ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ THUẬT ĐIỆN TÌM HIỂU CÁC KHẢ NĂNG TIẾT KIỆM ĐIỆN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÌM HIỂU CÁC KHẢ NĂNG TIẾT KIỆM ĐIỆN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN: Đoàn Phú Cường Huỳnh Quốc Duy (MSSV: 1010850) Lớp Kỹ Thuật Điện - Khoá 27 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1. Cán bộ hướng dẫn: Đoàn Phú Cường 2. Tên đề tài: Tìm hiểu một số khả năng tiết kiệm điện 3. Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Duy (1010850) 4. Lớp: Kỹ Thuật Điện K27 5. Nội dung nhận xét a) Nhận xét về hình thức của LVTN: b) Nhận xét về nội dung của LVTN: • Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: • Những vấn đề còn hạn chế: b) Kết luận đề nghị và điểm: Cần thơ, ngày tháng năm 2005 Giáo viên hướng dẫn Đoàn Phú Cường LỜI CẢM ƠN Hơn 3 tháng miệt mài thực hiện đề tài luận văn đến nay đã cơ bản hoàn thành, nhân đây em xin chân thành cám ơn đến những cá nhân, tập thể đã giúp em hoàn chỉnh luận văn này: ٭ Ban giám hiệu Trường Đại Học cần Thơ đã giúp kinh phí để em hoàn thành luận văn này. ٭ Em xin chân thành cám ơn gia đình và các bạn bè thân thiết đã tạo điều kiện cũng như động viên em trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. ٭ Em xin chân thành cám ơn tập thể thầy cô trong Bộ Môn Điện - Khoa Công Nghệ đã tạo điều kiện giúp đỡ cũng như cho em mượn phòng và thiết bị để thí nghiệm. ٭ Đặc biệt em vô cùng biết ơn thầy Đoàn Phú Cường đã tận tình hướng dẫn em để luận văn được hoàn thành. Sinh viện thực hiện: Huỳnh Quốc Duy MỤC LỤC Phiếu đăng ký đề tài tốt nghiệp Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Nhận xét của giáo viên phản biện Lời nói đầu Lời cảm ơn Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung 1 1.2 Tại sao phải tiết kiệm điện năng 2 1.3 Nội dung chính đề tài luận văn 2 1.4 Thời gian và địa điểm 3 1.5 Phương pháp thực hiện 3 Chương 2: TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TRONG CHIẾU SÁNG 2.1 Sự quan trọng của chiếu sáng 4 2.2 Vai trò của chiếu sáng trong tiết kiệm năng lượng và yêu cầu giảm thiểu công suất sử dụng 4 2.3 Các phương pháp tiết kiệm điện năng cho chiếu sáng đem lại hiệu quả kinh tế cao 5 2.3.1 Thay thế các bóng đèn dây tóc bằng các bóng compact 5 2.3.1.1 Đặc điểm của đèn compact 5 2.3.1.2 Lợi ích kinh tế từ việc sử dụng đèn compact 6 2.3.2 Giảm bóng đèn huỳnh quang (kèm balát) và dán giấy phản quang lên choá đèn 9 2.3.3 Chuyển phụ tải điện từ chế độ “3 giá” sang chế độ “1 giá” 10 2.3.4 Lắp bộ tiết kiệm năng lượng (LSA 2000 LIGHTSAVE) 12 2.3.4.1 Bộ LSA 2000 LightSave 12 2.3.4.2 Lợi ích của việc sử dụng bộ tiết kiệm LSA 2000 LIGHTSAVE 13 2.3.5 Sử dụng balát điện tử để hạn chế khả năng tiêu thụ của các đèn huỳnh quang 14 2.3.5.1 Vấn đề tiết kiệm điện đối