhu cầu điện năng tăng lên của phụ tải.

ThS. Nguyễn Phước Tín cho biết, kể từ sáng chế thành công bộ điều khiển trên, đến nay, ông cùng nhóm nghiên cứu và các cộng sự đã tiến hành lắp đặt hệ thống động cơ, máy phát điện sử dụng khí biogas cho 7 đơn vị (doanh nghiệp sản xuất bột mì, trại chăn nuôi quy mô lớn) ở trong, ngoài tỉnh với mức giá trọn gói từ 50 triệu đồng/hệ thống trở lên (động cơ máy nổ công suất từ 16,5 HP trở lên, máy phát điện công suất từ 5 – 50 kVA). Đa số hệ thống sau lắp đặt đều vận hành hiệu quả.

Huỳnh Văn Xĩ (theo khoahocphothong)

Tin tứcNB Trungtin tức