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O investimento na pecuária costuma ser grande, e a saúde & a taxa de sobrevivência dos animais está diretamente relacionada aos lucros finais. Portanto, garantir a saúde diária dos animais é um dos fatores-chave para manter a eficiência dos negócios e as operações sustentáveis, e é necessário minimizar as doenças dos animais. Somente reduzindo as doenças e a mortalidade é que a eficiência da produção pode ser melhorada.
No caso de criação concentrada, um ambiente de reprodução interno é muitas vezes indispensável. No entanto, devido à alta densidade reprodutiva e clima quente, o ambiente interno causa altas temperaturas internas, gases nocivos excessivos, como NH3 e CO2, e hipóxia, que não são propícios ao crescimento saudável dos animais.
Situação Atual da Ventilação na Indústria Pecuária
A tendência atual de ventiladores usados na indústria de criação é usar ventiladores EC em vez de ventiladores AC. Ventiladores EC referem-se a ventiladores equipados com motores e controladores BLDC.
No entanto, as tecnologias pertencentes aos fornecedores e aos usuários-alvo geralmente estão fora de sincronia. Atualmente, na indústria pecuária, um número considerável de usuários utiliza ventiladores de fluxo axial equipados com motores de indução CA. Até aqui, Os motores de indução CA ainda são amplamente utilizados em vários setores, mas as deficiências deste motor também são óbvias:
- Baixa eficiência, a diferença de custo no consumo de energia a longo prazo excede em muito a vantagem de custo do próprio motor de indução CA.
- A maioria deles não consegue ajustar o volume de ar, apenas comece e pare, e os animais se sentem desconfortáveis.
- A corrente de partida é muito alta, então a capacidade do transformador precisa ser aumentada
- A velocidade de rotação é alta e requer transmissão por correia ou caixa de velocidades.
- Os sensores não podem ser conectados e a velocidade não pode ser ajustada com base no feedback como temperatura ambiente, teor de oxigênio, etc..
Os motores elétricos consomem cerca de 46% da geração total de eletricidade do mundo. Se a eficiência do motor for aumentada em 1%, o mundo pode salvar 66.86 bilhões de KWh de eletricidade anualmente. Portanto, a eficiência do motor é crucial.
Atualmente, Os motores de indução CA ainda são amplamente utilizados em vários setores, principalmente devido ao seu baixo custo, altos custos de iteração, e popularização inadequada da tecnologia. Mas os usuários ignoraram um custo importante, que são custos operacionais. Motores funcionando continuamente, especialmente aqueles que correm 24 horas por dia, têm diferenças significativas nos custos de consumo de energia a longo prazo se a sua eficiência for diferente.
Comparado com ventiladores AC, Fãs da CE tem as seguintes vantagens principais:
– A estrutura e o princípio do motor determinam que a eficiência do consumo de energia do motor BLDC seja 18% superior ao do motor de indução CA.
– A corrente inicial é pequena, reduzindo o impacto na rede elétrica e eliminando a necessidade de transformadores de grande capacidade.
– Ajuste de velocidade livre para atender a diferentes requisitos de volume de ar, pequenas flutuações no volume e temperatura do ar, e os animais se sentem confortáveis.
– A velocidade do motor corresponde à faixa de velocidade do ventilador, como 90 ~ 450 rpm, sem a necessidade de correia ou caixa de câmbio, reduzir perdas de energia.
– Use velocidade variável e operação em baixa velocidade em vez de velocidade total/parada para reduzir o consumo de energia.
– O controlador pode ser conectado a sensores externos para realizar ligação de feedback externo, como temperatura ambiente, teor de oxigênio, etc.. para ajustar a velocidade.
– Suporta conexão Modbus/CAN para controle externo para obter controle remoto e inteligente
Estudo de caso e comparações
A indústria onde os ventiladores de fluxo axial são mais utilizados em ambientes internos de criação é a pecuária., como os países do Brasil, EUA, Austrália, Argentina e outros, que com altas classificações de exportação de carne bovina, eles têm um grande número de galpões para gado e usam um grande número de ventiladores de fluxo axial para regular o ambiente de vida do gado.
