Nghiên ứu mô hình nhà hiệu quả năng lượng ứng dụng cho khu vực toà nhà cao tầng ở việt nam

108 Trang 8 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt QLNL Quản lý năng lượng TK&HQ Tiết kiệm và hiệu quả TKNL Tiết kiệm năng lư ngợTNCT Toà nhà cao tầng KTNL Kiểm tốn năng lư ng ợCty DVTK

-

LÊ NGUYỄ CH TOẢ N Í N

NGHI Ê N CỨU M Ô H ÌNH TO NH À À HI Ệ U QU N NG LƯỢNG Ả Ă

Ứ NG D NG CHO KHU V C TÒA NHÀ CAO T NG VI T Ụ Ự Ầ Ở Ệ

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn thạc sỹ này do tôi nghiên cứu và thực hiện dư i sựớ hướng dẫn của

Thầy giáo PGS TS Phạm Hoàng Lương Để hoàn thành b n luận văn này, ngoài ảcác tài li u tham khệ ảo đã li t kê, tôi cam đoan không sao chép các công trình ho c ệ ặthiết kế ố t t nghiệp của ngư i khác ờ

Hà Nội, ngày … tháng năm 2009

(Ký và ghi rõ họ tên)

Lê Nguyễn Chí Toản

Trước hết tôi vô cùng bi t ơn sâu sắế c đ n Th y giáo PGS TS Phạm Hoàng ế ầ

Lương – là người đã trực tiếp dành nhi u th i gian tậề ờ n tình hư ng d n, cung c p ớ ẫ ấnhững thông tin quý báu giúp đ tôi hoàn thành bản luận văn này ỡ

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Công ty Cổ Ph n Đ u Tư ầ ầ Thương Mại và Dịch v K Thu t, nơi tôi đang công tác đã tụ ỹ ậ , ạo nhiều điều ki n ệgiúp đỡ tôi trong quá trình th c hi n b n lu n văn này ự ệ ả ậ

Sau cùng tôi xin bày tỏ lòng bi t ơn đếế n ngư i thân cùng b n bè đ ng nghi p, ờ ạ ồ ệnhững người luôn c vũ đ ng viên tôi hoàn thi n bổ ộ ệ ản lu n văn này ậ

Hà Nội, ngày tháng năm 2009

Lê Nguyễn Chí Toản

MỤC LỤC

Trang Phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Danh mục các kí hiệu, chữ viết tắt

Danh mục các bảng biểu hình vẽ

CHƯƠNG 1 1

GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1.Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài 1

1.2 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 2

1.3 Mục tiêu của đề tài 3

CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC TOÀ NHÀ CAO TẦNG 4

2.1 Nghiên cứu, hoàn thiện mô hình quản lý năng lượng trong toà nhà 4

2.1.1 Quản lý năng lượng trong các toà nhà cao tầng 4

2.1.2 Mô hình quản lý năng lượng cho các toà nhà cao tầng 5

2.1.3 Trình tự các bước thiết lập mô hình quản lý năng lượng 13

2.2 Nghiên cứu và phân tích tình hình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong toà nhà 16

2.2.1 Khảo sát, đánh giá hiện cung cấp và sử dụng năng lượng trong toà nhà cao tầng ở Việt Nam 16

2.2.2 Nghiên cứu và phân tích các cơ hội sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho các hệ thống điều hoà không khí và thông gió trong các toà nhà cao tầng / khách sạn 18

2.2.2.1 Hiệu quả năng lượng của các hệ thống điều hòa không khí và thông gió 34

2.2.2.2 Đánh giá hiệu suất COP của hệ thống điều hòa không khí 38

2.2.2.3 Những cơ hội tiết kiệm năng lượng khác nhau trong ứng dụng điều hoà không khí 41

2.2.2.4 Tích trữ lạnh trong ĐHKK 45

2.2.3.Nghiên cứu và phân tích các cơ hội sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho hệ

thống chiếu sáng trong các toà nhà cao tầng / khách sạn 50

2.2.3.1 Các cơ sở của hệ thống chiếu sáng văn phòng 50

2.2.3.2 Các cơ hội tiết kiệm năng lượng trong chiếu sáng 50

CHƯƠNG 3 KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TẠI MỘT VÀI TÒA NHÀ CAO TẦNG/ KHÁCH SẠN Ở VIỆT NAM 57

3.1 Khảo sát tại Khách sạn Majestic – Thành Phố Hồ Chí Minh 57

3.1.1 Tổng quan về khách sạn Khách sạn Majestic – Thành Phố Hồ Chí Minh 57

3.1.2 Tổng quan phần thiết bị sử dụng năng 60

3.1.2.1 Hệ thống Điều hòa không khí 60

3.1.2.2 Hệ thống chiếu sáng 61

3.1.3 Các giải pháp tiết kiệm năng lượng 63

3.1.4 Công tác quản lý năng lượng và bảo dưỡng của khách sạn Majestic 65

3.1.4.1 Công tác quản lý năng lượng trong khách sạn 65

3.1.4.2 Các biện pháp bảo dưỡng 67

3.1.4.3 Các chương trình đào tạo 67

3.1.5 Thông tin tiêu thụ năng lượng của tòa nhà 68

3.1.5 Nhận xét về QLNL và các giải pháp sử dụng NLTK&HQ đang được thực hiện 70

3.2 Khảo sát tại Tòa nhà Petro Vietnam Towers 71

3.2.1 Tổng quan về tòa nhà Petro Vietnam Towers 71

3.2.2 Tổng quan về phần thiết bị sử dụng năng lượng 74

3.2.2.1 Hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) 74

3.2.2.2 Hệ thống chiếu sáng 76

3.2.3 Tổng lượng năng lượng tiết kiệm 77

3.2.3.2 Hiệu quả từ việc đầu tư hệ thống chiếu sáng hiệu quả 79

3.2.4 Công tác quản lý và bảo dưỡng của tòa nhà Petro Vietnam Towers 80

3.2.4.1 Công tác quản lý năng lượng của tòa nhà 80

3.2.4.2 Công tác bảo dưỡng thiết bị của tòa nhà 81

3.2.4.3 Chương trình đào tạo 81

3.2.5 Thông tin tiêu thụ năng lượng 81

3.2.6 Nhận xét về QLNL và các giải pháp sử dụng NLTK&HQ đang được thực hiện 82 3.3 Khảo sát tại Tòa nhà Vincom City Towers 83

3.3.1 Tổng quan về tòa nhà Vincom City Towers 83

3.3.2 Tổng quan về phần thiết bị sử dụng năng lượng 87

3.3.2.1 Hệ thống Điều hòa không khí 87

3.3.3.2Hệ thống điện chiếu sáng 88

3.3.3Công tác quản lý và bảo dưỡng tòa nhà Vincom City Towers 89

3.3.4 Thông tin tiêu thụ năng lượng 91 3.3.5Nhận xét về QLNL và các giải pháp sử dụng NLTK&HQ đang được thực hiện 92

CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC TÒA NHÀ CAO TẦNG ĐÃ KHẢO SÁT 93

4.1 Khái quát chung 93

4.2 Xác định nguồn nhân lực, tài chính 94

4.3 Quy trình thiết lập mô hình quản lý năng lượng 96

4.4 Giáo dục ý thức tiết kiệm năng lượng cho mọi người và cam kết đảm bảo chất lượng môi trường không khí trong nhà 104

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ CÁC ĐỀ XUẤT 106

5.1 Kết luận 106

5.2 Đề xuất mở rộng phạm vi nghiên cứu 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 108

TÓM TẮT LUẬN VĂN

PHỤ LỤC

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

DOAS (Dedicated outdoor air system) H ệ thống không khí ngoài trời

VWV (Variable Water Valve) Van điều chỉnh nư c biến tầớ n

VSD (Variable Speed Driver) Điều khiển tốc đ biến tần ộ

IBMS (Integrated Building Management

System)

