حركة التردد العالي 
الاستثمار في تربية الحيوانات عادة ما يكون كبيرا, والصحة & يرتبط معدل بقاء الحيوانات ارتباطًا مباشرًا بالأرباح النهائية. لذلك, يعد ضمان الصحة اليومية للحيوانات أحد العوامل الرئيسية للحفاظ على كفاءة الأعمال والعمليات المستدامة, ومن الضروري تقليل الأمراض الحيوانية. ولا يمكن تحسين كفاءة الإنتاج إلا من خلال الحد من الأمراض والوفيات.
في حالة التربية المركزة, غالبًا ما تكون بيئة التكاثر الداخلية أمرًا لا غنى عنه. لكن, بسبب كثافة التكاثر العالية والطقس الحار, البيئة الداخلية تسبب ارتفاع درجات الحرارة في الأماكن المغلقة, الإفراط في الغازات الضارة مثل NH3 وشركاه2, ونقص الأكسجة, والتي لا تساعد على النمو الصحي للحيوانات.
الوضع الحالي للتهوية في صناعة تربية الماشية
الاتجاه الحالي للمراوح المستخدمة في صناعة التربية هو استخدام مراوح EC بدلاً من مراوح التيار المتردد. تشير مراوح EC إلى المراوح المجهزة بمحركات ووحدات تحكم BLDC.
لكن, غالبًا ما تكون التقنيات المملوكة للموردين والمستخدمين المستهدفين غير متزامنة. حالياً, في صناعة تربية الماشية, يستخدم عدد كبير من المستخدمين مراوح التدفق المحوري المجهزة بمحركات تحريضية تعمل بالتيار المتردد. حتى الآن, لا تزال المحركات الحثية ذات التيار المتردد تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات, لكن عيوب هذا المحرك واضحة أيضًا:
- كفاءة منخفضة, إن فرق تكلفة استهلاك الطاقة على المدى الطويل يتجاوز بكثير ميزة التكلفة للمحرك التعريفي AC نفسه.
- لا يستطيع معظمهم ضبط حجم الهواء, فقط ابدأ وتوقف, والحيوانات تشعر بعدم الارتياح.
- تيار البداية مرتفع جدًا, لذلك يجب زيادة قدرة المحول
- سرعة الدوران عالية ويتطلب ناقل الحركة بالحزام أو علبة التروس.
- لا يمكن توصيل أجهزة الاستشعار ولا يمكن تعديل السرعة بناءً على ردود الفعل مثل درجة الحرارة المحيطة, محتوى الأكسجين, إلخ.
تستهلك المحركات الكهربائية حوالي 46% من إجمالي توليد الكهرباء في العالم. إذا زادت كفاءة المحرك 1%, يمكن للعالم أن ينقذ 66.86 مليار كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويا. لذلك, كفاءة المحرك أمر بالغ الأهمية.
حالياً, لا تزال المحركات الحثية ذات التيار المتردد تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات, ويرجع ذلك أساسا إلى تكلفتها المنخفضة, تكاليف التكرار العالية, وعدم كفاية تعميم التكنولوجيا. لكن المستخدمين أغفلوا تكلفة مهمة, وهي التكاليف التشغيلية. تشغيل المحركات بشكل مستمر, وخاصة تلك التي تعمل 24 ساعات في اليوم, لها اختلافات كبيرة في تكاليف استهلاك الطاقة على المدى الطويل إذا كانت كفاءتها مختلفة.
بالمقارنة مع مراوح التيار المتردد, مشجعي المفوضية الأوروبية لديها المزايا الرئيسية التالية:
– يحدد هيكل ومبدأ المحرك كفاءة استهلاك الطاقة لمحرك BLDC 18% أعلى من محرك تحريض AC.
– تيار البداية صغير, تقليل التأثير على شبكة الكهرباء وإلغاء الحاجة إلى المحولات ذات السعة الكبيرة.
– تعديل السرعة الحرة لتلبية متطلبات حجم الهواء المختلفة, تقلبات صغيرة في حجم الهواء ودرجة الحرارة, والحيوانات تشعر بالراحة.
– تتطابق سرعة المحرك مع نطاق سرعة المروحة, مثل 90 ~ 450 دورة في الدقيقة, بدون الحاجة إلى حزام أو علبة التروس, تقليل خسائر الطاقة.
– استخدم سرعة متغيرة وتشغيل منخفض السرعة بدلاً من السرعة الكاملة/التوقف لتقليل استهلاك الطاقة.
– يمكن توصيل وحدة التحكم بأجهزة استشعار خارجية لتحقيق ربط ردود الفعل الخارجية مثل درجة الحرارة المحيطة, محتوى الأكسجين, إلخ. لضبط السرعة.
– دعم اتصال Modbus/CAN للتحكم الخارجي لتحقيق التحكم عن بعد والذكي
دراسة الحالة والمقارنات
الصناعة التي تستخدم فيها مراوح التدفق المحوري بشكل أكبر في بيئات التربية الداخلية هي صناعة تربية الماشية, مثل دول البرازيل, الولايات المتحدة الأمريكية, أستراليا, الأرجنتين وغيرها, والتي مع تصنيفات تصدير لحوم البقر عالية, لديهم عدد كبير من حظائر الماشية ويستخدمون عددًا كبيرًا من مراوح التدفق المحوري لتنظيم البيئة المعيشية للماشية.
