Nghiên cứu thiết kế chế tạo và triển khai thử nghiệm thiết bị điều khiển tiết giảm năng lượng cho hệ thống chiếu sáng dùng đèn cao áp

ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ NCKH CẤP TP.2016 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TIẾT GIẢM NĂNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG DÙNG ĐÈN CAO ÁP Chủ nhiệm đề tài: ThS Trần Công Binh Đơn vị Chủ trì: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Đơn vị Quản lý: Sở Khoa học Công nghệ TP HCM Thời gian thực hiện: 12 tháng (từ 12/2015~ 12/2016) THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 02/2017 ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT NHIỆM VỤ NCKH CẤP TP.2016 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TIẾT GIẢM NĂNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG DÙNG ĐÈN CAO ÁP CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI CƠ QUAN CHỦ TRÌ TRẦN CƠNG BINH TP Hồ Chí Minh 2017 BẢN TĨM TẮT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TIẾT GIẢM NĂNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG DÙNG ĐÈN CAO ÁP Hợp đồng: 152/2015/HĐ, ngày 30/11/2015 Đơn vị chủ trì quan quản lý: Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Sở Khoa Học Công Nghệ TP.HCM Chủ nhiệm đề tài: ThS Trần Công Binh Lĩnh vực kỹ thuật đề tài Thiết bị thuộc lĩnh vực điện – điện tử Mạch điều khiển tiết giảm lượng chiếu sáng dùng công nghệ inverter thay cho tăng phô sử dụng cho đèn chiếu sáng HID chiếu sáng công cộng Cơng suất mạch điều khiển đề xuất có khả tiết giảm đến 50% giá trị công suất cực đại đèn (công suất đèn 50~200W) Mạch điện kết hợp với kịch tiết giảm ánh sáng vào thời điểm phù hợp đêm chiếu sáng góp phần tiết kiệm lớn nguồn ượng mà theo phương pháp truyền thống thực (là bật 100% cơng suất suốt thời gian chiếu sáng) Tình trạng kỹ thuật đề tài Theo kết khảo sát thông tin Số 117 ngày 27/5/2015 Trung Tâm Thông Tin Khoa Học Công Nghệ TP.HCM, vấn đề nghiên cứu tiết giảm lượng cho hệ thống chiếu sáng dùng đèn HID nước gần chưa có Chưa thấy đề tài, dự án phê duyệt để nghiên cứu triệt để đủ tầm triển khai áp dụng rộng rãi thị trường Tuy nhiên số công ty nghiên cứu tự phát giải pháp khác để tiết giảm lượng cho hệ thống chiếu sáng Nhưng chưa có sản phẩm nghiên cứu sản xuất nước triển khai cách đầy đủ chuẩn hố để áp dụng rộng rãi thực tế Với chi phí lượng chi phí vận hành trả hàng năm cho hệ thống chiếu sáng lớn đặt nhu cầu cho việc tiết giảm lượng vào thời điểm thấp điểm người yêu cầu cấp bách cho đơn vị nghiên cứu nước nhiều thập kỷ qua Các nhà sản xuất giới không ngừng nghiên cứu cho đời sản phẩm đáp ứng cho giải pháp điều khiển tiết giảm vô cấp đại Trường ĐH Nguyễn Tất Thành Đơn vị phối hợp Công ty ViLight có kinh nghiệm nhiều năm lĩnh vực điều khiển công suất điều khiển tiết giảm lượng cho hệ thống đèn chiếu sáng HID Để giải vấn đề nêu trên, nhóm nghiên cứu “nghiên cứu thiết kế, chế tạo triển khai thử nghiệm thiết bị điều khiển tiết giảm lượng cho hệ thống chiếu sáng dùng đèn cao áp” ThS Trần Công Binh làm chủ nhiệm Hợp đồng số 261/2015/HĐ, ngày 10/11/2015 ký kết Sở KH&CN với Trường ĐH Nguyễn Tất Thành sau: o Giúp đơn vị chủ nhanh chóng hồn thiện thơng số kỹ thuật hệ thống tiết giảm lượng, ổn định cao o Thông số mạch điều khiển tiết giảm lượng chiếu sáng dùng cơng nghệ inverter Thơng số Tính TT Công suất Số pha Điện áp lưới (Vin) Điện áp tải đèn (Vout) Mức tiết giảm công suất Sản phẩm (Sản xuất nước) 1,5 kVA pha 220V (185V–265V), 50Hz 120V–240V, 50Hz 0–50% Mục tiêu đề tài: Mục tiêu tổng quát: Giải mã làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo thiết bị điều khiển tiết giảm lượng cho hệ thống chiếu sáng dùng đèn