H ệ thống quản lý tòa nhà kiểu tích h p ợ

IRR (Internal Rate of Return) T l ỷ ệ hoàn vốn nội tại

Danh mục các hình vẽ dùng trong luận văn

Hình ,

2.8 Hình ảnh mộ ố ặ t s m t dàn lạnh hệ VRV(VRF) điển hình 23

2.10 Sơ đồ nguyên lý k t n i đi u khi n h VRV(VRF) ế ố ề ể ệ 27 2.11 Hình ảnh máy l ạnh giải nhiệ t nư c và gi i nhiệt gió ớ ả 30

2.13 Hình ả nh Bơm nư c l nh, bơm nướ ớ ạ c gi i nhi t ả ệ 32 2.14 Hình ảnh dàn trao đổi nhiệt (FCU) và Bộ ử x lý không khí

2.19 Sơ đồ ạ ả n p t i (tạo băng) 50

2.21 Sơ đồ ệ ố h th ng ITSS vòng đơn (quá trình bypass) ở 50 3.1 Biể u đ th ện điện năng tiêu thụ theo tháng của năm ồ ểhi

2005 đến 2007

66

3.3 Biểu đồ thể hiện điện năng tiêu thụ theo tháng của năm 2007 82 3.4 Biều đồ thể hiện điện năng tiêu thụ theo tháng của năm 2007 91 4.1 Quy trình th c hiự ện mộ t chương trình qu n lý năng lư ng ả ợ

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Chúng ta thấy rằng năng lượng có vai trò rất quan trọng trong các hoạt động kinh tế và đời sống Đấy chính là động lực của các ng ành kinh tế, là nhu cầu không hthể thiếu trong cuộc sống hàng ngày Nền kinh tế ngày càng phát triển, xã hội ngày càng văn minh hiện đại thì các nhu cầu về sử dụng năng lượng cũng ngày càng lớn hơn rất nhiều, trong đó tiêu thụ điện năng là một vấn đề rất lớn Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thế giới và sự ra tăng dân số như hiện nay thì việc đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng trở nên khó khăn hơn rất nhiều khi các nguồn nhiên liệu tự nhiên đang dần cạn kiệt, trong khi việc khai thác các nguồn năng lượng táisinhcòn quá nhiều hạn chế

Việt Nam là một trong số các quốc gia có nguồn tài nguyên năng lượng nghèo nàn, song việc khai thác và sử dụng lại không tối ưu và có thể nói là hiện nay chúng

ta đang đứng trước ngưỡng cửa của thiếu năng lượng trầm trọng Do đó, việc nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm năng lượng là vấn đề hết sức cấp bách và cần phải được tiếp cận một cách toàn diện và khoa học Việc sử dụng năng lượng còn quá nhiều lãng phí do nhiều nguyên nhân khác nhau, dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm và dẫn đến khả năng cạnh tranh về giá cả của sản phẩm rất hạn chế Nhà nước đang triển khai ban hành khung pháp lý cần thiết và chương trình mục tiêu quốc gia

về tiết kiệm năng lượng trong các lĩnh vực sản xuất, sinh hoạt, các toà nhà và một

số lĩnh vực kinh tế

Tình trạng sử dụng năng lượng chưa hiệu quả đang diễn ra đồng đều ở khắp các ngành công nghiệp Cụ thể đối với ngành công nghiệp xi măng, nông nghiệp có thể tiết kiệm 50% mức tiêu hao năng lượng hiện tại nếu ứng dụng giải pháp TKNL hoặc đổi mới công nghệ sản xuất; kế đến công nghiệp gốm sứ 35%; công nghiệp dệt may 30%; tòa nhà thương mại 25%; chế biến thực phẩm và công nghiệp thép 20%; cuối cùng là cấp thoát nước 15% [1]

Tại Việt Nam năng lượng tiêu thụ cho khu vực các toà nhà, đặc biệt các công trình nhà ở và công cộng cao tầng chiếm khoảng 23 24% (năm 1994) trên tổng số - năng lượng tiêu dùng quốc gia Tỷ lệ này đã tăng lên trong thập niên vừa qua, khi các đô thị đặc biệt, loại 1 và 2 đã phát triển nhanh chóng và nguồn vốn đầu tư nước ngoài đã gia tăng một cách đáng kể Kinh nghiệm quốc tế cho thấy, tại nhiều nước phát triển, khi tỷ lệ cơ cấu kinh tế thay đổi, tỷ lệ dịch vụ tăng lên trên 40 – 50%, thì

tỷ lệ năng lượng sử dụng trong các toà nhà sẽ chiếm từ 35 – 40% tổng năng lượng tiêu dùng Để đáp ứng được các mục tiêu phát triển kinh tế với tốc độ tăng trưởng khá cao cũng như công cuộc công nghiệp hoá-hiện đại hoá đất nước, nhu cầu năng lượng vì vậy cũng tăng trưởng với tốc độ cao trên 10%/năm, đặc biệt nhu cầu điện tăng rất cao 15 20%/năm, tạo ra áp lực lớn đối với nguồn cung cấp điện Làm thế -nào để có thể thỏa mãn các nhu cầu về năng lượng của hiện tại mà không ảnh hưởng tới phát triển trong tương lai đang là vấn đề cấp thiết của hầu hết các nước đang phát triển như Việt Nam [2]

Do vậy, tiết kiệm năng lượng được coi là mục tiêu quan trọng hàng đầu và cũng là giải pháp hữu hiệu cho vấn đề năng lượng trong tương lai Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đã được chứng minh là biện pháp rẻ hơn trong nhiều trường hợp, một ví dụ đơn giản chi phí bỏ ra để tiết kiệm được 1 kWh điện năng ít hơn nhiều so với chi phí đầu tư để sản xuất ra 1 kWh trong các nhà máy điện 1.2 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

Các số liệu khảo sát gần đây cho thấy: đối với một hệ thống khách sạn 3 sao trở lên, chi phí điện năng cung cấp cho bình nóng lạnh chiếm khoảng 30% tổng tiêu hao điện năng của toàn khách sạn, 50 % cho hệ thống điều hoà không khí trung tâm

và khoảng 20% lượng tiêu thụ còn lại là cho ánh sáng.[2]

Với số lượng khách sạn 3 sao ước tính tại Việt nam là vào khoảng 230, việc sử dụng năng lượng kém hiệu quả đã và đang gây ra một gách nặng lớn cho các nhà đầu tư trong lĩnh vực này Do vậy, cần thiết phải nghiên cứu và xây dựng các mô hình và hệ thống thiết bị năng lượng với các giải pháp tổng hợp sau đây: -

 Tiết kiệm điện năng trong hệ thống điều hoà không khí

 Tiết kiệm điện cho các loại động cơ bơm-quạt máy nén-

 Tiết kiệm điện trong chiếu sáng

 Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống đun nóng nước bằng năng lượng mặt trời kết hợp với cấp nhiệt trung tâm cho tòa nhà

Từ các yếu tố đó tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu mô hình tòa nhà hiệu quả năng lượng Ứng dụng cho khu vực tòa nhà cao tầng ở Việt Nam”,

nhằm mục đích ghiên cứu và đề xuất các giải n pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả, giảm ô nhiễm môi trường trong các tòa nhà cao tầng và khách sạn ở Việt Nam bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết và từ phương pháp nghiên cứu lý thuyết đó ứng dụng thực nghiệm cụ thể tại một vài cơ sở điển hình

1.3 Mục tiêu của đề tài

Với mục đích đề xuất, nghiên cứu phân tích về thực trạng và phương án giải quyết áp dụng để sử dụng năng lượng được tiết kiệm hiệu quả và bảo vệ môi trường đối với các TNCT, luận văn này gồm các mục tiêu chủ yếu sau:

