Giải pháp mới máy lạnh
chính xác bảo vệ các tủ
điều khiển vừa và nhỏ
Đặt vấn đề:
- Hằng năm các tủ điều
khiển của trung tâm dữ
liệu cho ngành Công nghệ thông tin, Viễn thông, Ngân hàng,
Điện lực và các tủ điều khiển của máy trong công nghiệp ,
đều gặp rất nhiều sự cố về hư hỏng thiết bị bán dẫn & điện
tử. Điều này không những gây ra tổn thất rất lớn về kinh tế
do phải ngừng hệ thống để sửa chữa, thêm vào đó chi phí cho
việc thay thế thiết bị rất cao, mà còn thiệt hại vô giá về dữ
liệu quan trọng.
- Theo khảo sát các nguyên nhân gây hỏng trạm điều khiển
hầu hết do yếu tố bên ngoài gây nên, phần lớn có 3 nguyên
nhân chính: nhiệt độ, độ ẩm và bụi nhiễm từ của môi
trường
Những vấn đề xảy ra với trạm điều khiển ?
- Nhiệt: Sự gia tăng nhiệt độ dẫn đến các thiết bị điện tử bị
giảm tuổi thọ dẫn đến hư hỏng linh kiện nếu vượt ngưỡng
nhiệt độ cho phép.
- Độ ẩm: Độ ẩm cao mang đến sự ăn mòn, rỉ sét, giảm sự
cách điện.
- Bụi nhiễm từ: là nguyên nhân gây ra phóng điện, khả năng
cách điện giảm, làm hư hỏng hoặc giảm tuổi thọ các thiết bị
điện tử.
Ở các nước phát triển, người ta rất chú trọng đến vấn đề trang
bị thiết bị bảo vệ để loại trừ 3 nguyên nhân chính kể trên.
Nhưng ở nước ta việc trang bị thiết bị bảo vệ tủ điều khiển
vẫn còn chưa được chú trọng, đa số chỉ trang bị cho vài tủ
điều khiển trung tâm lớn, trọng điểm. Còn các trạm trung,
nhỏ và tủ điều khiển cho máy trong công nghiệp hầu như
chưa có trang bị hệ thống bảo vệ chuyên dụng có khả năng
làm mát và bảo vệ tối ưu các tác nhân gây hại cho thiết bị.
BIỆN PHÁP LÀM MÁT CHO HỆ THỐNG TRUNG
TÂM ĐIỀU KHIỂN CỠ VỪA VÀ NHỎ THEO TRUYỀN
THỐNG:
Thực tế ở nước ta
chỉ sử dụng các
phương pháp
truyền thống bảo
vệ thiết bị như sau:
- Quạt làm mát:
gắn trực tiếp vào tủ điều khiển, phương pháp này là một dạng
phương pháp bảo vệ thụ động, có ưu điểm chi phí đầu tư
thấp, không cần bảo trì nhưng có những nhược điểm mà các
tủ điều khiển và thiết bị đòi hỏi cần bảo vệ như: không thể
điều chỉnh được nhiệt độ trong tủ vì phụ thuộc khí từ ngoài
vào, kèm theo đó mang theo hơi ẩm và bụi từ vào trong làm
phát sinh dòng rò dẫn đến thiết bị điện tử rất mau xuống cấp
và hư hỏng.
Hình ảnh: Tủ điều khiển nhà máy
ximăng bị bám bẩn và ngắn mạch.
- Sử dụng máy lạnh dân dụng: nhiệt độ giữa phòng và bên
trong tủ điều khiển khác nhau rất lớn (bên trong cao hơn
khoảng 20 độ C) nhiệt độ bên ngoài tuy đạt nhưng phía bên
trong nhiệt độ tăng cao, thêm vào đó là lãng phí điện năng do
phải chạy máy lạnh cho cả phòng vào giờ nghỉ làm việc,
thường xuyên ngưng thiết bị để bảo trì định kỳ, vấn đề bụi và
độ ẩm không được kiểm soát triệt để
CÁC TÁC HẠI TỪ MÔI TRƯỜNG LÊN THIẾT BỊ
BÁN DẪN, ĐIỆN TỬ:
Nhiệt độ và tỷ lệ phá hủy của linh kiện bán dẫn
Dưới đây là mối liên hệ giữa nhiệt độ và gia tốc của sự phá
hủy chất bán dẫn, VD: ở nhiệt độ 25 độ C thì tỷ lệ phá hủy
gần như bằng không. Nếu ở 40 độ C tỷ lệ là 1. Nó sẽ tăng 10-
>30 lần tại 60 độ, và nhảy 100->300 lần tại 80 độ C. Nhiệt
làm tuổi thọ của linh kiện điện tử ngắn hơn
Biểu đồ dưới đây cho thấy mối liên hệ giữa nhiệt độ và tuổi
thọ của tụ điện.
Tại nhiệt độ 30 độ C, tuổi thọ của tụ điện 80,000 giờ, tại 40
độ C chỉ còn 30,000 giờ, nghĩa là tuổi thọ chỉ còn một nữa.
Tại 60 độ C tuổi thọ thấp hơn nhiều chỉ còn 10,000 giờ. Nhiệt
cũng là nguyên nhân lớn nhất tác động đến tuổi thọ của linh
kiện bán dẫn & điện tử.
Sự phá hủy do
ảnh hưởng của độ
ẩm
Trong tủ điều khiển
có rất nhiều mối nối và độ ẩm là kẻ thù lớn nhất của mối nối.
Sau đây là kết quả về mối liên hệ giữa độ ăn mòn và độ ẩm.