cao áp (High Intensity Discharge - HID) nâng cao tỷ lệ nội địa hóa cho sản phẩm, có xét đến lực cạnh tranh chất lượng giá thành (kinh tế-kỹ thuật) Chuyển giao cho doanh nghiệp sản xuất nước để đổi công nghệ, nâng cao lực sản xuất phục vụ cho thị trường nước khu vực ASEAN Mục tiêu cụ thể: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị điều khiển tiết giảm lượng cho đèn chiếu sáng HID với tiêu chí (kinh tế-kỹ thuật) sau: o Làm chủ công nghệ sản xuất thiết bị điều khiển tiết giảm điện cho đèn HID với tính tương đương sản phẩm ngoại nhập thị trường o Sản phẩm phân tích lựa chọn phương án để dễ dàng triển khai cho hệ thống chiếu sáng hữu sử dụng đèn HID (giảm tối thiểu chi phí ngun cơng vật tư) Đồng thời phù hợp cho chủng loại đèn HID phổ biến triển khai hệ thống chiếu sáng lắp đặt o Lựa chọn công nghệ phù hợp với sản xuất nước nhằm tăng tỷ lệ nội địa hóa khơng làm giảm tiêu chí kỹ thuật hiệu kinh tế so với sản phẩm nhập giải pháp áp dụng o Phù hợp để phục vụ cho chiếu sáng công cộng công nghiệp nước ta thị trường ASEAN, dựa theo định hướng Chính Phủ (QĐ 1874/QĐ-TTg, 2010), UBND TP Hà Nội (Số 180/KH-UBND, 2013) Sở Giao Thông Vận Tải TP HCM (Số 2430/SGTVT-KT, 2015) Hiệu đạt Thiết bị thuộc lĩnh vực điện – điện tử Mạch điều khiển tiết giảm lượng chiếu sáng dùng cơng nghệ inverter Giá trị hệ thống ước tính trung bình (giá trị tiết kiệm so với chiếu sáng truyền thống, thực tế để đánh giá hiệu đầu tư thiết bị khách hàng thường chọn thời gian thu hồi vốn 2,5 năm) Số tiền tiết kiệm được/ngày o Giá trị hệ thống ước tính = (40% công Số ngày chiếu * sáng năm suất x 11 (360) * số năm thu hồi vốn (2,5 năm) x giá tiền điện) o Giá trị hệ thống ước tính = 11(kW)*40%*11*1800*360*2,5 = 78.408.000 VNĐ o Giá bán HT ước tính: 70%* (GT HT ư/t) = 70%*78.408.000 =54.885.600 VNĐ o Chi phí chế tạo HT ước tính: = 40%*(giá bán HT ước tính) = 21.954.240 VNĐ = (giá bán HT ước tính) – (chi phí quản lý + bán hàng) – (lợi nhuận) đó: * chi phí quản lý + bán hàng = 25%*(giá bán hệ thống ư/t) * lợi nhuận = 35%*(giá bán hệ thống ư/t) Project Summary: RESEARCH ON DESIGNING, MANUFACTURING, AND EXPERIMENTAL IMPLEMENTATION OF ENERGY-SAVING CONTROL DEVICES FOR HID LIGHTING SYSTEM Contract: 152/2015/HĐ, signed on 30/11/2015 Contractor and Investor: Nguyen Tat Thanh University and The Department of Science and Technology of Ho Chi Minh City Principle Contractor: Master.Eng Tran Cong Binh Technical aspects The device is on the field of electrical-electronics This energy-saving control device uses inverter technology to replace the ballast which is being used for HID public lighting The proposed control device is able to save up to 50% of maximum power of the light (50~200W) This device with appropriate settings in the night will help saving much energy compare to traditional lighting methods (lights always on) Technical status According to the survey No 11, on 27/05/2015, by Center for Science and Technology Information, HCM city, there is almost no research on energy-saving for HID in Viet Nam up to now There is not approved project on saving HID energy thoroughly and enough to implement widely Although there is a few companies have given some different solutions to saving lighting energy, but so far there has not any domestic products which are standardized and implemented fully in practice Because of high annual energy and operating costs for lighting system, the needs of saving the energy at off-peak times is urgent in past decades International manufacturers have researched continuously and introduced many products that meet modern control solution demands Nguyen Tat Thanh University and its