 Nghiên cứu, hoàn thiện mô hình quản lý năng lượng trong toà nhà

 Khảo sát, đánh giá hiện trạng cung cấp và sử dụng năng lượng trong toà nhà cao tầng ở Việt Nam

 Nghiên cứu và phân tích các cơ hội sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho các hệ thống điều hòa và thông gió trong các tòa nhà cao tầng / khách sạn

 Nghiên cứu và phân tích các cơ hội sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho hệ thống chiếu sáng trong các tòa nhà cao tầng / khách sạn

 Khảo sát thực tế tại một vài toà nhà cao tầng/ khách sạn ở Việt Nam để nhận dạng và đề xuất các giải pháp tiết kiệm hiệu quả năng lượng thông qua công tác quản lý hoặc kỹ thuật

CHƯƠNG 2

MÔ HÌNH QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC TOÀ NHÀ CAO TẦNG

2.1 Nghiên cứu, hoàn thiện mô hình quản lý năng lượng trong toà nhà.

2.1.1 Quản lý năng lượng trong các toà nhà cao tầng

Một quy luật chung mà chúng ta không là ngoại lệ đó là khi xã hội phát triển thì nhu cầu của con người cần có sự tiện nghi thoải mái trong cuộc sống, mà nhu cầu đó sẽ ngày càngđòi hỏi cao hơn và nó là sự luỹ tiến của xã hội phát triển Sống

và làm việc trong môi trường hiện đại, đầy đủ tiện nghi, thoải mái là điều kiện cần

và đủ mà mọi người mong muốn có được Do vậy, ngày nay các toà nhà công sở cũng như các cao ốc ngày càng được xây dựng rất nhiều nhằm đáp ứng nhu cầu cuộc sống cũng như môi trường làm việc tiện nghi của con người Bên cạnh sự tiện nghi, thoải mái, vấn đề lớn đặt ra cho chúng ta là chi phí năng lượng phải trả cũng ngày một tăng Ở góc độ khác, khi chúng ta sử dụng nhiều năng lượng thì lượng khí nhà kính phát thải ra môi trường cũng gia tăng cao dẫn tới tác hại đến môi trường

Vì vậy, để đảm bảo tiện nghi trong quá trình làm việc nhưng với chi phí năng lượng

ở mức thấp nhất và hạn chế tối đa các tác động đến môi trường, việc sử dụng năng lượng TK & HQ trong các toà nhà là rất cần thiết

Nhu cầu sử dụng năng lượng trong các công trình phụ thuộc các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ gió, số lần trao đổi không khí trong một đơn vị thời gian, cường độ bức xạ và trực xạ của mặt trời, cường độ và độ rọi của ánh sáng

tự nhiên ), với sự tiến bộ của khoa học công nghệ xây dựng và yêu cầu nâng cao chất lượng cuộc sống, khái niệm Công trình có hiệu suất năng lượng được sử dụng

để mô tả các công trình xây dựng, các toà nhà được quy hoạch, thiết kế, thi công và trang thiết bị nội ngoại thất và vận hành hợp lý, sử dụng TKNL mà vẫn đảm bảo những yêu cầu về tiện nghi sử dụng và các chức năng hoạt động theo yêu cầu Mặt khác không gian kiến trúc và hoạt động của công trình hoà hợp và không ảnh hưởng tới hệ sinh thái môi trường chung quanh

- Hệ thống quản lý năng lượng trong các tòa nhà cao tầng

Khái niệm: Hệ thống QLNL trong một toà nhà gồm có: cơ cấu nhân sự được

tổ chức theo một mô hình quản lý nhất định, trong đó thể hiện rõ chức năng, nhiệm

vụ của mỗi bộ phận cũng như của từng thành viên; quy trình và các công cụ thực hiện việc theo dõi, thống kê, thiết lập các mục tiêu TKNL cho toà nhà và kế hoạch thực hiện mục tiêu, đánh giá kết quả đạt được

- Thực trạng về công tác quản lý năng lượng trong các tòa nhà cao tầng Thực trạng có hay không một hệ thống QLNL trong các TNCT ở Việt Nam Hiện tại, trong phần lớn tòa nhà cao tầng chưa có nhân sự riêng cho QLNL và các chính sách về năng lượng Việc QLNL chưa được chú trọng, thông thường mỗi toà nhà chỉ có một người phụ trách kỹ thuật, người phụ trách kỹ thuật này thường chỉ chịu trách nhiệm quản lý về thiết bị, sửa chữa bảo dưỡng bảo trì thiết bị chứ chưa có những biện pháp để QLNL Điều này hoàn toàn khác với chức năng nhiệm vụ của người QLNL

Để thiết lập việc QLNL hiệu quả trong mỗi tổ chức, các tổ chức phải bắt đầu

từ trên xuống dưới, từ giám đốc đến người công nhân của tổ chức Bộ máy hoạt động và chính sách của mỗi tổ chức là những yếu tố hết sức quan trọng cho việc thực hiện các hoạt động QLNL hiệu quả và là những nhân tố quan trọng cho sự thành công của quá trình QLNL Một phần quan trọng nữa đó là người QLNL, người sẽ điều khiển tất cả các cơ chế để có những kết quả tốt nhất Khi có một bộ máy và chính sách tốt người QLNL sẽ có thể đạt được các mục tiêu QLNL thông qua QLNL hiệu quả, thực hiện các công nghệ thích hợp và một hệ thống bảo dưỡng

bảo trì bền vững

2.1.2 Mô hình quản lý năng lượng cho các toà nhà cao tầng[3]

Trong một toà nhà, các thành phần sử dụng năng lượng bao gồm các hệ thống thiết bị: ĐHKK, chiếu sáng, thiết bị văn phòng, thang máy, và các thiết bị phụ trợ khác như bơm nước, thông gió Tỷ lệ sử dụng năng lượng của các thành phần trên

so với tổng năng lượng sử dụng cho toàn toà nhà sẽ khác nhau đối với mỗi loại toà

nhà Tuy nhiên, thông thường cơ cấu sử dụng năng lượng điện của một TNCT bao gồm: 40 60% năng lượng tiêu tốn cho hệ thống ĐHKK, hệ thống chiếu sáng chiếm -khoảng 15-20%, các thiết bị văn phòng chiếm 10-15%, phần còn lại dành cho các thiết bị phụ trợ khác Vì vậy, làm thế nào để giảm tiêu thụ năng lượng đầu vào của các thành phần tiêu thụ năng lượng chính này mà vẫn đạt được một năng lượng hữu ích tại đầu ra, đảm bảo tiện nghi sử dụng năng lượng trong toà nhà thì cần phải có một mô hình QLNL phù hợp để thực hiện việc quản lý tiêu thụ năng lượng trong các toà nhà một cách hiệu quả và tiết kiệm nhất

Hiện nay, ở Việt Nam cũng đã có một số chương trình, dự án về tiết kiệm, nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng cho các toà nhà Tuy nhiên, các chương trình, dự án này ít được phổ biến, thiếu sự hướng dẫn cần thiết, các biện pháp áp dụng TKNL chưa được đề xuất một cách có hệ thống và toàn diện, cũng như chưa đánh giá được tính khả thi của các biện pháp đó

Do vậy, cần phải xây dựng một mô hình QLNL có những đặc điểm phù hợp với tình hình thực tế của nước ta Để có thể được áp dụng rộng rãi với nhiều kiểu nhà cao tầng ở Việt Namthì yêu cầu mô hình chương trình quản lý cần phải có tính

hệ thống mạch lạc, có các hướng dẫn thực hiện cụ thể, miêu tả rõ ràng các chức năng của mô hình, và có thể áp dụng một cách linh động khi tiến hành xây dựng chương trình QLNL cho các toà nhà