với balát điện tử 15 2.3.5.2 Ưu và nhược điểm của balát điện tử 16 2.3.6 Dùng các công tắc đèn tự động và các rờle thời gian 17 2.3.7 Lợi dụng ánh sáng tự nhiên trong chiếu sáng 17 2.3.8 Giáo dục ý thức sử dụng điện tiết kiệm trong chiếu sáng 18 Chương 3: CÁC KHẢ NĂNG TIẾT KIỆM ĐIỆN CHO THIẾT BỊ VĂN PHÒNG VÀ ĐỒ DÙNG ĐIỆN TRONG SINH HOẠT 3.1 Sử dụng hợp lý đối với các thiết bị văn phòng 19 3.1.1 Khái quát chung về sử dụng các thiết bị văn phòng hiện nay 19 3.1.2 Để sử dụng tốt hơn với một số loại thiết bị văn phòng 19 3.1.2.1 Các máy tính, màn hình và máy in (computer, monitors and printer) 19 3.1.2.2 Các máy photocopy (photocopiers) 20 3.1.2.3 Lợi ích của việc sử dụng các thiết bị văn phòng nhãn “Energy Star” 20 3.2 Sử dụng hợp lý các thiết bị dùng điện trong sinh hoạt 21 3.2.1 Khái quát chung về khả năng tiêu thụ điện của các loại thiết bị 21 3.2.2 Sử dụng hợp lý các thiết bị dùng điện trong sinh hoạt 21 3.2.2.1 Lựa chọn thiết bị tiết kiệm điện 22 3.2.2.2 Lắp đặt thiết bị hợp lý khoa học 22 3.2.2.3 Điều chỉnh thói quen sử dụng đồ điện trong gia đình 22 3.3 Các bạn tham khảo các số liệu sau đây để xem lượng điện năng mình sử dụng mỗi tháng 25 Chương 4: CÁC KHẢ NĂNG TIẾT KIỆM TRONG VIỆC SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN 4.1 Thí nghiệm về đặc tính làm việc của động cơ điện 26 4.1.1 Dụng cụ và lắp đặt thiết bị đo 26 4.1.2 Phương pháp thí nghiệm 26 4.1.3 Kết luận 29 4.2 Hiệu suất và các tổn thất trong động cơ điện 29 4.2.1 Hiệu suất 29 4.2.2 Làm thế nào để cải thiện hiệu suất động cơ điện 30 4.3 Sử dụng hợp lý các loại động cơ điện nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao 31 4.3.1 Kích thước động cơ phù hợp với tải tiêu thụ sẽ tiết kiệm được hoá đơn tiền điện 31 4.3.2 Sử dụng động cơ hiệu quả cao HEMS cùng kích cỡ 34 4.3.2.1 Đặc tính của động cơ hiệu suất cao HEMS 35 4.3.2.2 Đặc tính đặc biệt về công nghệ 35 4.3.2.3 Bài toán về sử dụng động cơ hiệu quả cao HEMS cùng kích cỡ 36 4.3.2.4 Cách tính năng lượng tiết kiệm được khi sử dụng động cơ HEMS. 36 4.3.3 Khả năng tiết kiệm được khi dùng bộ điều khiển tốc độ VSD 38 4.3.3.1 Bộ điều khiển tốc độ động cơ bằng linh kiện điện tử 38 4.3.3.2 Lợi ích của việc sử dụng bộ điều khiển tốc độ động cơ 40 4.4 Giảm tổn thất năng lượng đối với hệ thống truyền động bằng cuaro, đai tải và bánh răng 43 4.4.1 Đối với cuaro, đai tải 43 4.4.2 Đối với xích tải 43 4.4.3 Đối với bánh răng 44 4.5 Bảo quản, bảo dưỡng động cơ điện 44 Chương 5: NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ 5.1 Các định nghĩa về hệ số công suất hay cosφ 48 5.1.1 Hệ số công suất tức thời 48 5.1.2 Hệ số công suất trung bình 49 5.1.3 Hệ số công suất tự nhiên 49 5.2 Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosφ 49 5.2.1 Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên 49 5.2.2 Nâng cao hệ số công suất cosφ bằng phương pháp bù 50 5.3 Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosφ 50 5.3.1 Nâng cao hệ số công suất sẽ làm giảm được tổn thất của MBA 52 5.3.2 Giảm được tổn thất công suất trong mạch do truyền tải 54 5.3.3 Nâng cao hệ số công suất sẽ làm giảm sự sụt áp của lưới điện 55 5.3.4 Việc nâng cao hệ số công suất đã đem lại những ưu điểm về kinh tế và kỹ thuật như nêu ở trên, đăc biệt là giảm tiền điện 55 Chương 6: TIÊT KIỆM ĐIỆN NĂNG TRONG TRUYỀN TẢI, PHÂN PHỐI VÀ SỬ DỤNG 6.1 Đối với đường dây truyền tải 57 6.1.1 Những giải pháp chính đẻ nâng cao khả năng tải của mạng điện 57 6.1.2 Vận hành kinh tế hệ thống 60 6.2 Đối với các máy BA ở trạm điện 62 6.2.1 Các tổn thất, việc làm mát và khả năng quá tải của MBA ở trạm điện 62 6.2.2 Làm việc song song của MBA 63 6.2.3 Xác định tổn thất năng lượng điện trong một năm của MBA 64 6.2.4 Khi cosφ giảm, hiệu suất của MBA cũng giảm 65 6.2.5 Vận hành hợp lý số lượng MBA 66 6.3 Đối với phụ tải 70 6.3.1 Đặc điểm phụ tải điện 70 6.3.2 Lợi ích kinh tế từ việc “San Bằng” đồ thị phụ tải 71 6.3.3 Bố trí sản xuất một cách đều đặn, hàng ngày, hàng tuần 73 Chương 7: THỰC HIỆN KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG VỀ ĐIỆN 7.1 Mục tiêu của việc kiểm toán năng lượng 74 7.2 Những bước chủ yếu của kiểm toán năng lượng 74 7.2.1 Thu thập và phân tích dữ liệu 75 7.2.2 Điều tra hiện trường 75 7.2.3 Phân tích chi phí và vận hành 76 7.2.4 Báo cáo trình bày và hoàn chỉnh 76 7.2.5 Trình bày kết quả lên ban lãnh đạo 77 7.2.6 Kế hoạch hành đông rõ ràng 76 7.2.7 Giám sát thực hiện các công việc theo biểu đồ và chứng minh từng bước thực hiện được với giá trị kinh tế thành đạt cụ thể 77 7.3 Một số kết quả thực tế ban đầu đã thực hiện được từ việc thực hiện kiểm toán năng lượng điện nhằm tiết kiệm điện năng 77 7.3.1 Công ty giấy Xuân Đức 77 7.3.1.1 Hiệu quả về kinh tế 79 7.3.1.2 Hiệu quả về môi trường 81 7.3.1.3 Hiệu quả về xã hội 82 7.3.2 Công ty việt nam kỹ nghệ súc sản (VISAN) 84 7.3.2.1 Đặc điểm vị trí 84 7.3.2.2 Năng lượng sử dụng trong công ty 84 7.3.2.3 Cơ hội tiết kiệm điện năng 86 7.3.2.4 Bảng tổng hợp các cơ hội tiết kiệm 87 7.3.3 Công ty nhựa Đô Thành 1 87 7.3.3.1 Vị trí và đặc điểm 87 7.3.3.2 Chi phí sản xuất và chi phí năng lượng 89 7.3.3.3 Nhận xét về hệ thống điện 89 7.3.3.4 Quan sát, phân tích, tìm kiếm các cơ hội tiết kiệm năng lượng 90 Chương 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 8.1 Kết luận 92 8.2 Kiến nghị 94 Chương 1: Mở đầu Svth: Huỳnh Quốc Duy Trang 1 CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung: Trước hết chúng ta cần hiểu một cách thống nhất thế nào là sử dụng năng lượng một cách hợp lý, tiết kiệm và hiệu quả mà thường gọi tắt là tiết kiệm năng lượng, đó là tìm mọi cách nhằm