cooperator, ViLight Company, have lots of experience on the field of power electronics and controlling the energysaving HID lights To solve the above problem, the research group has proposed the project “Research On Designing, Manufacturing, And Experimental Implementation Of Energy-Saving Control Devices For Hid Lighting System” by M.Eng Tran Cong Binh as the priciple investigator The contract No 261/2015/HĐ, signed on 10/11/2015 between The Department of Science and Technology of Ho Chi Minh City and Nguyen Tat Thanh University, as follows: o To help the contractor complete quickly the technical parameters of the energy-saving system, reaches high stability o The control circuit parameters of the energy-saving system as below: No 4 Parameters and Functions Rated power Phases Grid Voltage (Vin) Lamp Voltage (Vout) Power saving Product (Domestic) 1.5 kVA phase 220V (185V-265V), 50Hz 120V–240V, 50Hz 0–50% Project’s goals: General goals: Decoding and autonomy on the designing, manufacturing technology for energy-saving control device of HID lighting system (High Intensity Discharge - HID) Increasing the product localization ratio, with considering the competing capacity, quality, and the cost (economical – technical aspects) Transfer to the domestic manufacturing companies for technological innovation and enhancing production capacity in order to serving the domestic market and ASEAN region Specific goals: Research on designing, manufacturing of the energy-saving control device for HID lights, which has following criteria (econmicaltechnological aspects): o Autonomy on manufacturing technology for the energy-saving control device of HID lights, equivalent to imported devices o The proposed product is analyzed and selected for implementing easily on the existing HID lighting system (minimum the labour and material costs) The product is also suitable for the different HID lights using in the new installation o Technological selection is suitable for the domestic manufacturers, to help increase the localization ratio but does not reduce the technical criteria and economic efficiency comparing to imported products and existing energy-saving solutions o Suitable for public and industrial lighting systems, and ASEAN market, based on the latest direction of the government (Decision No 1874/QĐ-TTg, 2010), Ha Noi People’s Committee (No 180/KHUBND, 2013), and Ho Chi Minh City Department of Transportation (No 2430/SGTVT-KT, 2015) Project’s Results The device is on the field of electrical-electronics The lighting energysaving control device uses inverter technology The system value is estimated on average (saving value compare to traditional lighting system, the payback depreciation period is chosen as 2.5 years to evaluate the investment effectiveness) Estimated value of the proposed system = Saving amount/day (40% of power x 11 hours x electricity price * Lighting days in a year (360) * Payback years (2.5 years) o Estimated value of the proposed system = 11(kW)*40%*11*1800*360*2.5 = (estimating)= 78.408.000 VNĐ o Estimated price of the proposed system: 70%* (Estimated value) = 70%*78.408.000 = 54.885.600 VNĐ o Estimated manufacturing costs of the proposed system: = 40%*(Estimated 21.954.240 VNĐ price) = = (Estimated price) – (management costs + selling costs) – (profit) where: * management costs + selling costs = 25%*(Estimated price) * profit = 35%*(Estimated price) DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình I.1: Đa số hệ thống chiếu sáng giao thơng sử dụng đèn HID Hình I.2: Nguồn sáng dư thừa hệ thống chiếu sáng giao thông cường độ giao thơng giảm đáng kể