Xác định mô hình quản lý của mỗi toà nhà, trên cơ sở mô hình quản lý đó đề xuất một mô hình QLNL sao cho phù hợp với cơ cấu nhân sự của tổ chức và đảm bảo được các yêu cầu của một chương trình QLNL:

- Xây dựng cơ cấu nhân sự phù hợp, tổ chức đào tạo kiến thức QLNL

- Xác định nguồn tài chính để thực hiện chương trình

- Tổ chức các hoạt động cần thiết để xây dựng một chương trình QLNL trong toà nhà

Một chương trình QLNL bao gồm một số các hoạt động, có thể gộp lại thành một nhóm các nguyên tắc QLNL chính, những nguyên tắc này gồm có:

- Kế hoạch và chính sách năng lượng, thông qua một cách tiếp cận chiến lược

để giành được cam kết của người quản lý

-Tổ chức, chỉ định một người quản lý và một an QLNL.b

- Nắm bắt được hiện trạng sử dụng năng lượng và chi phí, tiến hành KTNL

- Giáo dục nhận thức của nhân viên và thiết lập chương trình đào tạo

- Tuyên truyền việc QLNL

- Đầu tư và thực hiện

- Giám sát tiêu thụ năng lượng và báo cáo

Chương trình QLNL nào cũng phải bắt đầu từ việc xây dựng nhận thức về sử dụng NLTK&HQ, các hoạt động phải được thực hiện theo một chu trình có thứ đó

tự như sau:

- Xem xét các vấn đề liên quan

- Đề ra chính sách và kế hoạch

- Cơ cấu tổ chức

- Kiểm toán năng lượng và thực hiện

- Đo lường và giám sát

và sau đó quay trở lại điểm khởi đầu, “xem xét”

Do đó KTNL chỉ là một bước quan trọng và nó cần được sử dụng để giúp khởi động chương trình QLNL hoặc được tiến hành như một thành phần của kế hoạch QLNL

Một kế hoạch tổ chức, sử dụng các nguyên tắc trên, cần phải được phát triển cho cả việc thực hiện và giám sát các chương trình QLNL riêng biệt Kế hoạch này cũng phải được xác định rõ trách nhiệm của người quản lý và Ban quản lý năng

lượng; mô tả một hệ thống thông tin hiệu quả giữa Ban quản lý năng lượng và tất cả mọi thành viên trong tổ chức; riển khai một hệ thống giám sát và tính toán năng Tlượng; Và cung cấp biện pháp cho việc đào tạo và thúc đẩy mọi người Các mục tiêu thiết thực phải được thực hiện, nó phải rõ ràng về mặt thời gian và số lượng Xuất phát những yêu cầu trên, trong bản luận văn này đưa ra một mô hình QLNL chung, và các mô tả chi tiết về chức năng của các thành phần trong mô hình Khi áp dụng cần có tính linh động, tuỳ theo mô hình quản lý nhân sự trong một toà nhà để đưa ra một cơ cấu nhân sự hợp lý trong mô hình QLNL

Sơ đồ tổ chức của một mô hình QLNL [3 ]:

Hình 2.1 Sơ đồ tổ chức của một mô hình quản lý năng lượng

Đây là một mô hình QLNL chung, nó phải được thay đổi sao cho phù hợp vào một cơ cấu nhân sự đã có của mỗi tổ chức nhưng các nguyên tắc cơ bản thì không thay đổi

Sau đây xin trình bày vai trò của từng bước trong sơ đồ mô hình quản lý năng lượng như trên:

♦ Nhận thức về tiết kiệm năng lượng: phải bao gồm:

− Các báo cáo tài chính về chi phí sử dụng năng lượng của tòa nhà

− Các định mức chuẩn: Do nhà cung cấp thiết bị đưa ra; Định mức sử dụng năng lượng của tòa nhà tùy theo mục đích sử dụng; Do các tư vấn, kiểm toán năng lượng đề xuất

− Hệ thống quan trắc tiêu thụ NL được lắp đặt tại các tòa nhà

♦ Cam kết của lãnh đạo: Là điều kiện tiên quyết cho việc triển khai một

ch-ương trình quản lý năng l ợng có hiệu quả đ ợc thể hiện qua việc: ư ư

− Xác định TKNL là nhiệm vụ trong công tác quản lý tòa nhà

− Chỉ định người quản lý năng l ợng Đặc trưng chính của sơ đồ tổ ưchức này chính là vị trí của người QLNL Vị trí này cần thiết phải có đủ quyền hành trong cơ cấu của tổ chức nhân sự để có thể tiếp cận và đưa ra những quyết sách mang tính quyết định với các vấn đề liên quan trong việc quản lý, và phải có hiểu biết tổng quan về các hoạt động hiện tại trong nội bộ của tổ chức đó, chẳng hạn như các vấn đề tài chính, nhân sự, kỹ thuật, kinh doanh…

− Thiết lập các thủ tục tính toán năng lượng

− Xây dựng chương trình đào tạo

♦ Kiểm toán năng lượng sơ bộ[3 ]:

Hình 2.2 Sơ đồ các bước kiểm toán năng lượng sơ bộ

♦ Kiểm toán năng lượng Chi tiết[3 ]:

Hình 2.3 Sơ đồ các bước kiểm toán năng lượng chi tiết

♦ Thực hiện các giải pháp TKNL không chi phí hoặc chi phí thấp

− Các giải pháp không cần chi phí bao gồm: Thứ nhất, các giải pháp tăng cường quản lý nội vi Thứ hai là cải thiện quy trình vận hành, bảo dưỡng các trang thiết bị máy móc trong tòa nhà

− Các giải pháp có chi phí thấp bao gồm:

 Phân tích lợi ích kinh tế gồm có: lợi nhuận thu được từ việc sản xuất kinh doanh trong tòa nhà, và thời gian hoàn vốn đơn giản

 Phân tích các yếu tố về môi trường xung quanh tòa nhà, nó bao gồm việc nghiên cứu để giảm lượng phát thải, giảm độ ồn của hệ thống máy móc thiết bị khi vận hành sử dụng

 Xác lập các thủ tục báo cáo và tính toán năng lượng đầu ra, đầu vào của hệ thống thiết bị khi vận hành

♦ Tiến hành nghiên cứu tiền khả thi của các giải pháp đầu tư lớn

− Lập dự án nghiên cứu tiền khả thi cho các giải pháp cần đầu tư lớn

− Phân tích chi phí và lợi nhuận kinh tế bao gồm: Giá trị hiện tại thực (NPV) và tỷ lệ hoàn vốn nội tại (IRR)

− Quan tâm đến các yếu tố về môi trường, về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp liên quan trong quá trình triển khai các giải pháp đầu tư

− Phải lập thứ tự ưu tiên cho việc triển khai các giải pháp

♦ Tìm nguồn tài chính: có rất nhiều các nguồn tài chính, trong đó:

− Nguồn vốn có sẵn của doanh nghiệp, chủ sở hữu tòa nhà

− Huy động vốn vay từ các ngân hàng

− Tìm sự hỗ trợ tài chính từ các dự án tài trợ

− Hoặc là hình thức mua trả góp(Trả dần và có tài sản thế chấp)

♦ Mua sắm thiết bị, xây dựng và chạy thử nghiệm

− Thông báo đấu thầu, mời các nhà thầu tham gia, và lựa chọn các nhà thầu nào đạt được các tiêu trí của chủ đầu tư và có tư cách hợp lệ tham gia cung cấp thiết bị

− Xây dựng, chuẩn bị cơ sở hạ tầng phục vụ cho việc lắp đặt thiết bị

− Có kế hoạch nghiệm thu thiết bị và cho phép các nhà thầu lắp đặt thiết

bị theo tiến độ đã được thỏa thuận giữa nhà thầu và chủ đầu tư

− Lập kế hoạch tuyển dụng, đào tạo công nhân tiếp nhận việc chuyển giao công nghệ của hệ thống thiết bị sau khi lắp đặt để chuẩn bị cho bước tiếp theo