Chúng ta nhìn thấy rằng ở độ ẩm nhỏ hơn 60% và khi vượt
qua 70%, hàm lượng rỉ sẽ tăng lên nhanh chóng.
Sự phá hủy do ảnh hưởng của bụi nhiễm từ
Các mạch điện trong tủ điều khiển có thiết kế tinh xảo,
khoảng cách của các chân linh kiện rất nhỏ, do đó bụi nhiễm
từ sẽ làm ngắn mạch linh kiện và hỏng thiết bị là điều tất yếu
xảy ra.
GIẢI PHÁP DÙNG MÁY LẠNH CHÍNH XÁC
CHUYÊN DỤNG:
Máy lạnh chính xác (Precision Air Conditioner) là một loại
máy lạnh chuyên dụng, có khả năng kiểm soát chính xác các
thông số nhiệt độ và độ ẩm như mong muốn hạn chế các rủi
ro gây hại cho linh
kiện điện tử trong
tủ điều khiển như:
Khả năng kiểm
soát nhiệt độ
chính xác
Với các cảm biến nhiệt độ được gắn vào thiết bị, cho phép
“Máy lạnh chính xác” hiểu được nhiệt độ bên trong tủ điều
khiển và tự động điều chỉnh chính xác nhiệt độ cài đặt với sai
số khoảng ± 0.5°C
Sự biến thiên nhiệt độ nếu không được kiểm soát sẽ gây nguy
hại cho linh kiện điện tử. Đây là yếu tố rất quan trọng đảm
bảo nhiệt độ bên trong tủ luôn cố định, đảm bảo cho linh kiện
làm việc tốt nhất trong môi trường ổn định.
Khả năng kiểm soát độ ẩm trong giới hạn cho phép
Sau khi khởi động máy lạnh chính xác hệ thống cảm biến sẽ
điều chỉnh tự động phần trăm độ ẩm từ cao xuống dao động ở
mức cho phép.
Điều này độ ẩm bên trong tủ điều khiển luôn được duy trì
trong điều kiện làm việc tốt nhất của linh kiện điện tử.
Khả năng chống xâm nhập của bụi nhiễm từ
Do tủ điều khiển được kiểm soát nhiệt độ chính xác và độ ẩm
như mong muốn, các dòng khí di chuyển bên trong tủ do đó
các tủ điều khiển luôn đóng kín, điều này đảm bảo sự xâm
nhập của bụi nhiễm từ bởi môi trường bên ngoài gần như
bằng không.
ỨNG DỤNG:
- Hiện tại các công ty trong nước bắt đầu nhận thức được tính
ưu việt của “Máy lạnh chính xác” thông qua sự tư vấn và
thiết kế công nghệ từ những nhà thiết kế nổi tiếng trên thế
giới. Các ngành như Viễn thông, Điện lực, Ngân hàng, Bệnh
viện đã bắt đầu đầu tư Máy lạnh chính xác để bảo vệ thiết
bị bên trong các trung tâm dữ liệu.
- Hiện nay trên thị trường Việt Nam đã có sản phẩm Máy
lạnh chính xác do hãng Pfannenberg sản xuất
(www.Pfannenberg.com), Pfannenberg là hãng có công nghệ
hàng đầu của Đức chiếm trên 80% thị phần Máy lạnh chính
xác cho các nhu cầu vừa và nhỏ như tủ điều khiển trung tâm,
máy ATM, tủ điều khiển công nghiệp được phân phối bởi
“Công ty CP KTCN Hoàn Cầu” có trụ sở tại HCM .
Công nghệ đột phá:
- “Máy lạnh chính xác” của Pfannenberg không cần nạp ga
theo định kỳ như máy lạnh bình thường, do công nghệ chế
tạo block làm lạnh đột phá nên lần nạp ga đầu tiên phải sau 8
đến 10 năm sử dụng. Đây cũng là sự khác biệt về chi phí bảo
trì, bảo dưỡng hệ thống, đảm bảo cho thiết bị làm việc liên
tục 24giờ / 365 ngày. (Bảo trì định kỳ rất đơn giản. Chỉ phải
thay miếng lọc bụi, khi hệ thống cảm ứng nhận biết đã đến
lúc thay.)
- Chi phí tiêu hao năng lượng được tiết kiệm tối đa do được
lắp trực tiếp vào tủ cần bảo vệ, không bị thoát nhiệt ra bên
ngoài.
- Hệ thống điều khiển thông minh và tính năng an toàn tối
ưu. Với tính năng bảo vệ an toàn khi có bất kỳ sự cố nào xảy
ra, tín hiệu đi đến máy tính điều khiển, hay âm thanh, đèn tín
hiệu sẽ được phát lên.
- Thiết kế nhỏ gọn, phù hợp công suất của từng thiết bị cần
được bảo vệ. Lắp đặt đơn giản mà không thay đổi kết cấu tủ
điều khiển.
KẾT LUẬN:
Với phân khúc tủ điều khiển công nghiệp, tủ điều khiển trung
tâm cỡ vừa và nhỏ thì đây là giải pháp phù hợp nhất bảo vệ
trực tiếp thiết bị, vẫn đáp ứng được các yêu cầu bảo vệ
nghiêm ngặt của thiết bị mà không cần phải đầu tư phòng
làm mát với chi phí thường rất cao, vượt quá khả năng đầu tư
của các nhu cầu vừa và nhỏ. Với thiết kế hướng tới thị trường
này nên chi phí cho lắp đặt thấp, hạn chế mọi rủi ro hư thiết
bị làm ngừng sản xuất hoặc mất các dữ liệu quan trọng.