vào đêm khuya Hình I.3: Các mức độ tiết giảm công suất cho hệ thống chiếu sáng giao thơng dùng đèn HID Hình I.4: Giải pháp tắt xen kẽ hệ thống chiếu sáng giao thơng tạo điểm mù Hình I.5: Giải pháp điều khiển tiết giảm vơ cấp đến đèn Hình I.6: So sánh cường độ sáng số loại đèn Hình I.7: Cấu trúc đèn Natri cao áp Hình I.8: Sự chuyển mức lượng đèn Natri cao áp Hình I.9: Bộ đèn HID 250W sử dụng đề tài Hình I.10: Mơ hình thí nghiệm với đèn HID Hình I.11 Thực nghiệm mối liên hệ cơng suất độ sáng Hình I.12: Đồ thị khảo sát điện áp, dịng điện, cơng suất đèn Hình I.13: Hệ thống đề xuất cho tiết giảm lượng chiếu sáng dùng đèn HID Hình II.1: “Tủ điện” hay cịn gọi “Khối ĐK tiết giảm cơng suất” hình I.13 Hình II.2: Sơ đồ khối cho Mơ đun cơng suất cấp cho dãy đèn Hình II.3: Sơ đồ khối Mơ đun điều khiển điện áp CƠNG SUẤT Hình II.4: Sơ đồ khối “lõi” biến đổi cơng suất Hình II.5: Cấu trúc Inverter tổng qt Hình II.6 Inverter trực tiếp khơng dùng biến áp Hình II.7 Inverter kết hợp biến áp Hình II.8 cấu trục tủ điều khiển tiết giảm công suất ba pha Hình III.1 Sơ đồ khối inverter khơng dùng máy biến áp Hình III.2 Mạch nguyên lý Hình III.3 Sơ đồ khối mạch cơng suất Hình III.4 Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu kép pha Hình III.5 Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu kép pha tạo nguồn ±310VDC Hình III.6 Dạng sóng sau chỉnh lưu Hình III.7 Mạch nghịch lưu áp bán cầu Hình III.8 Mạch lọc ngõ LC Hình III.9 Thiết kế Mạch đổi cơng suất AC/DC/AC Inverter khơng dùng biến áp Hình III.10 Sơ đồ khối mạch điều khiển Hình III.11 Thiết kế nguyên lý mạch điều khiển Hình III.12 Sơ đồ ngun lý mạch kích IGBT Hình III.13 IGBT mạch Inverter Hình III.14 Thơng số opto TLP250 Hình III.15 Thiết kế mạch in cho mạch chỉnh lưu Hình III.16 Thiết kế mạch in cho mạch inverter Hình III.17 Thiết kế mạch in cho mạch lọc đầu inverter Hình III.18 Thiết kế mạch in cho mạch điều khiển Hình III.19 Quá trình nghiên cứu, lắp ráp mạch Hình III.20 Quá trình nghiên cứu, lắp ráp mạch xưởng Hình III.21 Mạch chỉnh lưu Hình III.22 Mạch cơng suất inverter Hình III.23 Mạch lọc sóng mang ngõ inverter Hình III.24 Mạch điều khiển dùng vi xử lý STM32F407 Hình III.25 Mơ hình thử nghiệm điều khiển đèn HID tiết giảm lượng Hình III.26 Mơ hình hoàn thiện điều khiển tiết giảm lượng đèn HID Hình III.27 Lưu đồ giải thuật điều khiển tiết giảm cơng suất cho đèn HID Hình III.28 Lưu đồ giải thuật chương trình nhận lệnh điều khiển Hình III.29 Lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển điện áp cấp cho đèn HID Hình IV.13 Đồ T CS tủ Bình Phú tối ngày 13/11/2016 sáng ngày 14/11/2016 Hình IV.14 Đồ T CS tủ Bình Phú tối ngày 14/11/2016 sáng ngày 15/11/2016 Từ kết thu thập từ tủ triển khai thử nghiệm Theo kết sơ tháng 10/2016 đơn vị cho phép triển khai thử nghiệm tủ tiết giảm 128 lưỡng, tủ cho tiết giảm khoảng 40% điện tiêu thụ so với thời điểm chưa lắp tủ tiết giảm Đây kết khả quan cho sản phẩm thử nghiệm đề tài Với tổng chi phí cho thực tủ với giá thành khoảng 100 triệu/tủ pha (trong tủ GPRS tiết kiệm điện có thêm mơ đun cơng suất với giá bán khoảng 55 triệu đồng), thời gian tạm tính cho việc thu hồi vốn nhờ tiết giảm điện tiêu thụ khoảng 2,5-3 năm Hơn nữa, thời gian tới, giá điện tăng lên, thời gian thu hồi vốn rút ngắn 129 C TỰ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC SO VỚI HỢP ĐỒNG VÀ THUYẾT MINH BAN ĐẦU Về số lượng: Nhóm nghiên cứu tìm hiểu Khảo sát, phân tích giải pháp tiết giảm lượng tủ cho đèn HID phù hợp với thị trường Việt Nam Nội Dung tiến hành nghiên cứu Xây dựng giải pháp tổng thể cho hệ thống điều khiển tiết giảm tủ dùng đèn HID Nội Dung Ở Nội Dung Nhóm nghiên cứu chế tạo mơ đun CƠNG SUẤT tủ, sau làm chủ công nghệ chế tạo mô dun công suất nhóm thực Nội Dung 4: Nghiên cứu chế tạo mô đun ĐIỀU KHIỂN tiết giảm công suất cho dãy đèn HID tủ Nội dung 5: Nghiên cứu chế tạo lập trình mơ đun TRUYỀN THƠNG từ tủ Trung tâm điều khiển chiếu sáng Và hệ thống triển khai thử nghiệm thực tế TP.HCM để hồn thiện thơng số cơng nghệ cho sản xuất hàng loạt Và để chất lượng sản phẩm đạ tính ổn định Nội dung 6: Xây dựng quy trình hướng dẫn kết nối, cài đặt, triển khai lắp đặt, vận hành, đánh giá hiệu hoạt động thiết bị quy trình sản xuất lắp đặt KTS cho sản phẩm xây dựng Nhóm Nghiên cứu bám sát tiêu chí nội dung đặt hợp đồng thực đầy đủ nội dung Tuy nhiên, qua qúa trình nghiên cứu thiết kế R&D chế tạo nhiều lần để đạt phiên 01 đạt thông số ban đầu đặt Nhóm học hỏi nhiều từ thực tế để khơi nguồn sang tạo sức lan toả ý tưởng kinh nghiệm lĩnh vực tiết giảm lượng cho hệ thống chiếu sáng Thông qua hội đồng khoa học nhóm học hỏi ghi nhận nhiều ý kiến quý báu Thành Viên hội đồng việc nâng cao trình độ thiết kế chế tạo cho sản phẩm chiếu sáng nước nhà Nhóm nghiên cứu hướng dẫn 02 Kỹ sư ngành Kỹ Thuật điện thực đề tài lĩnh vực Và sản phẩm đề tài hoàn thành theo đăng ký thuyết minh dự toán ban đầu 130 Về chất lượng Vì nhóm nghiên cứu tiến hành theo phương pháp kết hợp từ “nhu cầu thực tế” + “kết hợp lý thuyết” + “dựa kinh nghiệm tích lũy được” + “Thực nghiệm cho việc R&D” đặc biệt Công ty ViLight Công Ty Phùng Thịnh đơn vị có nhiều quan tâm đầu tư tạm mối liên kết sản phẩm đề tài với Công ty chiếu sáng công công TP.HCM để sản phẩm Nhóm triển khai thực tế “Công văn Sở Giao Thông Vận Tải cho phép Công Ty Phùng Thịnh Triển khai giải pháp giám sát, điều khiển hoạt động hệ thống đèn chiếu sáng công cộng Sở quản lý” Sản phẩm nhóm thử nghiệm Tủ tiết kiệm điện (Quatest 3) Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng – Trung tâm KT-TC Đo lường chất lượng (ngày 14/9/2016 – 25 trang) Ngồi Nhóm có kiểm tra thông số kỹ thuật sản phẩm trang thiết bị tự trang bị thông số chưa có tiêu chuẩn TCVN để sản phẩm ổn định vận hành tốt môi trường Việt Nam Về Kinh Tế: Theo kết ghi nhận thu thập từ phần mềm giám sán tủ lắp đặt triển khai thử nghiệm tháng 8/2016 đơn vị cho phép triển khai thử nghiệm tủ tiết giảm lượng pha (2 nhánh), tủ cho tiết giảm khoảng 40% điện tiêu thụ so với thời điểm chưa lắp tủ tiết giảm Đây kết khả quan cho sản phẩm thử nghiệm đề tài Với giá thành tiền điện giá bán SP nhóm nghiên cứu tính khoản chi phí khác thời gian thu hồi vốn khoảng khoảng 2,5-3 năm Hơn nữa, thời gian tới, giá điện tăng lên, thời gian thu hồi vốn rút ngắn Cơ sở làm giá bán sản phẩm tính thời gian thu hồi vốn (tức thời gian bảo hành hay tuổi thọ trung bình sản phẩm 2,5-3 năm) Giá trị hệ thống ước tính trung bình (giá trị tiết kiệm so với chiếu sáng 131 truyền thống, thực tế để đánh giá hiệu đầu tư thiết bị khách hàng thường chọn thời gian thu hồi vốn 2,5 năm) Số tiền tiết kiệm o Giá trị hệ thống ước tính được/ngày = (40% công Số ngày chiếu * sáng năm suất x 11 (360) * số năm thu hồi vốn (2,5 năm) x giá tiền điện) o Giá trị hệ thống ước tính = 11(kW)*40%*11*1800*360*2,5 = 78.408.000 VNĐ o Giá bán HT ước tính: 70%* (GT HT ư/t) = 70%*78.408.000 =54.885.600 VNĐ o Chi phí chế tạo HT ước tính: = 40%*(giá bán HT ước tính) = 21.954.240 VNĐ = (giá bán HT ước tính) – (chi phí quản lý + bán hàng) – (lợi nhuận) đó: * chi phí quản lý + bán hàng = 25%*(giá bán hệ thống ư/t) * lợi nhuận = 35%*(giá bán hệ thống ư/t)  Về tiến độ: Nhóm tự đánh giá tiến độ tổng thể tiến độ đặt ban đầu theo Thuyết minh – Hợp đồng  Các vấn đề khác: khơng có  Tình hình sử dụng kinh phí tính đến ngày báo cáo (xem phần phụ lục