− Chạy thử và nghiệm thu thiết bị đi vào vận hành hệ thống

♦ Theo dõi, đánh giá

− Theo dõi và đánh giá kết quả được thực hiện ngay khi tiến hành các giải pháp không chi phí hoặc với chi phí thấp

− Đánh giá kết quả được thực hiện qua đo đạc trực tiếp các thay đổi ngay tại khu vực có liên quan

− Theo dõi thường xuyên và đánh giá sự ổn định của các giải pháp đang thực hiện

− So sánh và đánh giá qua hệ thống quan trắc tiêu hao năng lượng của nhà máy

− Lập báo cáo đánh giá kết quả chi tiết

♦ Đặt các mức chuẩn mới (benchmark)

− Thiết lập các định mức tiêu thụ năng lượng nhờ hệ thống quan trắc, theo dõi và đánh giá của tòa nhà

− Thiết lập các mức chuẩn mới, có các bước cải tiến thường xuyên và liên tục, nâng cao lợi ích tiết kiệm năng lượng, duy trì bền vững của hệ thống QLNL

− Có 3 phương pháp thiết lập mức chuẩn mới:

 Dựa trên các định mức chung của tòa nhà (external information): phù hợp, hợp lý, dễ dàng đạt được mục tiêu, nhưng khó khăn do đặc thù tòa nhà nên có thể phải đầu tư lớn hơn ,…

 Dựa trên các thông tin nội bộ trong quá khứ (internal information): thiết lập theo các định mức tốt nhất đã từng đạt được

 Không dựa trên các tiêu chuẩn: không chính xác, dễ dẫn tới định mức quá cao hoặc quá thấp

2.1.3 Trình tự các bước thiết lập mô hình quản lý năng lượng

Hiện trên thế giới cũng như các nước trong khu vực thì công việc quản lý năng lượng trong các doanh nghiệp được đặt lên hàng đầu như Thái Lan họ có chương trình quản lý toàn bộ năng lượng quốc gia cho tất cả các doanh nghiệp, hay ở các doanh nghiệp Nhật Bản, họ có hẳn một Giám đốc năng lượng, hoặc tại Mỹ có chương trình rất nổi tiếng là ENERGY STAR PROGRAM

Chương trình quản lý năng lượng dưới đây là kết quả tổng hợp từ các chương trình quản lý năng lượng của Thái Lan, Nhật Bản và Mỹ Quản lý năng lượng bền vững ở đây gồm có 7 bước, bao gồm các bước sau [5 ]:

Hình 2.4 Các bước tiến hành thiết lập mô hình QLNL

- Bước 1: Nhận thức và cam kết của ban lãnh đạo tòa nhà Từ đó Thiết lập Ban QLNL

- Bước 2: Đánh giá hiệu quả năng lượng hiện trạng

- Bước 3: Thiết lập mục tiêu hiệu quả năng lượng của toà nhà

- Bước 4: Lập kế hoạch cho chương trình TKNL

- Bước 5: Triển khai thực hiện chương trình TKNL

- Bước 6: Đánh giá chương trình TKNL

- Bước 7: Xác nhận kết quả của chương trình TKNL

Đối với các biện pháp không đạt được kết quả như mong đợi phải xem xét lại toàn bộ quá trình thực hiện từ ban đầu là đánh giá lại và đề ra mục tiêu hiệu quả năng lượng mới, sau đó lại tiếp tục thực hiện các bước như trên

Nhiệm vụ và hoạt động của từng bước như sau:

- Bước 1: Ban lãnh đạo tòa nhà phải có nhận thức hết sức rõ ràng về vai trò

của việc TKNL trong tòa nhà của mình và có những cam kết cụ thể để thành lập ra một chương trình QLNL trong tòa nhằm quản lý việc sử dụng và tiêu thụ năng lượng trong tòa nhà đạt được tiết kiệm và hiệu quả nhất Một nhân tố quan trọng để một chương trình QLNL thành công là việc thành lập ban QLNL Người QLNL phải đứng đầu tổ chức này hoặc là một người quản lý cấp cao của tòa nhà và có sự quan tâm đến vấn đề tiết kiệm năng lượng, người này phải có định hướng rõ ràng cho người khác và có uy thế tốt với các thành viên trong ban lãnh đạo Ban QLNL

có nhiệm vụ đề ra các chính sách năng lượng của toà nhà mà chính sách phải đưa ra các mục tiêu về sử dụng năng lượng TK & HQ và phải kết hợp với mục đích sử dụng của toà nhà

- Bước 2: Đánh giá hiệu quả năng lượng hiện trạng của toà nhà là nhằm hiểu

rõ việc đã và đang sử dụng năng lượng của toà nhà trong quá khứ cũng như hiện tại

để xác định các cơ hội cải thiện việc sử dụng năng lượng hiệu quả

- Bước 3: Thiết lập mục tiêu sử dụng năng lượng TK & HQ của toà nhà là thiết lập các mục tiêu sử dụng năng lượng cho toàn bộ toà nhà cũng như là cho từng

bộ phận riêng biệt và phải có các biện pháp rõ ràng, các hoạt động này được thúc đẩy cải tiến liên tục và phải thông báo, tuyên truyền các mục tiêu để mọi nhân viên tuân thủ các nguyên tắc QLNL

- Bước 4: Với mục tiêu rõ ràng và đã có Ban QLNL thì công việc bây giờ là

phải bắt tay ngay vào việc xây dựng một lộ trình và kế hoạch hành động chi tiết cho

chương trình TKNL trong toà nhà Ở đây là đánh giá các khâu kỹ thuật và KTNL cần thiết cho việc nâng cấp cải tạo để đạt được mức mong muốn như đã đề ra Ngoài ra còn phải xác định rõ nguồn nhân lực và tài chính

- Bước 5: Việc tiến hành triển chương trình TKNL cần phải nhận được sự ủng

hộ và hợp tác của các cán bộ lãnh đạo, ở các phòng ban trong toà nhà và một điều nữa là để đạt được các mục tiêu đã đặt ra cần phải có sự hiểu biết sâu sắc của nhân viên, ban lãnh đạo và năng lực của các cán bộ trực tiếp triển khai chương trình Do vậy cần phải tuyên truyền cho cán bộ công nhân viên, tăng cường sự hiểu biết của nhân viên, tiến hành đào tạo, chuyển giao các công nghệ mới để nâng cao năng lực cho nhân viên, bên cạnh đó thì có các hình thức khen thưởng và kỷ luật và cuối cùng là giám sát và theo dõi liên tục tiến trình thực hiện của chương trình TKNL

- Bước 6: Đánh giá chương trình TKNL là xem xét các thông số sử dụng năng

lượng và các hoạt động đã thực hiện Kết quả đánh giá và thông tin thu thập được trong suốt quá trình xem xét được sử dụng trong toà nhà để thiết lập các kế hoạch hành động mới, xác định các trường hợp điển hình và thiết lập các mục tiêu hiệu quả năng lượng mới, kết quả của chương trình TKNL được so sánh với các mục tiêu hiệu quả năng lượng đề ra Đồng thời đánh giá lại các kế hoạch hành động để xem xét các bước nào đã thực hiện tốt và hoạt động nào chưa tốt để xác định các trường hợp điển hình

- Bước 7: Kết quả của chương trình TKNL cần phải được được sự công nhận

từ các cơ quan chức năng bên ngoài, và được công bố cả ở nội bộ và bên ngoài Đối với nội bộ toà nhà các kết quả được thông báo đến từng bộ phận, các phòng ban và từng lãnh đạo Đối với công bố bên ngoài sẽ có các thông báo cho các cơ quan chức năng của chính phủ, phương tiện truyền thông, các tổ chức có liên quan, và ghi nhận vào cơ sở dữ liệu

