Giải pháp chiếu sáng tiết kiệm điện năng kết hợp điều khiển tự động

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên đề tài: GIẢI PHÁP CHIẾU SÁNG TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG KẾT HỢP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Chủ nhiệm đề tài: Lê Minh Tân TP.Hồ Chí Minh, năm 2019 i MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH III DANH MỤC BẢNG IV CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG 1.1.Giới thiệu tổng quan đề tài .1 1.1.2 Mục đích nghiên cứu 1.1.3 Phạm vi nguyên cứu .1 1.1.4.Phương pháp nghiên cứu 1.1.5.Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.1.6.Bố cục đề tài 1.2 Tổng quan chiếu sáng 1.2.1 Ánh sáng ? 1.2.2 Các đại lượng đo ánh sáng: .2 1.2.3 Các đặc tính nguồn sáng CHƯƠNG TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN CHO CHIẾU SÁNG 2.1.Hiện trạng sử dụng lượng cho chiếu sáng tổn thất lượng 2.1.1.Hiện trạng sử dụng lượng cho chiếu sáng 2.2.Tổn thất lượng chiếu sáng .6 2.3.Chất lượng chiếu sáng CHƯƠNG GIẢI PHÁP CHIẾU SÁNG VÀ ĐIỀU KHIỂN TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG 3.1 Sử dụng ánh sáng tự nhiên 3.2 Giảm số lượng đèn để giảm lượng chiếu sáng thừa 3.3 Chiếu sáng theo công việc 3.4 Lựa chọn đèn có hiệu suất lượng cao .9 3.5 Sử dụng đèn Led 3.6.Sử dụng chiếu sáng thông minh 3.7 Sử dụng hệ thống điều khiển thông minh – công nghệ C-BUS Clipsal 10 3.8 Áp dụng nâng cao hiệu sử dụng điện cho công ty Posco vst việt nam 15 ii 3.8.1 Phương pháp thiết bị đo 15 3.8.2 Quá trình phát triển cơng ty tình hình 16 3.8.3 Chế độ vận hành tình hình sản xuất 16 3.8.4 Đánh giá tiềm tiết kiệm 19 3.8.5 Nhu cầu sử dụng lượng 20 3.8.6 Hiện trạng chiếu sáng công ty Posco VST .20 3.8.7 Sử dụng công nghệ thông minh tiết kiệm điện C-BUS Clipsal .24 3.9 Áp dụng cho nhà máy Sơn Jotun Việt Nam .39 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 43 4.1 Kết luận .43 4.2 Hướng phát triển đề tài .43 TÀI LIỆU THAM KHẢO .44 PHỤ LỤC 45 PHỤ LỤC 46 PHỤ LỤC .47 iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Quang phổ xạ điện từ Hình 1.2 Nhiệt độ màu Hình 3.1: Hình ảnh sử dụng ánh sáng tự nhiên Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống C-Bus 11 Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc chi tiết hệ thống C-Bus 14 Hình 3.4 Mạch điều khiển dùng C-Bus .14 Hình 3.5 Mạch công tắc cổ điển .14 Hình 3.6 Mạch dùng công tắc C-Bus 15 Hình 3.13 Cách thức lắp đặt hệ thống C-Bus 25 Hình 3.14 Sơ đồ dây cáp quang cat.5 lắp đặt thiết bị C-Bus tầng 27 Hình 3.15: Sơ đồ dây cáp quang cat.5 lắp đặt thiết bị C-Bus tầng 28 Hình 3.16: Sơ đồ dây cáp quang cat.5 lắp đặt thiết bị C-Bus tầng 29 Hình 3.17: Sơ đồ dây cáp quang cat.5 thiết bị cho tầng 30 Hình 3.18 Sơ đồ kết nối phận C-Bus tầng .31 Hình 3.19: Độ rọi cho khu vực kho 1sau thay LED .40 Hình 3.20: Độ rọi cho khu vực kho sau thay LED 41 Hình 3.19: Độ rọi cho khu vực kho sau thay LED 42 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Danh mục thiết bị sử dụng kiểm toán lượng 16 Bảng 3.2 Số vận hành năm khu vực sử dụng lượng .17 Bảng 3.3.Tổng kết tình hình sản xuất loại sản phẩm năm 2013 17 Bảng 3.4.Tổng kết tình hình sản xuất loại sản phẩm năm 2014 18 Bảng 3.5.Bảng so sánh tổng sản phẩm năm 2013 2014 18 Bảng 3.7.Hướng dẫn độ rọi (Theo TCVN 7114:2008) 21 Bảng 3.8 So sánh hiệu suất sử dụng đèn HPS Led .22 Bảng 3.9 Tính tốn chi phí lắp đặt thời gian hồn vốn dùng đèn SL1&SL4 23 Bảng 3.10.Tổng số lượng đèn huỳnh quang văn phòng Posco VST sử dụng 23 Bảng 3.11 So sánh hiệu suất sử dụng đèn huỳnh quang T8 Led 24 Bảng 3.11 Tính tốn chi phí lắp đặt thời gian hoàn vốn .24 Bảng 3.12 Kế hoạch bố trí thiết bị điều khiển tầng .32 Bảng 3.13 Kế hoạch bố trí thiết bị điều khiển tầng .34 Bảng 3.14 Kế hoạch bố trí thiết bị điều khiển tầng .35 Bảng 3.16 So sánh đèn LED HB cũ .39 v Chương TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG 1.1 Giới thiệu tổng quan đề tài Điện nguồn lượng sử dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân, tiền đề cho phát triển