II Quyết Tốn kinh phí) Kinh phí ngân sách: a Tổng kinh phí duyệt 1.080 triệu đồng  Tổng kinh phí cấp: 900 triệu đồng 132  Kinh phí sử dụng: 1.080.000.000 đồng  Kinh phí chưa sử dụng: đồng Kinh phí chi từ nguồn khác 2.191.241.016 đồng Sản phầm đề tài: _ Thiết bị điều khiển tiết giảm lượng cho hệ thống chiếu sáng dùng đèn cao áp tủ: o Tiêu chí kỹ thuật: Điều khiển tiết giảm cơng suất chiếu sáng tủ Dễ lắp đặt cải tạo cho hệ thống chiếu sáng hữu Có khả truyền thông giám sát trung tâm Sản phẩm dùng công nghệ nội địa, sản xuất nước o Thông số kỹ thuật: TT 10 11 Thơng số Tính Công suất Số pha Điện áp lưới (Vin) Điện áp tải đèn (Vout) Mức tiết giảm công suất Chuẩn truyển thông Giao thức truyền thông Kiểu vỏ Nhiệt độ Độ ẩm Giá thương phẩm Sản phẩm (Sản xuất nước) 1,5 kVA pha 220V (185V–265V), 50Hz 120V–240V, 50Hz 0–50% RS485 Modbus IP20  60oC 0-90%, không ngưng tụ nước 55 triệu/3 pha _ Đăng ký bảo hộ quyền sở hữu cho giải pháp điều khiển công suất đèn HPS” – (Chấp Thuận đơn hợp lệ Cục sở sở hữu trí tuệ) _ Tham gia đào tạo 02 kỹ sư E ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VỀ KINH TẾ, XÃ HỘI CỦA ĐỀ TÀI, ĐẶC BIỆT NHẤN MẠNH PHẦN NỘI DUNG VÀ KINH PHÍ NGÂN SÁCH HỖ TRỢ Làm chủ cơng nghệ quy trình sản xuất ngun vật liệu, phụ kiện, phụ tùng linh kiện, bán thành phẩm với “tỷ lệ nội địa hoá cao” để cung cấp cho ngành 133 công nghiệp sản xuất, chế biến, lắp ráp sản phẩm hoàn chỉnh tư liệu sản xuất sản phẩm tiêu dùng chiến lược Phủ nước ta theo khảo sát Công ty Reed Tradex (Thái Lan), ngành công nghiệp Việt Nam ngày phát triển có vai trị quan trọng việc tham gia vào chuỗi cung ứng chuỗi giá trị tồn cầu Vì thiết bị chiếu sáng linh kiện kèm theo nhóm ngành sản phẩm chiến lược Việt Nam Vì theo phân tích đơn vị phụ trợ Việt Nam chưa khởi tạo vị thiếu lượng sản phẩm tối thiểu để cất cánh nội địa trước bước chân vào Công nghiệp phụ trợ nước khu vực tiến quốc tế Việt Nam với tổng số tiền ước tính cẩn thiết để thay hệ thống chiếu sáng qua hệ thống chiếu sáng thông minh cần tỷ USD Vì trung bình chia cho 10 năm thay chuyển đổi năm cần 100 triệu USD Đây nguồn lực lớn để nuôi ươm tạo cho đơn vị Nội Địa cất cánh trưởng thành lĩnh vực Nhận thức việc TP.HCM hàng năm chi 200 tỷ tiền điện cho chiếu sáng việc tiết kiệm 30% – 50% trung bình nguồn tiết kiệm lớn Mặt khác, tiết kiệm việc ý nghĩa việc bảo vệ trái đất xanh tương lai để giảm thiết khí phát thải CO2 mơi trường Vậy với hệ thống tiết kiệm sâu bóng đạt đến 50% – 60% giá trị định mức đêm trung bình tiết kiệm 40% – 45% tổng lượng cho chiếu sáng Đo tiết kiệm 80 tỷ/năm Với tính tốn việc thu hồi vốn cho đầu tư cơng nghệ khoảng 2,5-3 năm thu hồi vốn Trong sản phẩm trung bình có tuổi thọ phục vụ khoảng 10 năm Đây hội giúp cho đơn vị nước tạo công ăn việc làm phát triển cơng nghiệp Trong giai đoạn đầu sách thu hút đầu tư nước với bối cảnh 134 Việt nam chưa gia nhập WTO, AFTA sách bảo hộ mậu dịch cịn lớn, doanh nghiệp nước với mục tiêu nhắm tới mở rộng thị trường Việt nam nên đầu tư vào lắp ráp sản phẩm tiêu thụ thị trường nước với số vốn không lớn cần từ vài đến vài chục triệu USD thời gian không dài, từ 10 đến 15 năm với hình thức liên doanh để hưởng ưu đãi bảo vệ sản xuất Việt Nam Hệ khơng có doanh nghiệp có vốn nước ngồi đầu tư thực cho công nghệ cao chuyển giao công nghệ nên thu số kinh nghiệm tổ chức sản xuất quản lý chất lượng Theo tinh thần Đại hội XI, công nghiệp cho thiết bị nội địa hoá cao xác định khâu đột phá để phát triển ngành công nghiệp chủ lực Việt Nam q trình Cơng nghiệp hóa, Hiện đại hóa Để thực việc phát triển mạnh công nghiệp phụ trợ nước ta, thời gian qua nhà nước hướng đến số giải pháp chủ yếu sau đây: o Một là, đẩy