đảm bảo thoả mãn (không phải theo nghĩa cắt giảm) các nhu cầu năng lượng theo yêu cầu của sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt với mức tiêu hao năng lượng thấp hơn nhờ áp dụng các biện pháp khai thác, chế biến và sử dụng năng lượng với hiệu quả cao hơn. Sở dĩ có thể thực hiện được điều mong muốn trên là nhờ: + Hợp lý hoá việc sản xuất và sử dụng điện năng trong toàn quốc, ví dụ: tối ưu hoá đường cong phụ tải; khuyến nghị các doanh nghiệp và dân chúng có kế hoạch và thói quen hợp lý trong trong việc sử dụng điện; chỉnh lý lại thời biểu sử dụng điện trong ngày, trong tháng hoặc theo mùa. Nếu cần, áp dụng những biện pháp chế tài như giá điện lũy tiến, và ở mức độ tiên tiến hơn là giá điện theo thời điểm trong ngày (tức biểu giá xanh, vàng, đỏ). Mức độ thứ hai có hiệu quả cao hơn nhiều nhưng đòi hỏi phải có những thiết bị đo điếm phức tạp. + Giảm tổn thất trong quá trình chuyển đổi năng lượng như giảm tổn thất trong truyền tải và phân phối điện. + Giảm tiêu phí năng lượng ngoài mục đích sử dụng như sử dụng đèn, quạt, điều hoà không khí hoặc chạy máy khi không cần thiết. + Giảm tiêu thụ năng lượng nhờ sử dụng thiết bị, công nghệ có hiệu suất sử dụng năng lượng cao như: loại đèn, động cơ, lò hơi, máy biến áp v.v…có hiệu suất năng lượng cao. + Giảm tiêu thụ năng lượng nhờ hợp lý hoá quá trình sản xuất, do đó năng cao hiệu quả sử dụng năng lượng Chương 1: Mở đầu Svth: Huỳnh Quốc Duy Trang 2 + Sử dụng hợp lý công suất của thiết bị đối với phụ tải yêu cầu như không để máy biến áp hay động cơ điện chạy không tải hay non tải v.v… Chúng ta đều biết tăng trưởng kinh tế gắn liền với tăng tiêu thụ năng lượng. Nhu cầu phụ tải tiếp tục tăng trưởng ở mức cao, công suất cực đại của toàn hệ thống lên đến 7.366 MW (tăng 14,7%); khách hàng trực tiếp mua điện với tổng công ty lên đến 5.593.130 khách hàng, tăng 20,69% và chiếm 40,34% số hộ đang sử dụng điện lưới quốc gia. Đặc biệt là phụ tải tiếp tục tăng trưởng đột biến tại nhiều khu vực, nằm ngoài quy hoạch dẫn đến lưới điện truyền tải và phân phối ở một số khu vực bị quá tải. Sở dĩ mức tiêu thụ năng lượng tăng nhanh hơn ngoài nguyên nhân chính là tăng nhu cầu tiêu thụ năng lượng do tăng trưởng kinh tế, còn do quá trình sử dụng năng lượng không hợp lý và kém hiệu quả, (không quan tâm quản lý sử dụng năng lượng, công nghệ cũ thiết bị với hiệu suất năng lượng thấp). Từ đó ta thấy rõ rằng tiết kiệm năng lượng phải được xem là “quốc sách” và trên thực tế chúng ta phải tìm đủ mọi biện pháp để được phương án tối ưu việc sử dụng năng lượng ở trong sinh hoạt cũng như trong mọi lĩnh vực sản xuất kinh doanh. Điều này không những có ý nghĩa trong chiến lược phát triển đất nước mà còn có chiến lược trong việc cạnh tranh giảm giá thành sản phẩm … 1.2 Tại sao phải tiết kiệm điện năng: Tiết kiệm điện là vấn đề thiết thực trong cuộc sống vì tiết kiệm điện hiểu một cách đơn giản là “tiết kiệm điện là tiết kiệm tiền”. Nhiều người cho rằng, sở dĩ hiện nay chúng ta hô hào tiết kiệm điện là vì cung không đủ cầu, nhất là trong giai đoạn vừa qua hồ Hoà Bình thiếu nước nên vấn đề này càng trở nên cấp thiết. Đây là một quan niệm chưa chính xác. Điện cũng là một thứ hàng hoá, mà đã là hàng hoá thì sản xuất bao giờ cũng phải đi đôi với tiết kiệm. Ngay cả những nước công nghiệp phát triển, dù điện năng thừa thãi người ta vẫn chú trọng đến khâu tiết kiệm điện. 1.3 Nội dung đề tài luận văn: Những giải pháp tiết kiệm điện đối với - Chiếu sáng Chương 1: Mở đầu Svth: Huỳnh Quốc Duy Trang 3 - Các thiết bị văn phòng và các thiết bị dùng điện trong sinh hoạt - Động cơ điện - Nâng cao hệ số công suất Cosφ - Truyền tải phân phối và sử dụng - Quá trình kiểm toán năng lượng về điện 1.4 Thời gian và địa điểm: - Thời gian: 05/09 đến 10/12/2005 - Địa điểm: Bộ môn điện 1.5 Phương pháp thực hiện: - Tham khảo tài liệu, các đề tài nghiên cứu khoa học - Tra cứu internet - Tóm tắt các tài liệu có liên quan - Làm một số thí nghiệm kiểm chứng [...]... 89.490.000 VNĐ - Tiết kiệm: * Về điện tiêu thụ của bóng đèn: + Mỗi bóng compact – 13 W, tiết kiệm: 47 W (60 W – 13 W) hoặc: 27 W (40 W – 13 W) + Mỗi bóng compact – 11 W, tiết kiệm: 29 W (40 W – 11 W) + Mỗi bóng compact – 7 W, tiết kiệm: 33 W (40 W – 7 W) + Tổng 1000 bóng, tiết kiệm: 27,097 kW * Tổng tiết kiệm hàng năm: Svth: Huỳnh Quốc Duy Trang 7 Chương 2: Tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng + Điện năng: 166.245...Chương 2: Tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng CHƯƠNG 2 TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TRONG CHIẾU SÁNG 2.1 Sự quan trọng của chiếu sáng Chiếu sáng là một ứng dụng điện năng nhằm mở rộng mọi hoạt động của con người, ngày và đêm, từ công nghiệp đến các văn phòng, từ vận tải đến cơ sở buôn bán, từ nông trường đến nhà ở Với một lượng tiêu thụ năng lượng nhỏ trong toàn bộ năng lượng sử dụng, nó được... chiếu sáng vẫn được đảm bảo Do đó dây là vấn đề đòi hỏi người kỹ thuật thật sự quan tâm về khả năng lợi dụng ánh sáng tự nhiện cho chiếu sáng 2.3.8 Giáo dục ý thức sử dụng điện tiết kiệm trong chiếu sáng Như chúng ta biết việc sử dụng lãng phí chiếu sáng ở các văn phòng, nhà máy, xí nghiệp, trường học… việc để ánh sáng không có người, quên tắt đèn khi rời khỏi nơi làm việc hay sử dụng ánh sáng không... bị nói trên thì sẽ tiết kiệm được khoảng 200 MW Đặc biệt nếu tất cả mọi nơi giảm sử dụng 50% thiết bị nói trên thì sẽ tiết kiệm được hàng ngàn tỷ chi phí ngân sách đầu tư cho việc bổ sung nguồn điện, lưới điện Nhận thấy lợi ích kinh tế từ việc tiết kiệm điện trong chiếu sáng là rất lớn, nên EVN và các nhà kỹ thuật đã đưa ra rất nhiều giải pháp nhằm tiết kiệm điện năng từ chiếu sáng nhưng vẫn đảm bảo... thể sử dụng tốt tiết kiệm điện Svth: Huỳnh Quốc Duy Trang 18 Chương 3: Tiết kiệm cho thiết bị văn phòng và đồ dùng sinh hoạt CHƯƠNG 3 CÁC KHẢ NĂNG TIẾT KIỆM CHO THIẾT BỊ VĂN PHÒNG VÀ ĐỒ DÙNG ĐIỆN TRONG SINH HOẠT 3.1 Sử dụng hợp lý đối với các thiết bị văn phòng 3.1.1 Khái quát chung về sử dụng các thiết bị văn phòng hiện nay Nếu việc dùng điện trong gia đình theo phương châm “Tôi dùng điện thì tôi... Riêng đặc biệt đối với hệ thống chiếu sáng đèn đường, chiếu sáng khu dân cư thường sử dụng các rờle thời gian chỉnh định thời gian phát sáng của các đèn cũng như thời gian các đèn tắt, giải pháp này tuy chưa được ứng dụng một cách phổ biến nhưng khả năng tiết kiệm khi thực hiện cũng rất khả quan Ngoài ra một giải pháp tiết kiệm điện cách triệt để “có người mới có điện được thực hiện dựa trên sự kết... 100% của chiếu sáng cần thiết của thế giới đã được đáp ứng bởi dạng năng lượng duy nhất: đó là điện năng Cuối cùng, việc sản xuất ra ánh sáng là một trong những sử dụng hiệu quả thấp nhất của điện: hiệu suất của chiếu sáng chỉ từ chục phần trăm đối với bóng đèn nung sáng đến 75% đối với nguồn sáng mới có hiệu suất nhất 2.2 Vai trò của chiếu sáng trong tiết kiệm năng lượng và yêu cầu giảm thiểu công suất... thấp điểm): 14 123 kWh/năm - Tiết kiệm điện trong năm: (700 x 28.65 3) – (500 x 14.123) = 12.995.533 VNĐ/năm • Thu hồi vốn: 3 ngày Kết luận: Svth: Huỳnh Quốc Duy Trang 11 Chương 2: Tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng Cơ hội này giúp khách sạn tiết kiệm chi phí tiền điện nhờ sự chênh lệch giữa giá điện giờ cao điểm và giờ bình thường 2.3.4 Lắp bộ tiết kiệm điện năng (LSA2000 LIGHTSAVE) 2.3.4.1 Bộ LSA2000... 1,35 kWh/tháng - Dùng máy tính có màn hình 17 inch 120 W trong 20 giờ/tuần thì số điện bạn phải trả là 9,5 kWh/tháng Svth: Huỳnh Quốc Duy Trang 25 Chương 4: Các khả năng tiết kiệm trong việc sử dụng động cơ CHƯƠNG 4 CÁC KHẢ NĂNG TIẾT KIỆM TRONG VIỆC SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN 4.1 Thí nghiệm về đặc tính làm việc của động cơ điện 4.1.1 Dụng cụ và cài đặt thiết bị đo Dụng cụ: - ĐCKĐB 3 pha với Pđm = 175 W,... tải dùng điện Từ đó nếu giải pháp này được thực hiện thì khả năng tiết kiệm điện năng mà nó đem lại rất cao Đây là giải pháp đơn giản nhất nhưng khó thực hiện nhất vì nó thuộc về thói quen của người sử dụng khó có thể thực hiện ngay được Giải pháp: tại các văn phòng, nhà máy, xí nghiệp, trường học,… cần có các bảng thông báo tắt các thiết bị chiếu sáng khi không có người làm việc, khen thưởng các tập . Lớp: Kỹ Thuật Điện K27 5. Nội dung nhận xét a) Nhận xét về hình thức của LVTN: b) Nhận xét về nội dung của LVTN: • Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: • Những vấn