đất nước Nhưng nguồn tài nguyên sản xuất điện nước ta ngày cạn kiệt việc khai thác bừa bãi Do việc khai thác sử dụng lượng hiệu vấn đề quan trọng, quan tâm hàng đầu Trong nghành lượng Việt Nam nhiều bất cập bất cập hiệu suất chung nghành lượng thấp, nhiều sở sản xuất sử dụng dây chuyền công nghệ lạc hậu, lựa chọn thiết bị điện không công suất hay phân bố thiết bị không hợp ý chưa áp dụng giải pháp công nghệ tiên tiến vào qui trình sản xuất, nên gây tổn thất lãng phí điện khơng đáng có Trong toàn hệ thống kỹ thuật sử dụng lượng điện hệ thống chiếu sáng hệ thống chiếm tỷ lệ sử dụng lớn cấu tiêu thụ lượng điện tòa nhà Do vậy, tiết kiệm điện cho hệ thống đồng nghĩa với việc tiết kiệm điện tiêu thụ đáng kể 1.1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu đề xuất giải pháp chiếu sáng, điều khiển chiếu sáng tiết kiệm hiệu 1.1.3 Phạm vi nguyên cứu Nghiên cứu tình hình sử dụng lượng điện doanh nghiệp, xí nghiệp từ đánh giá thực trạng tìm kiếm giải pháp giúp doanh nghiệp, xí nghiệp sử dụng tiết kiệm mà đạt hiệu cao 1.1.4 Phương pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng phương pháp tổng hợp, tìm hiểu lý thuyết, phân tích tài liệu Thu thập số liệu thống kê, tài liệu việc sử dụng điện nhà máy xí nghiệp Từ số liệu khảo sát phân tích ngun nhân tìm giải pháp để nâng cao hiệu chiếu sáng 1.1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài  Ý nghĩa khoa học - Tính tốn, lựa chọn, đưa giải pháp chiếu sáng hiệu tiết kiệm lượng  Ý nghĩa thực tiễn - Đề xuất giải pháp chiếu sáng tiết kiệm lượng vào nhà máy, xí nghiệp để giúp tiết kiệm điện bảo vệ môi trường 1.1.6 Bố cục đề tài Nội dung đề tài chia làm chương Chương 1: Tổng quan chiếu sáng Chương 2: Tình hình sử dụng điện cho chiếu sáng Chương 3: Giải pháp chiếu sáng điều khiển tiết kiệm điện Chương 4: Kết luận hướng phát triển đề tài 1.2 Tổng quan chiếu sáng 1.2.1 Ánh sáng ? - Ánh sáng dạng lượng thể dạng xạ điện từ tương tự dạng lượng khác sóng radio, radar, vi sóng, xạ hồng ngoại, tử ngoại X-Quang - Điểm khác biệt dạng xạ điện từ bước sóng - Bức xạ điện từ có bước sóng vùng quang phổ thấy mắt thường (từ 380 and 780 nanomet) goi Ánh sáng Hình 1.1 Quang phổ xạ điện từ 1.2.2 Các đại lượng đo ánh sáng: - Quang thông: Ký hiệu: ɸ Đơn vị: Lumen (Lm) Là đại lượng đặc trưng cho khả nguồn xạ ánh sáng không gian hay Lượng ánh sáng phát từ nguồn sáng: - Quang hiệu: Ký hiệu: H Đơn vị: lm/W Quang hiệu nguồn sáng xác định: tỷ số quang thông phát cơng suất nguồn sáng H= ɸ/P Ví dụ: đèn huỳnh quang có cơng suất 40W, quang thơng 2400lm => Quang hiệu: 2400/40=60lm/W - Cường độ ánh sáng: Ký hiệu: I; Đơn vị: Candela (cd) Mật độ không gian quang thông nguồn sáng phát theo hướng - Độ rọi: Ký hiệu: E(lux) Mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng Hệ số đồng độ rọi: tỷ số độ rọi yếu giá trị trung bình Độ rọi tiêu chuẩn cần thiết yêu cầu chiếu sáng cho tài liệu thiết kế - Độ chói (huy độ): Độ chói bề mặt chiếu sáng theo hướng quan sát tỷ lệ cường độ sáng I theo hướng diện tích nhìn S từ hướng 1.2.3 Các đặc tính nguồn sáng 1.2.3.1 Nhiệt độ màu nguồn sáng: - Đơn vị: Kelvin (K) - Đây đặc trưng quan trọng cho màu sắc nguồn sáng - Để so sánh chất lượng màu sắc ánh sáng với ánh sáng tự nhiên ban ngày người ta đưa khái niệm nhiệt độ màu , mơ tả cách so sánh ánh sáng với ánh sáng xạ vật đen tuyệt đối nung sáng đến nhiệt độ khoảng (2000 đến 10.0000) K.Khi chuẩn nhiệt độ nhỏ định phổ tần xạ định màu sắc ánh sáng Hình 1.2 Nhiệt độ màu 1.2.3.2 Chỉ số hoàn màu Ra - Chỉ số hoàn màu (CRI - Color Rendering Index) - Đại lượng thể khả nguồn sáng tái màu sắc vật thể - Chỉ số cao (càng gần giá trị 100) màu sắc vật thể trung thực (đầy đủ màu) - Nguồn sáng có quang phổ liên tục nhiều bước sóng có khả hồn màu tốt - Cùng vật chiếu sáng nguồn sáng khác thể màu sắc khác Ra đặc trưng cho nguồn thể màu sắc trung thực vật chiếu sáng Nó thơng số nói lên chất lượng nguồn sáng Nó quan trọng lựa chọn nguồn sáng ứng dụng thiết kế Ra=0→đúng với ánh sáng đơn sắc Ra=100→ánh sáng tự nhiên Ra