mạnh việc hồn thiện quy hoạch phát triển cơng nghiệp phụ nước nhà “nội địa hố” với sách nhằm khuyến khích nhà đầu tư phát triển ngành cơng nghiệp o Hai nâng cao chất lượng cho ngành công nghiệp vừa nhỏ o Ba tăng cường liên kết doanh nghiệp nước với Đáp ứng nhu cầu đào tạo khoa học cơng nghệ: Với việc có nhiều tiến sĩ, thạc sĩ, kỹ sư trẻ tham gia vào thực đề tài, có hội để thành viên trẻ áp dụng kiến thức chuyên môn đào tạo, có điều kiện để trải nghiệm thực tế, môi trường để ý tưởng sáng tạo nảy sinh Đáp ứng nhu cầu cấp thiết thị trường: Có thể nhận thấy nhu cầu doanh nghiệp nước nhà việc kinh doanh, chế tạo sản xuất thiết bị chiếu sáng thông binh Đề tài cịn góp phần nâng cao tự tin giới nghiên cứu trẻ đứng trước thách thức cơng nghệ mới, cạnh tranh với nước ngồi, góp phần với 135 đất nước đường hội nhập xây dựng thành công nước Việt Nam “công nghiệp hóa đại hóa” Đây niềm vinh dự động lực thơi thúc để nhóm thực đề tài hoàn thành tốt nhiệm vụ đề xuất  Kết luận kiến nghị: Kết luận Nhóm nghiên cứu thực tốt nội dung đề theo thuyết minh hợp đồng ký kết Kiến nghị: Đề nghị hội đồng thơng qua cho nhóm nghiệm thu lý hợp đồng; xem xét đề xuất cho Nhóm đề tài đăng ký dự án sản xuất thử nghiệm để tiếp tục hoàn thiện, nâng cấp nhân rộng sản phẩm Chủ nhiệm Đề tài (Họ tên, chữ ký) Đơn vị Chủ trì (Họ tên, chữ ký, đóng dấu) Chủ tịch Hội đồng (Họ tên, chữ ký) Cơ quan Quản lý (Họ tên, chữ ký, đóng dấu) 136 MỤC LỤC TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU SUMMARY OF RESEARCH CONTENT DANH SÁCH HÌNH DANH SÁCH BẢNG 13 A THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI 14 Tên đề tài 14 Thời gian thực 14 Cấp quản lý 14 Thuộc Chương trình 14 Tổng vốn thực đề tài 14 Chủ nhiệm đề tài 15 Đơn vị chủ trì thực đề tài 15 Tên đơn vị phối hợp 15 Tên đơn vị triển khai ứng dụng 15 10 Các thành viên tham gia thực đề tài 15 11.1 Tóm tắt Các nội dung theo đăng ký ban đầu đề tài (Vốn NS) 16 11.2 Tóm tắt Các nội dung theo đăng ký ban đầu đề tài (Vốn đối ứng) 19 12 Sản phẩm đăng ký đề tài 24 13 Các kết đến thời điểm báo cáo 24 14 Mục tiêu đề tài 25 137 15 Luận giải việc đặt mục tiêu nội dung cần nghiên cứu đề tài 26 B NỘI DUNG THỰC HIỆN 28 I Nội dung 1: Khảo sát, phân tích giải pháp tiết giảm lượng tủ cho đèn HID phù hợp với thị trường Việt Nam 28 I.1 Khảo sát trạng sử dụng đèn HID hệ thống đèn chiếu sáng công cộng 28 I.2 Khảo sát phân tích đặc tính tiết giảm cơng suất loại đèn HPS phổ dụng 34 II Nội dung 2: Nghiên cứu xây dựng giải pháp điều khiển cho mô đun công suất 49 III Nội dung 3: Nghiên cứu chế tạo mô đun công suất tủ 55 III.1 Thiết kế mạch ngun lý theo mơ hình cơng nghệ Inverter khơng dùng biến áp 55 III.2 Tính tốn thông số cho mô đun công suất 56 III.3 Lựa chọn linh kiện cho mơ đun cơng suất 63 III.4 Thiết kế mạch in cho mô đun công suất 65 III.5 Chế tạo lắp ráp hiệu chỉnh mô đun công suất sẵn sàng cho thử nghiệm 68 III.6 Xây dựng lưu đồ giải thuật điều khiển mô đun công suất cho dãy đèn HPS 72 III.7 Lập trình phần mềm firmware cho mơ đun cơng suất 74 138 III.8 Thử nghiệm điều khiển mô đun công suất thay đổi điện áp cho tải giả lập 78 III.9 Thử nghiệm điều khiển mô đun công suất thay đổi điện áp cho dãy đèn HPS 79 III.10 Phân tích ưu nhược điểm cơng nghệ inverter khơng dùng biến áp 84 III.11 Thiết kế mạch nguyên lý theo mơ hình cơng nghệ Inverter kết hợp biến áp 85 III.12 Tính tốn thơng số cho mơ đun công suất dùng công nghệ Inverter - biến áp 89 III.13 Lựa chọn linh kiện cho mơ đun công suất dùng công nghệ Inverter - biến áp 92 III.14 Thiết kế mạch in cho mô đun công suất dùng công nghệ Inverter biến áp 93 III.15 Chế tạo lắp ráp hiệu chỉnh mô đun công suất dùng công