No estado brasileiro de Goiás, a qualidade do solo é boa e há grandes áreas de pastagem. A agricultura e a pecuária desempenham um papel importante no desenvolvimento econômico do estado. A pecuária ocupa o segundo lugar em valor de produção do estado, com uma população bovina de 18.5 milhão. Ventiladores de fluxo axial são amplamente utilizados em galpões de gado locais, e o custo do consumo de energia dos ventiladores é a maior parte dos custos operacionais dos galpões de gado.
Tomando como exemplo uma fazenda de gado de médio porte no estado de Goiás, estatísticas e análises do consumo diário de eletricidade são realizadas:
Através de análise e comparação, pode-se observar que existem diferenças na eficiência e no consumo de energia dos ventiladores EC e AC. Estatísticas e comparações durante um longo período de tempo mostram que as vantagens dos ventiladores CE na redução dos custos de consumo de energia são muito óbvias, e as contas de eletricidade economizadas excedem em muito a diferença de custo do equipamento entre ventiladores EC e ventiladores AC, e conseguiu até recuperar o custo de investimento dos fãs da CE.
Fonte de alimentação E-Hybrid de tecnologia solar de alta eficiência
Além da economia de energia dos próprios ventiladores EC, a aplicação de energia solar minimizará o consumo de energia dos ventiladores. A solução de fonte de alimentação E-Hybrid da HF Motion é usada para acionar ventiladores EC, que pode alcançar paralelo & saída complementar de energia solar/energia CA/bateria, e saída DC direta para o Controlador de motor BLDC para evitar perdas no inversor. Também é possível implementar uma fonte de alimentação E-Hybrid para fornecer funções centralizadas para múltiplos ventiladores para facilitar o gerenciamento de energia e reduzir perdas.
A fonte de alimentação E-Hybrid tem as seguintes vantagens:
- Não importa como a geração de energia solar mude, A energia da rede elétrica CA ou bateria será complementada em tempo real, e a saída de energia sempre atenderá aos requisitos de velocidade atuais dos ventiladores.
- Quando há luz solar suficiente, a energia solar é enviada diretamente para os ventiladores sem passar pela bateria. Apenas o excesso de energia solar é usado para carregar a bateria, o que pode prolongar a vida útil da bateria.
- Enquanto houver luz solar, a energia solar tem produção e pode ser utilizada. Comparado com soluções tradicionais de energia solar, energia solar pela manhã, a noite e os dias nublados podem ser totalmente utilizados no sistema de energia E-Hybrid.
- Quando não há alimentação CA ou bateria, o algoritmo de acompanhamento de energia pode ajustar automaticamente a velocidade do ventilador de acordo com a energia solar em tempo real, para atingir velocidade variável sem parar o ventilador.
Ainda tomando o galpão de gado como exemplo, existem cenários como dias ensolarados, dias nublados, gado saindo para se divertir durante o dia, ter fornecimento de eletricidade à noite, ou sem eletricidade à noite. O modo de operação específico de cada cena é o seguinte:
Conclusão
Como pode ser visto nos modos de operação acima, ao usar a fonte de alimentação E-Hybrid, não importa qual seja o cenário, a produção de energia solar tem prioridade, o excesso de energia solar é usado para carregar a bateria, e a alimentação CA só pode ser usada como backup. Isso pode minimizar o custo de eletricidade da indústria pecuária.
Além de reduzir o consumo de energia, a solução de motor EC usando motores e controladores BLDC tem vantagens incomparáveis sobre os motores de indução CA em termos de controle inteligente, interação humano-computador, e controle centralizado. Através dessas características, pode reduzir o tempo necessário para operação e manutenção, mão de obra, etc.. Reduzindo assim significativamente os custos operacionais.