Một kế hoạch tổ chức, sử dụng các nguyên tắc trên, phải được phát triển cho

cả việc thực hiện và giám sát các chương trình QLNL cụ thể Kế hoạch này cũng phải phân định rõ trách nhiệm của những người có liên quan đến chương trình

QLNL; Miêu tả rõ ràng một kênh thông tin liên lạc giữa các thành viên, các bộ phận chính trong tổ chức và toàn thể mọi người Đề ra những mục tiêu thực tế và cả mặt kinh tế và thời gian Các mục tiêu phải đưa vào để sự xem xét hiệu quả của những kết quả thu được

2.2 Nghiên cứu và phân tích tình hình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu

quả trong toà nhà

2.2.1 Khảo sát, đánh giá hiện cung cấp và sử dụng năng lượng trong toà nhà

cao tầng ở Việt Nam.[6]

Trong những năm vừa qua, từ khi thực hiện chính sách mở cửa và chuyển đổi nền kinh tế sang cơ chế thị trường có sự điều tiết của Nhà nước, nhu cầu năng lượng

sử dụng trong khu vực này đã gia tăng một cách nhanh chóng, đặc biệt là các khu vực đô thị Tốc độ tỉ lệ tăng trưởng của khu vực nhà ở và công trình công cộng trong giai đoạn 1996 – 2000 trung bình 12% hàng năm Hiện nay, tốc độ này là khoảng 15% và sẽ cao hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của tốc độ đô thị hoá và sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Năng lượng sử dụng trong các toà nhà, đặc biệt các công trình cao tầng và thương mại tại Việt Nam là lớn, nhưng lại tản mạn, không tập trung Do đó việc kiểm soát và vận động thực hiện TKNL khó hơn nhiều so với các hộ tiêu thụ năng lượng trong khu vực công nghiệp hay giao thông Do vậy cần thiết phải khảo sát những trở ngại rào cản để tìm ra nguyên nhân

và kiến nghị các giải pháp thực hiện hữu hiệu[2]

Tại Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng cũng như nhiều đô thị loại

1 và 2 khác trong cả nước đã xuất hiện nhiều công trình nhà ở chung cư cao tầng, cao ốc văn phòng, khách sạn 4 – 5 sao với số phòng lớn, các trung tâm thương mại siêu thị Đây là nguồn tiêu thụ năng lượng lớn cần quan tâm Chỉ tính riêng ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh đã có hàng trăm dự án các khu đô thị mới, cùng với các công trình nhà ở căn hộ cao tầng được xây dựng hoàn thiện, trong đó phần lớn đã đi vào sử dụng Nhiều công trình khách sạn cao tầng, cao ốc văn phòng và trung tâm thương mại có diện tích sàn sử dụng trên 10.000m2 và tiêu thụ điện năng lớn hơn 1

– 2 triệu KWh/năm Đây là những hộ tiêu thụ điện năng lớn cần được quản lý và có biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng

Trong khu vực các công trình thuộc nhà nước quản lý, việc sử dụng năng lượng vẫn lãng phí và kém hiệu quả Do bao cấp và thiếu kiểm soát, vẫn tồn tại tập quán sử dụng, vận hành thiếu ý thức (như ra khỏi phòng không tắt đèn, mở cửa khi bật điều hoà, ) cùng những yếu tố chủ quan như sử dụng các thiết bị kém hiệu suất năng lượng, lắp đặt thiết bị không đúng, chưa quan tâm đúng mức đến khả năng cách nhiệt của các loại vật liệu xây lắp kết cấu bao che của các công trình, không tận dụng thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên Phần lớn các công trình công cộng như các toà nhà hành chính, trường học, bệnh viện, khách sạn được xây dựng trước đây đều dựa trên tiêu chuẩn thiết kế thấp, sử dụng các thiết bị cũ lạc hậu có hiệu suất năng lượng chưa cao Mặt khác, do hạn chế của điều kiện kinh tế xã hội nên việc sử dụng năng lượng trong những công trình này kém hiệu quả và gây lãng phí

Đối với việc xây dựng các công trình nhà ở và công trình công cộng từ các nguồn vốn không phải từ ngân sách nhà nước, chủ đầu tư và người sử dụng đã bắt đầu có ý thức tiết kiệm để giảm khoản chi phí tiền điện hàng tháng Nhiều công trình khách sạn và công trình cao tầng mới xây dựng tại các đô thị từ nguồn vốn đầu

tư nước ngoài Những công trình này thường được thiết kế xây dựng theo tiêu chuẩn của nước ngoài Trong số đó phần lớn công trình đã được thiết kế không thích hợp với điều kiện khí hậu tự nhiên và kinh tế kỹ thuật của Việt Nam Trong quá trình vận hành sử dụng nhiều năng lượng một cách không hợp lý và có nhu cầu sử dụng năng lượng lớn

Chính phủ đã ban hành Nghị định số 102/2003/NĐ CP về sử dụng năng lượng tiết kiệm và có hiệu quả, trong đó có qui định về TKNL trong các toà nhà Tháng 11/2005, Bộ trưởng Bộ Xây dựng đã ký quyết định ban hành Qui chuẩn Xây dựng Việt Nam – Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng có hiệu quả Lần đầu tiên Việt Nam đã ban hành một khung pháp qui kỹ thuật về TKNL trong công tác thiết

-kế xây dựng các công trình cao tầng và thương mại Những qui định này bắt buộc đối với các công trình có qui mô diện tích sàn sử dụng trên 2500 m2 trở lên

2.2.2 Nghiên cứu và phân tích các cơ hội sử dụng năng lượng tiết kiệm và

hiệu quả cho các hệ thống điều hoà không khí và thông gió trong các toà nhà cao tầng / khách sạn.[6]

Trong toà nhà cao tầng/ khách sạn thì hệ thống cơ điện đóng vai trò quan trọng bậc nhất đó là hệ thống điều hoà không khí và thông gió Đi cùng với sự quan trọng

đó là chí phí để vận hành hệ thống đó cũng rất lớn Để có thể sử dụng một cách hiệu quả và tiết kiệm nhất về năng lượng đối với hệ thống này chúng ta đi sâu nghiên cứu và phân tích một vài yếu tố chính của hệ thống như sau:

Chức năng của hệ thống điều hòa không khí là:

 Tạo ra môi trường tiện nghi cho người trong tòa nhà

 Cung cấp đủ lượng gió tươi để duy trì môi trường trong lành cho người trong tòa nhà

Mặc dù sự cảm nhận về tiện nghi là do chủ quan mỗi người, cảm nhận đó bị tác động bởi nhiệt độ, độ ẩm tương đối và vận tốc không khí tại chỗ Nhìn chung, đa

số mọi người cảm thấy thoải mái khi nhiệt độ trong nhà được duy trì giữa 23oC và

26oC với độ ẩm tương đối khoảng từ 50% đến 80% Cần nhấn mạnh rằng nếu nhiệt

độ và độ ẩm trong tòa nhà thấp quá mức cần thiết không chỉ làm tăng chi phí vận hành hệ thống điều hòa không khí mà còn giảm mức độ tiện nghi bên trong

Điều kiện khí hậu của Việt Nam [7]: Việt Nam chia thành 2 miền rõ rệt là

Miền Bắc và Miền Nam, điều kiện khí hậu của 2 miền khác nhau rất nhiều

 Miền Bắc: từ đèo Hải Vân trở ra, có 2 mùa hè và đông rõ rệt Mùa hè nóng

và ẩm, nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất trên 300C, nhiệt độ tối cao trong bóng râm ghi lại được trên 400C Mùa đông giá rét, ở các vùng Tây Bắc có khi

có băng giá, trên núi có thể có tuyết ở đồng bằng và trung du mùa đông đỡ khắc nghiệt hơn Tuy nhiên vào mùa đông, do thói quen mặc áo ấm của người