nghệ Inverter - biến áp 95 III.16 Xây dựng lưu đồ giải thuật điều khiển mô đun công suất dùng công nghệ Inverter - biến áp 98 III.17 Lập trình phần mềm firmware cho mơ đun cơng suất dùng công nghệ Inverter - biến áp 99 III.18 Thử nghiệm điều khiển mô đun công suất dùng công nghệ Inverter - biến áp cho tải giả lập 101 III.19 Thử nghiệm điều khiển mô đun công suất dùng công nghệ Inverter - biến áp cho dãy đèn HPS 102 III.20 Phân tích ưu nhược điểm cơng nghệ inverter kết hợp biến áp 109 139 III.21 Phân tích kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn mơ hình phù hợp cho mô đun công suất lắp đặt tủ 110 III.22 Thử nghiệm vận hành với điều kiện hoạt động giả lập Việt Nam 111 III.23 Thực nghiệm hồn thiện mơ đun cơng suất ngồi trường 113 III.24 Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất kiểm tra chất lượng (cho đơn vị sản xuất) mô đun công suất 116 III.25 Thử nghiệm độc lập hiệu chỉnh lại để đạt thông số "dãy điện áp hoạt động ngõ vào" cho module công suất 117 III.26 Hoàn thiện hồ sơ để đăng ký "giải pháp hữu ích" 119 IV Nội dung 6: Xây dựng quy trình hướng dẫn kết nối, cài đặt, triển khai lắp đặt, vận hành, đánh giá hiệu hoạt động thiết bị 119 IV.1 Thiết kế tủ điều khiển tiết giảm chiếu sáng cho dãy đèn HID trời 122 IV.2 Thi công tủ điều khiển điều khiển tiết giảm chiếu sáng phục vụ thử nghiệm 123 IV.3 Đánh giá hiệu mô đun tiết giảm công suất tủ theo kịch 125 C TỰ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC SO VỚI HỢP ĐỒNG VÀ THUYẾT MINH BAN ĐẦU 129 Về số lượng: 129 Về chất lượng: 130 Về kinh tế: 130 Tình hình sử dụng kinh phí: 131 140 Sản phầm đề tài: 132 D CÁC VẤN ĐỀ KHÁC Tình hình sử dụng kinh phí tính đến ngày báo cáo Kinh phí tốn Kinh phí chi từ nguồn khác E ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ VỀ KINH TẾ, XÃ HỘI CỦA ĐỀ TÀI, ĐẶC BIỆT NHẤN MẠNH PHẦN NỘI DUNG VÀ KINH PHÍ NGÂN SÁCH HỖ TRỢ 132 F KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: 135 Kết luận 135 Kiến nghị: 135 QUYỂN PHỤ LỤC PHẦN A: Phụ lục I: Hợp đồng Dự án Phụ lục II: Bảng tốn kinh phí PHẦN B: Phụ lục 1: Giao thức modbus RTU sử dụng đề tài Phụ lục 2: Quy trình sản xuất Bộ điều khiển tiết giảm cơng suất đèn HID dùng công nghệ inverter – máy biến áp Phụ lục 3: Quy trình kiểm tra vận hành thử nghiệm Bộ điều khiển tiết giảm công suất đèn HID dùng công nghệ inverter – máy biến áp (KCS) Phụ lục 4: Xây dựng tiêu chuẩn sở cho Bộ điều khiển tiết giảm công suất đèn HID dùng công nghệ inverter – máy biến áp 141 Phụ lục 5: Quy trình thử nghiệm theo tiêu chuẩn sở Phụ lục 6: Kết thử nghiệm Tủ tiết kiệm điện (Quatest 3) Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng – Trung tâm KT-TC Đo lường chất lượng (ngày 14/9/2016 – 25 trang) Phụ lục 7: Kết giám định trường đề tài 1056/QĐ-SKHCN TP.HCM 2015 Phụ lục 8: Hướng dẫn sử dụng Bộ điều khiển tiết giảm công suất đèn HID dùng công nghệ inverter – máy biến áp Phụ lục 9: Danh sách đề tài luận văn tốt nghiệp Phụ lục 10: Chương trình điều khiển tiết giảm công suất cho dãy đèn chiếu sáng dùng công nghệ inverter Phụ lục 11: Một số linh kiện điện tử công suất dùng đề tài Phụ lục 12: Các biên nghiệm thu Phụ lục 13: Bản vẽ thiết kế bố trí thiết bị điện Phụ lục 14: Tài liệu kỹ thuật hãng Augier –Compacto II (sản phẩm Pháp so sánh với SP đề tài) Phụ lục 15: Công văn Sở Giao Thông Vận Tải cho phép Công Ty Phùng Thịnh Triển khai giải pháp giám sát, điều khiển hoạt động hệ thống đèn chiếu sáng công cộng Sở quản lý Phụ lục 16: Giải pháp hữu ích “Số đơn 2-2016-00408” Giải pháp “Phương pháp điều khiển tiết giảm công suất cho dãy đèn cao áp sử dụng inverter tủ” Phụ lục 17: Giấy phép Kinh Doanh Thay đổi Ilight  ViLight 142