في ولاية غوياس البرازيلية, نوعية التربة جيدة وهناك مساحات واسعة من المراعي. تلعب الزراعة وتربية الحيوانات دورًا مهمًا في التنمية الاقتصادية للدولة. تحتل صناعة تربية الماشية المرتبة الثانية من حيث قيمة إنتاج الولاية, مع عدد الماشية من 18.5 مليون. تستخدم مراوح التدفق المحوري على نطاق واسع في حظائر الماشية المحلية, وتكلفة استهلاك الطاقة للمراوح هي الجزء الرئيسي من تكاليف تشغيل حظائر الماشية.
لنأخذ مزرعة ماشية متوسطة الحجم في ولاية غوياس كمثال, يتم إجراء إحصائيات وتحليل استهلاك الكهرباء اليومي:
من خلال التحليل والمقارنة, يمكن ملاحظة أن هناك اختلافات في الكفاءة واستهلاك الطاقة بين مراوح EC ومراوح التيار المتردد. تُظهر الإحصائيات والمقارنات على مدى فترة زمنية أطول أن مزايا مراوح EC في تقليل تكاليف استهلاك الطاقة واضحة جدًا, وفواتير الكهرباء التي تم توفيرها تجاوزت بكثير فرق تكلفة المعدات بين مراوح EC ومراوح التيار المتردد, وقد تمكن أيضًا من استرداد تكلفة الاستثمار الخاصة بمشجعي EC.
تقنية الطاقة الشمسية الهجينة عالية الكفاءة
بالإضافة إلى توفير الطاقة لمراوح EC نفسها, سيؤدي تطبيق الطاقة الشمسية إلى تقليل استهلاك الطاقة للمراوح. يتم استخدام حل مصدر الطاقة E-Hybrid الخاص بـ HF Motion لتشغيل مراوح EC, والتي يمكن تحقيق موازية & الإخراج التكميلي للطاقة الشمسية/طاقة التيار المتردد/البطارية, وتوجيه إخراج العاصمة إلى تحكم المحرك BLDC لتجنب خسائر العاكس. من الممكن أيضًا تنفيذ مصدر طاقة E-Hybrid لتوفير وظائف مركزية لمراوح متعددة لتسهيل إدارة الطاقة وتقليل الخسائر.
يتمتع مصدر الطاقة E-Hybrid بالمزايا التالية:
- بغض النظر عن كيفية تغير توليد الطاقة الشمسية, ستكمل طاقة التيار المتردد أو البطارية في الوقت الفعلي, وسوف يلبي خرج الطاقة دائمًا متطلبات السرعة الحالية للمراوح.
- عندما يكون هناك ما يكفي من أشعة الشمس, يتم إخراج الطاقة الشمسية مباشرة إلى المراوح دون المرور عبر البطارية. يتم استخدام الطاقة الشمسية الزائدة فقط لشحن البطارية, والتي يمكن أن تطيل عمر البطارية.
- طالما هناك ضوء الشمس, الطاقة الشمسية لها مخرجات ويمكن الاستفادة منها. مقارنة مع حلول الطاقة الشمسية التقليدية, الطاقة الشمسية في الصباح, يمكن الاستفادة من الأيام المسائية والغائمة بالكامل في نظام الطاقة E-Hybrid.
- عندما لا يكون هناك طاقة تيار متردد أو بطارية, يمكن لخوارزمية متابعة الطاقة ضبط سرعة المروحة تلقائيًا وفقًا للطاقة الشمسية في الوقت الفعلي, لتحقيق سرعة متغيرة دون توقف المروحة.
لا تزال تأخذ سقيفة الماشية كمثال, هناك سيناريوهات مثل الأيام المشمسة, أيام غائمة, خروج الماشية للمتعة أثناء النهار, لديك إمدادات الكهرباء في الليل, أو لا كهرباء في الليل. وضع التشغيل المحدد لكل مشهد هو كما يلي:
خاتمة
كما يتبين من أوضاع التشغيل المذكورة أعلاه, عند استخدام مصدر الطاقة E-Hybrid, بغض النظر عن السيناريو, يتم إعطاء الأولوية لإنتاج الطاقة الشمسية, يتم استخدام الطاقة الشمسية الزائدة لشحن البطارية, ولا يمكن استخدام طاقة التيار المتردد إلا كنسخة احتياطية. وهذا يمكن أن يقلل من تكلفة الكهرباء لصناعة تربية الماشية.
بالإضافة إلى تقليل استهلاك الطاقة, يتمتع حل المحرك EC الذي يستخدم محركات ووحدات تحكم BLDC بمزايا لا تضاهى مقارنة بمحركات التيار المتردد من حيث التحكم الذكي, التفاعل بين الإنسان والحاسوب, والسيطرة المركزية. من خلال هذه الخصائص, فإنه يمكن تقليل الوقت اللازم للتشغيل والصيانة, القوى العاملة, إلخ. وبالتالي تقليل تكاليف التشغيل بشكل كبير.