Việt Nam nên có thể lấy nhiệt độ trong nhà trung bình là 200C để làm cơ sở tính toán

Thông số tính toán ngoài trời cho khu vực Hà Nội :

 Miền Nam: Gồm phần lãnh thổ thuộc Tây Nguyên và Nam Bộ Miền này

có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với hai mùa: mùa khô và mùa mưa (từ tháng 4-5 đến tháng 10 11) Quanh năm, nhiệt độ của miền này cao Khí hậu -miền này ít biến động nhiều trong năm như miền Nam

Thông số tính toán ngoài trời cho khu vực TP Hồ Chí Minh :

 Hệ thống điều hòa không khí tập trung

 Loại cửa sổ hay máy hai cục

 Hệ thống trực triếp

Khái quát chung về các chủng loại máy điều hòa không khí hay được sử dụng cho các tòa nhà:

• Hệ thống máy điều hòa hai cục hay còn gọi là hệ máy điều hòa cục

bộ[8] là: Loại máy có công suất nhỏ: hệ thống này gồm có 2 cục chính, dàn lạnh

hay indoor unit được đặt trong không gian cần sử dụng điều hòa để thực hiện chức năng làm mát và sưởi ấm cho không gian đó tùy vào yêu cầu sử dụng, dàn lạnh đặt

trong nhà có rất nhiều kiểu như dạng tủ, dạng treo tường, dạng áp trần, dạng âm trần

nối ống gió và cửa phân phối gió; Còn dàn nóng hay outdoor unit thường được đặt

bên ngoài trời (tường ngoài hoặc đặt trên mái) ở những nơi thoáng mát, tránh tiếp

xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời để tạo thuận lợi cho quá trình giải nhiệt dàn

ngưng Phương án này có ưu điểm giá thành hạ và linh hoạt trong đầu tư lắp đặt Hệ

máy này chỉ phù hợp với các công trình nhỏ và thấp tầng Đối với các công trình

lớn, nhà cao tầng ta sẽ gặp khó khăn trong công tác lắp đặt cũng như đảm bảo lắp

đặt đúng quy phạm (Chiều dài tối đa của ống đồng nối giữa dàn nóng và dàn lạnh bị

hạn chế) Mặt khác việc lắp đặt nhiều máy như vậy sẽ ảnh hưởng tới tính mỹ qua

của công trình và rất khó khăn cho công tác bảo dưỡng sau này

Hình 2.5 Dàn lạnh và dàn nóng máy điều hòa cục bộ

• Hệ thống điều hòa bán trung tâm hay còn gọi là hệ thống điều hòa

một mẹ nhiều con VRV( VRF)[8]: Hệ thống này dùng tác nhân lạnh là môi chất

lạnh R410A, R410A được máy nén bơm đến các dàn trao đổi nhiệt FCU và thông

máy nén ứng dụng công nghệ biến tần tiên tiến có thể điều chỉnh tải ở dải rộng, tiết kiệm điện

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý – hệ thống VRV(VRF)

Công suất các máy trung tâm này không thể chọn tuỳ thích mà chỉ có các loại công suất : 5Hp, 6Hp, 8Hp, 10Hp, 12Hp sau đó tổ hợp các dàn nóng này được các thiết bị có công suất lớn hơn như máy 24Hp là tổ hợp dàn nóng công suất của 2 modul 12Hp, …

Dải công suất lựa chọn dàn nóng: Dải công suất của hệ này từ 5Hp đến 48Hp Dải công suất mở rộng của dàn nóng có thể đạt tới 135%.( Tỷ lệ công suất giữa dàn lạnh/dàn nóng có thể đạt tới 135%)

Hình 2.7 Dàn nóng hệ thống VRF(VRV) điển hình

Các chủng loại dàn lạnh của hệ máy này rất phong phú về kiểu dáng và công suất:

Cát sét một chiều thổi

Dàn lạ nh đ ặt sàn

Máy âm trần lo i m ạ ỏng

Dàn l nh gi u sànạ ấ

Máy âm trần áp suất trung bình Dàn l nh loạ ại cassette siêu mỏng

Hình 2.8 Hình ảnh một số mặt dàn lạnh hệ VRV(VRF) điển hình

- Hệ thống điều hoà không khí một mẹ nhiều con VRV (VRF) có nhiều ưu điểm thường sử dụng cho các công trình có khối tích trung bình Vừa không làm ảnh hưởng đến kiến trúc vừa tiết kiệm chi phí vận hành sau này Các khu vực có cùng tính năng, cùng tầng sử dụng một hệ Với hệ máy nén biến tần công suất điện của hệ thống có mức tiêu thụ điện đáp ứng theo công suất đặt

Nguyên lý hệ thống điều hoà không khí VRV (VRF) gồm cục ngoài (outdoor) qua hệ thống đường ống tải lạnh dẫn dịch tới cục trong (indoor) tại đây môi chất bay hơi trong điều kiện nhiệt độ thấp, áp suất thấp trở về máy nén nhờ áp lực dư trên đường ống Hơi gas qua máy nén trở thành khí có áp suất cao, nhiệt độ cao đẩy qua dàn giải nhiệt, van tiết lưu thành dịch có nhiệt độ thấp và áp suất thấp đưa xuống cục trong (indoor) Cứ như vậy vòng tuần hoàn của tác nhân lạnh liên tục trong suốt thời gian vận hành máy Chính vì vậy, các hãng cung cấp thiết bị lựa chọn tác nhân lạnh có tiêu chuẩn thân thiện với môi trường, đảm bảo yêu cầu vệ sinh như R410a, R407c,

Hình 9 2 Sơ đồ nguyên lý kết nối ống gas hệ thống VRV(VRF)[8]

Hệ thống điều hoà không khí trung tâm một mẹ nhiều con có khả năng hoạt động với nhiều chế độ, nhiều thời gian khác nhau và có khả năng điều chỉnh công suất của hệ từ 10%-135% công suất danh định với nhiều bậc chia nhằm tiết kiệm

năng lượng tiêu thụ thích hợp áp dụng cho các toà nhà cao tầng có nhiều không gian riêng biệt với chức năng và thời gian hoạt động khác nhau với chất lượng cao cấp,

có thể đáp ứng nhu cầu điều hòa không khí ngày càng tăng của con người và nhu cầu môi trường tốt trong tương lai

Các đặc tính của hệ thống điều hoà không khí trung tâm một mẹ nhiều con được sử dụng để lựa chọn thiết kế cho công trình này như sau:

− Tổ hợp máy nén dàn ngưng sử dụng các máy nén biến tần 100% ( Có nghĩa trong 1 tổ hợp dàn nóng bất kỳ thì toàn bộ dàn nóng là biến tần) Tổ hợp có hệ số

mở rộng đạt 135% (Hệ số càng lớn thì yếu tố dự phòng càng cao – trong trường hợp không mong muốn, một máy nén biến tần trong hệ thống bị sự cố, các máy nén biến tần còn lại trong tổ hợp đó có thể đáp ứng tối thiểu ≥ 50% công suất của các dàn lạnh trong tổ hợp 10HP và 75% của tổ hợp 48HP)

− Môi chất lạnh phải là môi chất không phá hủy môi trường (R410A)

− Hệ thống có tính năng cân bằng thời gian làm việc của các máy nén trong hệ thống (tránh hiện tượng một máy nén phải làm việc liên tục)

− Có thể tự động giảm ồn vào ban đêm

− Hệ thống có khả năng tự chuẩn đoán lỗi, sự cố

− Dòng khởi động của hệ thống càng nhỏ càng tốt (≤5A) để khi có sự cố mất điện nếu toàn bộ hệ thống khởi động lại thì do dòng khởi động thấp sẽ không làm ảnh hưởng đến các hộ tiêu thụ điện khác trong tòa nhà

− Các dàn lạnh tối thiểu phải có thể đặt chế độ cấp gió ở 3 mức khác nhau: Mức cao – Mức trung bình – Mức thấp và chế độ tự động

− Bộ điều khiển Trung tâm: Có thể kết nối quản lý toàn bộ các dàn lạnh và các dàn nóng của tòa nhà Từ bộ điều khiển trung tâm này ta có thể kết nối với máy tính (Window XP/VISTA), với hệ thống quản lý năng lượng…Chức năng tối thiểu của

bộ điều khiển trung tâm:

∼ Nguồn cấp: 1pha 50/60 Hz 100~240V

∼ Môi trường hoạt động: 0 ~ 40 độ C và 10 ~ 90% độ ẩm

∼ Ngôn ngữ : Tiếng Anh

∼ Bật / Tắt

∼ Chế độ hoạt động

∼ Cài đặt nhiệt độ

∼ Cài đặt lưu lượng gió

∼ Cài đặt hướng thổi gió

∼ Đặt lịch hoạt động theo tuần

∼ Cài đặt chế độ hoạt động trong ngày : 10 lần mỗi ngày (Bật / Tắt, chế

độ hoạt động, đặt nhiệt độ, khống chế điều khiển của từng dàn lạnh)

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý kết nối điều khiển hệ VRV(VRF)[8]

− Hệ điều khiển hiện đại, công nghệ biến tần cho phép kết nối tổ hợp Outdoor với max là 64 indoor unit khác nhau về công suất và chủng loại có thể nối chung vào một hệ thống ống dẫn tác nhân đơn giản Hệ thống tuyến tính mới sử dụng hệ điều khiển PI ( propotional intergral ) để gia tăng sự điều chỉnh nhờ máy nén PC và STANDARD nhằm đưa các bước điều chỉnh công suất xuống cục nhỏ nhất và cung cấp sự điều chỉnh chính xác trong cả khu vực lớn và nhỏ Do vậy có thể có được sự điều khiển riêng rẽ tới 64 indoor unit với chủng loại và công suất khác nhau ở tỷ lệ

10 –135 % so với công suất của outdoor unit

− Outdoor, indoor unit, các bộ chia gas, bộ điều khiển cục bộ điều khiển trung tâm được sản xuất đồng bộ cùng một nhà sản xuất với cùng xuất xứ đảm bảo tính đồng

bộ và tương thích cao

− Chiều dài nối ống cho phép: Chiều dài thực: 150m

− Chiều dài tương đương: 175m

− Chênh lệch độ cao tối đa cho phép: Dàn nóng ở tr : 50mên

− Dàn núng ở dưới: 40m

− Chiều tương đương dài từ nhánh rẽ đầu tiên (Joint) đến dàn lạnh cuối cùng của một hệ thống tối thiểu là 65m

− Chênh lệch cao độ tối đa giữa các dàn lạnh là 15 m

− Có thể tổ hợp công suất dàn lạnh/dàn nóng tối đa là 135% Thuận tiện cho thiết

kế đặc biệt phù hợp cho các khu vực cần điều hòa mà có hệ số hoạt động không đồng thời cao

− Hoạt động được ở điều kiện nhiệt độ môi trường từ –50C đến + 430C

− Thiết bị được lắp ráp, căn chỉnh, nạp dầu, nạp gas tại nhà máy

− Có nhiều kiểu dàn lạnh để lựa chọn, thuận tiện cho việc lựa chọn cũng như thiết

kế cho các công trình có nhiều tính năng sử dụng khác nhau

− Ngoài ra hệ thống được trang bị thêm bộ chia gas và giảm cấp tạo điều kiện thuận tiện cho việc lắp đặt đường ống và làm tăng độ ổn định cho hệ thống

− Giàn trao đổi nhiệt ngoài trời:

− Điện áp sử dụng 380-415V/3pha/50HZ

− Quá trình bắt đầu khởi động hoặc khởi động lại máy nén luôn được khởi động ở chế độ khởi động mềm, do đó tránh được dòng khởi động cao, tiết kiệm năng lượng đồng thời tránh xảy ra hiện tượng ngập dịch

− Trong điều kiện bình thường các máy nén hoạt động hoán đổi tự động để tăng tuổi thọ

− Khi có sự cố không cần cài đặt lại chế độ Master/Slave hay Emergency mà tiếp tục hoạt độngvới modul không trục trặc

− Quạt độ ồn thấp, thổi hướng lên, truyền động trực tiếp từ động cơ biến tần DC

− Có chế độ giảm tốc độ quạt vào ban đêm để giảm tiếng ồn

− Thiết bị bảo vệ: Sensor nhiệt độ đầu hút, đầu đẩy, quá dòng và bảo vệ áp suất thấp

− Các dàn lạnh trong nhà

− Các dàn lạnh trong nhà là loại âm trần nối ống gió với quạt gió 3 tốc độ

− Hoạt động êm, thiết kế phẳng, mỏng đễ dàng lắp đặt nơi không gian trần hẹp

− Hệ thống điều khiển đơn giản, hiện đại, nhiều tính năng:

− Điều khiển nối dây hai lõi Một bộ điều khiển có thể điều khiển tối đa 8 dàn lạnh trong một nhóm

− Các dàn lạnh có thể cài đặt chế độ hoạt động theo linh tuần nếu sử dụng bộ điề khiển có “Weekly timer”

− Có thể vận hành hoạt động của các dàn lạnh từ bộ điều khiển trung tâm

− Có thể kết nối điều khiển qua mạng: NETWORK control, LONWORKS, BACnet

Hệ thống có thể kết nối với hệ điều khiển trung tâm sử dụng màn hình cảm biến thuận tiện cho người sử dụng

• Hệ thống điều hòa trung tâm: gồm 2 kiểu hệ thống:[8]

 Hệ ĐHKK trung tâm tải lạnh bằng không khí: Máy chính là loại giải nhiệt bằng gió hay nước đặt ở ngoài trời hay không gian máy Các máy này làm lạnh không khí sau đó thông qua hệ thống kênh dẫn gió cấp KK lạnh đến các không gian cần điều hòa Sau khi làm mát các không gian đó KK nóng lên và được hút trở

về thiết bị bắt đầu một chu trình mới

 Hệ ĐHKK trung tâm tải lạnh bằng nước: Máy chính là loại giải nhiệt bằng gió hay nước đặt ở ngoài trời hay trong nhà Các máy này sản xuất ra nước lạnh (5 - 7 0C) nước lạnh sẽ được các bơm nước lạnh bơm theo hệ thống đướng ống thép dẫn đến các dàn trao đổi nhiệt - FCU lắp đặt trong các không gian cần điều hòa Nhờ các FCU này mà không khí trong phòng được làm mát xuống nhiệt độ cần thiết Nước lạnh nóng lên (10 - 12 0C) được hút tuần hoàn về máy lạnh và bắt đầu một chu trình mới

Hệ thống điều hoà không khí loại nà bao gồm các cụm thiết bị chính sau :y

Cụm máy nén lạnh bao gồm động cơ, máy nén ly tâm, thiết bị ngưng tụ, bình bay hơi làm lạnh nước, môi chất lạnh và các phụ kiện đi kèm (nguyên cụm) nhằm mục đích làm lạnh chất tải lạnh là nước tuần hoàn trong hệ thống khi vào bình bay hơi (~120C) xuống (~70C) khi ra khỏi bình bay hơi Cụm máy nén lạnh đạt hiệu suất cao được trang bị các thiết bị điều khiển có khả năng hạn chế dòng khởi động động cơ đồng thời bảo vệ động cơ khỏi các sự cố nguồn do quá áp, thấp áp, đảo pha, mất pha, quá tải

Hình 2.11 Hình ảnh máy lạnh giải nhiệt nước và giải nhiệt gió

Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy lạnh Chiller