quản lý năng lượng Xây dựng các bước thực hiện kiểm toán năng lượng hệ thống chiếu sáng. Phân tích cấu tạo, ưu nhược điểm của nguồn sáng thông dụng hiện nay

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 3 I.1 Giới thiệu chung về kiểm toán năng lượng: 4 I.1.1 Khái niệm và phân loại 4 I.1.2 Quy trình thực hiện kiểm toán chung 5 B1: Khởi đầu công việc 5 B2: Chuẩn bị kiểm toán 5 B3: Thực hiện kiểm toán 5 B4: Viết báo cáo 6 I.2 Giới thiệu chung về hệ thống chiếu sáng: 6 I.2.1 Các khái niệm: 6 I.2.2: Một số nguồn sáng thông dụng hiện nay: 8 I.2.2.1 Bóng đèn nóng sáng: 8 I.2.2.2 Bóng đèn huỳnh quang: 9 I.2.2.3 Bóng đèn compact: 11 I.2.2.4 Đèn halogen: 12 I.2.2.5 Đèn LEG: 12 I.2.2.6 Đèn cao áp thủy ngân: 13 I.2.2.7 Đèn hơi natri cao áp: 14 I.2.2.8. Đèn hơi natri hạ áp: 14 CHƯƠNG II: KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG 17 TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 17 II.1 CHUẨN BỊ KIỂM TOÁN: 17 II.1.1. Xác định mục tiêu: 17 II.1.2 Các bước thực hiện: 17 II.2. Tiến hành đo đạc và đánh giá mức độ chiếu sáng, chất lượng ánh sáng 19 II.2.1. Mục tiêu: 19 II.2.2. Các bước thực hiện: 19 II.3. Ước tính lượng điện năng tiêu thụ: 20 II.4. Nhận định nguyên nhân gây lãng phí điện năng: 21 II.5. Đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho chiếu sáng: 21 Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 1 II.5.1. Các giải pháp: 21 II.5.2: Tính toán hiệu quả: 22 KẾT LUẬN 24 PHỤ LỤC 25 DANH MỤC BIỂU MẪU VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 2 MỞ ĐẦU Hiện nay trước tình hình tài nguyên khan hiếm thì việc sử dụng năng lượng nói chung và điện năng nói riêng đang là vấn đề mà nhà nước và xã hội quan tâm. Từ đó, việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả được ưu tiên trong chính sách năng lượng quốc gia. Để giảm tiêu thụ năng lượng, trước tiên phải có sự quản lý và phương hướng giải quyết của các cơ quan và việc thực hiện kiểm toán sẽ giúp tìm ra được nguyên nhân và đề ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng. Trong tiêu thụ năng lượng, hệ thống chiếu sáng chiếm một phần không nhỏ. Mà hệ thống chiếu sáng trước đây thường được lắp đặt theo bố cục chung chung, chưa đề cập nhiều tới việc thiết kế, cách bố trí, hay lựa chọn nguồn sáng chưa phù hợp. Do đó, kiểm toán trong chiếu sáng là rất cần thiết, nhằm đảm bảo lượng ánh sáng để thực hiện tốt công việc, và còn mở ra những khả năng về tối ưu hóa hệ thống chiếu sáng. Vì vậy em xin trình bày đề tài: “ Xây dựng các bước thực hiện kiểm toán năng lượng hệ thống chiếu sáng. Phân tích cấu tạo, ưu nhược điểm của nguồn sáng thông dụng hiện nay”. Trong quá trình hoàn thành báo cáo không tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được các đóng ghóp từ thầy cô giáo và các bạn để bản báo cáo của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 2014 Sinh viên Đỗ Thị Liễu Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 3 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I.1 Giới thiệu chung về kiểm toán năng lượng: I.1.1 Khái niệm và phân loại I.1.1.1. Khái niệm: Kiểm toán năng lượng : là quá trình đánh giá tổng hợp của các hoạt động khảo sát, thu thập và phân tích năng lượng tiêu thụ của doanh nghiệp, tòa nhà, quy trình sản xuất hay một hệ thống…, nhằm: - Lượng hóa mức năng lượng tiêu thụ. - Chỉ ra các tồn tại trong vấn đề quản lý và sử dụng năng lượng. - Đưa ra các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. - Đánh giá về lợi ích,chi phí của các giải pháp tiết kiệm năng lượng. Tại sao các doanh nghiệp phải kiểm toán năng lượng? - Giảm chi phí năng lượng. - Giảm chi phí sản xuất. - Giảm phát thải, bảo vệ môi trường. - Bảo tồn nguồn năng lượng tự nhiên.  Đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển kinh tế, đảm bảo tính bền vững. I.1.1.2. Phân loại: - Phân loại theo cấp độ: Cấp độ 1: Kiểm toán năng lượng sơ bộ: + Quan sát + Phân tích số liệu + Chi phí thấp Cấp độ 2: Kiểm toán năng lượng chuẩn: + Quan sát và đo đạc + Phân tích kinh tế - kĩ thuật Cấp độ 3: Kiểm toán năng lượng mô phỏng: + Xây dựng mô phỏng may tính theo mùa. + Đưa ra thay đổi và đánh giá. - Phân loại theo kiểm toán: o Kiểm toán năng lượng sơ bộ Kiểm toán năng lượng sơ bộ là việc quan sát và kiểm tra bằng mắt đối với từng hệ thống tiêu thụ năng lượng. Bao gồm cả việc đánh giá các dữ liệu về tiêu thụ năng lượng để phân tích số lượng và mô hình sử dụng năng lượng cũng như so sánh với các giá trị trung bình hoạc tiêu chuẩn của các thiết bị tương tự: Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 4 - Nghiên cứu sơ bộ về các thiết bị tiêu thụ năng lượng được lắp đặt. - Nhận diện các biện pháp TKNL sơ bộ, rõ ràng và chi phí thấp. - Đề xuất các giải pháp có thể triển khai được ngay. - Nhận định phục vụ KTNL chi tiết. o Kiểm toán năng lượng chi tiết Kiểm toán năng lượng chi tiết là việc xác định năng lượng sử dụng và tổn thất thông qua quan sát và phân tích các thiết bị, các hệ thống và các đặc điểm vận hành một cách hợp lý và chi tiết hơn. - Đánh giá chi tiết tiêu thụ năng lượng - Đo lường tiêu thụ - Nhận diện các đầu tư trung và dài hạn - Đề xuất các giải pháp ngắn hạn I.1.2 Quy trình thực hiện kiểm toán chung Có 4 bước thực hiện kiểm toán năng lượng nói chung : B1: Khởi đầu công việc Là bước sơ bộ đầu tiên trong quy trình KTNL, xác định các vấn đề bao quát như: mục tiêu, tiêu chí, nguồn nhân lực, các thiết bị cần thiết và các thông tin bảo mật cần kiểm toán. B2: Chuẩn bị kiểm toán Mục tiêu là xây dựng được xu hướng, phương án cơ sở cho việc thực hiện KTNL Phương pháp: + Thu thập dữ liệu về năng lượng tiêu thụ cũng như chi phí của tất cả các loại năng lượng. + Số liệu cần phải thu thập được ít nhất trong 1 năm (2 năm thì tốt hơn). + Thu thập số liệu, dữ liệu kiểm toán Kết quả thu được - Thông tin: năm xây dựng, đơn vị… - Nhận dạng tình hình tiêu thụ năng lượng - Các thiết bị sử dụng năng lượng - Thời gian thực hiện kiểm toán B3: Thực hiện kiểm toán - Tổng hợp và đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng . - Nhóm giải pháp chi phí thấp, nhóm giải pháp chi phí trung bình, nhóm giải pháp chi phí lớn - Phương án quản lý và thực hiện các giải pháp TKNL - Tiến hành KTNL sơ bộ, KTNL chi tiết. Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 5 B4: Viết báo cáo Cần đưa ra các nhận định về thực trạng tiêu thụ NL tại đơn vị. Tổng hợp các giải pháp thực hiện hiệu suất sử dụng năng lượng nhờ cải tiến trong vận hành, bảo dưỡng và nhờ thực hiện các biện pháp bảo tồn năng lượng. Trình bày các tài liệu làm căn cứ thực hiện TKNL và kế hoạch triển khai dự án TKNL. I.2 Giới thiệu chung về hệ thống chiếu sáng: I.2.1 Các khái niệm: - Ánh sáng: Ánh sáng là một bức xạ (sóng) điện từ nằm trong dải sóng quang học mà mắt người có thể cảm nhận được. Dải quang phổ ánh sáng điện tử được thể hiện như hình dưới đây: Hình 1: Dải quang phổ ánh sáng điện tử Trên hình 1, ánh sáng nhìn thấy được thể hiện là một dải băng từ tầm hẹp nằm giữa ánh sáng của tia cực tím (UV) và năng lượng hồng ngoại (nhiệt). Những sóng ánh sáng này có khả năng kích thích võng mạc của mắt, giúp tạo nên cảm giác về thị giác, gọi là khả năng nhìn.Vì vậy để quan sát được cần có mắt hoạt động bình thường và ánh sáng nhìn thấy được.Ánh sáng là một phần của rất nhiều loại sóng điện từ bay trong không gian. Những loại sóng này có cả tần suất và chiều dài,hai giá trị này giúp phân biệt ánh sáng với những dạng năng lượng khác trên quang phổ điện từ. - Khối lượng ánh sáng: + Là lượng ánh sáng cung cấp cho không gian cần chiếu sáng. Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 6 + Đặc trưng của khối lượng ánh sáng gồm quang thông và lượng ánh sáng hiệu quả: • Quang thông: Công suất phát xạ phát ra từ nguồn sáng (Bằng tổng lượng ánh sáng phát ra từ bóng đèn). Nguồn sáng nào mà có quang thông càng cao thì có nghĩa là khả năng phát sáng của nó càng tốt. Kí hiệu quang thông là F (ф), đơn vị là lumen (lm). • Lượng ánh sáng hiệu quả: Lượng ánh sáng thực tế tới nơi làm việc. Được đo bằng đơn vị Phút nến (fc) Phút nến = Phút đơn vị chiều dài tại Anh: 1 Phút= 0,3048m1 • Quang hiệu: Hình 2: Quang hiệu của bóng đèn Quang hiệu = = - Chất lượng ánh sáng: Các yếu tố thể hiện chất lượng ánh sáng là: • Độ chói: Là cảm nhận về độ sáng mà người quan sát có được tại khu vực được chiếu sáng hoặc ở nguồn sáng. Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 7 Hệ thống chiếu sáng cần xác định được độ chói phù hợp để không gây cảm giác khó chịu cho người làm việc. Ví dụ: Như khi đi ban đêm ta nhìn vào đèn pha của ôtô. Khi đó mắt có cảm giác rất khó chịu → đó là hiện tượng chói. • Sự đồng nhất ánh sáng: là lượng ánh sáng đồng đều chiếu cho từng khu vực khác nhau. • Độ hiện sắc: mô tả tác động của ánh sáng phát ra từ đèn lên các vật thể có màu sắc. Một chỉ tiêu để đo độ hiện sắc là chỉ số hiện sắc. Chỉ số này càng lớn thì độ phân biệt màu sắc càng tốt. • Màu ánh sáng và nhiệt độ màu: màu ánh sáng của nguồn sáng chính là sự cảm nhận về màu sắc khi nhìn trực tiếp vào đèn. I.2.2: Một số nguồn sáng thông dụng hiện nay: Nguồn sáng Lumens/Watt ban đầu Natri hạ áp (35W đến 180W ) 133 đến 183 Natri cao áp (70 W đến 1000 W) 83 đến 140 Metal Halogen (175 W đến 1000 W) 80 đến 125 Đèn huỳnh quang (30 W đến 215 W) 74 đến 84 Thuỷ ngân (100 W đến 1000 W) 42 đến 62 Nóng sáng (100W đến 1500W) 17 đến 23 I.2.2.1 Bóng đèn nóng sáng: a. Cấu tạo: Cấu tạo của bóng đèn nóng sáng gồm có: o Thủy tinh: Chính là phần bao bọc bên ngoài bóng đèn. Phần này có tác dụng cách nhiệt và bảo vệ bên trong bóng, tránh cho dây tóc bên trong tiếp xúc không khí. o Dây tóc: Có thời sử dụng sợi cacbon, sợi kim loại nhưng giờ phổ biến là dây kim loại Volfram. Sợi này khi có dòng điện chạy qua sẽ nóng sáng và làm sáng bóng đèn. Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 8 o Phần vỏ nhựa ở đuôi đèn, còn gọi là đui đèn. Phần này có điểm tiếp dây điện với 2 phần dây nóng và dây nguội riêng, có tác dụng cách điện giữa 2 múi dây và cách điện với phần bên ngoài của bóng đèn. b. Ưu điểm: - Có kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, giá thành thấp. - Phát sáng ổn định, không phụ thuộc nhiệt độ, độ ẩm môi trường. có khả năng tập trung với cường độ mạnh, phù hợp với yêu cầu chiếu sáng cục bộ. - Số lần bật tắt không ảnh hưởng đến tuổi thọ bóng đèn. - Đèn nung dây là thiết bị thuần trở nên không cần thiết bị bù. - Ánh sáng đèn liên tục, chỉ số hoàn màu cao, gần bằng 100. - Sử dụng được với cả dòng điện xoay chiều và một chiều. - Khởi động tức thì, không nhấp nháy. c. Nhược điểm: - Công suất lớn (từ 25W – 300W). - Hiệu suất phát quang rất thấp (chỉ khoảng 5% điện năng biến thành quang năng còn phần còn lại tỏa nhiệt), tỷ lệ tổn thất lớn, hiệu suất sử dụng năng lượng nhỏ. - Tuổi thọ trung bình thấp (chỉ khoảng 1000h). - Bị ảnh hưởng nhiều khi điện áp thay đổi. - Quang thông và hiệu suất phát sáng chịu ảnh hưởng rõ rệt của hiện tượng sụt áp. Trung bình cứ sụt áp 1% thì giảm 25% hiệu suất phát sáng. d. Ứng dụng: Thường chỉ dùng trong những trường hợp đặc biệt ; thời gian chiếu sáng ngắn, số lần bật tắt nhiều và khi bật công tắc đèn sáng ngay( ví dụ: như dùng chiếu sáng cầu thang, nhà tắm ). I.2.2.2 Bóng đèn huỳnh quang: a. Cấu tạo: - Ống thủy tinh: Mặt trong của ống thủy tinh có phủ một lớp hợp chất với chất phốt – pho là chủ yếu. Hợp chất này được gọi là bột huỳnh quang, có tác dụng tạo ra ánh sáng mà mắt thường sẽ nhìn thấy được.Trong quá trình sản xuất, người ta bịt kín hai đầu ống thủy Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 9 tinh, rút hết không khí ra khỏi ống. Sau đó bơm vào một lượng thủy ngân và khí trơ (acgon và kripton) nhất định. - Điện cực: Bên trong ống thủy tinh còn chứa các điện cực. Điện cực được làm bằng dây vonfarm dạng lò xo xoắn, có tráng một lớp bari-oxit để phát ra điện tử.Mỗi đầu điện cực có 2 tiếp điện đưa ra ngoài ống thủy tinh (còn gọi là 2 chân đèn). Công dụng của chân đèn là đấu nối giữa nguồn điện với điện cực. - Chấn lưu và tắc te: Là các thiết bị kèm theo, có tác dụng làm mồi cho hiện tượng phóng điện xảy ra nhanh hơn. b. Ưu điểm: - Tuổi thọ cao, trung bình từ 3000-5000h với số lần bật tắt 2000-3000 lần. - Tiết kiệm điện năng. - Khả năng chiếu sáng trong phạm vi rộng. - Khởi động nhanh. - Tỷ lệ phát sáng cao 60-70 lumen/W - Hiệu suất sử dụng năng lượng tương đối cao: so với đèn dây tóc, hiệu suất năng lượng của đèn huỳnh quang cao gấp 4-4,5 lần. - Có thể tạo được nguồn sáng với những tập hợp quang phổ khác nhau như: ánh sáng ban ngày, ánh sáng trắng, ánh sáng các màu. - Độ chói tương đối thấp - Nhiệt độ bên ngoài thành ống thấp (45 0 C), rất có lợi cho mùa hè. c. Nhược điểm: - Giá thành cao hơn so với đèn nung sáng. Để sử dụng được bóng đèn huỳnh quang cần phải có các phụ kiện đi kèm như máng, chấn lưu, tắc te. - Phát sáng không ổn định (nhấp nháy ) khi điện áp và nhiệt độ môi trường thay đổi. - Nếu điện áp làm việc thấp hơn điện áp tiêu chuẩn 10% thì đèn không làm việc. - Điện áp làm việc có ảnh hưởng rõ rệt tới quang thông và tuổi thọ bóng đèn. Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 10 [...]... dành cho các quản lý cấp cao hoặc các cán bộ ở các phòng ban của đơn vị • Về các thiết bị chiếu sáng, sẽ sử dụng: “ Biểu mẫu 2: Phiếu kiểm toán năng lượng sơ bộ cho hệ thống chiếu sáng .( đính kèm file excel) Bước 2: Thực hiện: Đi khảo sát thoáng qua đơn vị thực hiện cần thực hiện kiểm toán năng lượng để có cái nhìn tổng quan về các thiết bị chiếu sáng và khu vực chiếu sáng: Quan sát bằng mắt xem các thiết... cho hệ thống chiếu sáng Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 28 DANH MỤC BIỂU MẪU VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO Danh mục biểu mẫu: Biểu mẫu 1: Bảng thu thập số liệu về thực trạng quản lý năng lượng của đơn vị Biểu mẫu 2: Phiếu kiểm toán năng lượng sơ bộ cho hệ thống chiếu sáng Biểu mẫu 3: Phiếu kiểm toán năng lượng chi tiết cho hệ thống chiếu sáng Tài liệu tham khảo: 1 Giáo trình và slide môn học kiểm toán năng lượng. .. kiểm tra Các khu vực sử dụng chiếu sáng Các thiết bị chiếu sáng Hiện trạng và tình hình sử dụng chiếu sáng của đơn vị kiểm toán Với từng nội dung ta sẽ có các bảng thu thập thông tin khác nhau, ví dụ: Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 17 • Thông tin về phòng: • Về thực trạng quản lý năng lượng của đơn vị, ta dùng : “Biểu mẫu 1: Bảng thu thập số liệu về thực trạng quản lý năng lượng của đơn vị”( đính kèm file... bởi: Cán bộ quản lý cấp cao  Khác………… Cán bộ quản lý năng lượng  Có các tài liệu hướng dẫn sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả không? Có  Không  2 Cơ cấu tổ chức TT Câu hỏi Có cán bộ quản lý năng lượng hay không? 1 Không có  Có nhưng kiêm nhiệm  Có CB chuyên trách  Có ban quản lý năng lượng hay không? 2 Không có  3 Công tác quản lý năng lượng có được đưa vào tất cả các cấp quản lý của công... chiều dài các phòng…, màu sắc và điều kiện bề mặt - Đặc điểm các thiết bị chiếu sáng - Đánh giá sơ bộ các khu vực sử dụng năng lượng không hiệu quả để có các biện pháp đơn giản và thực hiện đo đạc đánh giá trong các bước sau II.1.2 Các bước thực hiện: Bước 1: Chuẩn bị: Chuẩn bị các bảng câu hỏi hoặc biểu mẫu cho chiếu sáng để thu thập các thông tin cần thiết: - Thông tin về đơn vị cần kiểm tra Các khu... không hợp lý làm việc tiêu thụ năng lượng kém hiệu quả gây lãng phí lớn Vì vậy, tiến hành kiểm toán năng lượng để xem xét hiện trạng sử dụng, tính toán lượng điện và đề ra các giải pháp tiết kiệm để nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng là hết sức cần thiết Bản báo cáo trên đây em đã xây dựng quy trình và các biểu mẫu sử dụng trong kiểm toán cho hệ thống chiếu sáng Trong quá trình hoàn thiện báo cáo... Tổng hợp các thông tin đã thu thập được về đơn vị chiếu sáng qua các thông số về thiết bị, khu vực, tình hình quản lý năng lượng của đơn vị - Nhận định các khu vực sử dụng thiết bị chiếu sáng không hiệu quả Đỗ Thị Liễu- D6 QLNL Page 18 - Đưa ra các giải pháp đơn giản tiết kiệm năng lượng như bảo dưỡng hệ thống chiếu sáng ,các giải pháp liên quan đến mức độ quan tâm đến tiết kiệm năng lượng của công... dùng để đo độ rọi Bước 2: Thực hiện: - Đo độ phút nến bằng cách sử dụng máy đo ánh sáng Phác thảo nguồn sáng và bố trí nguồn sáng trong căn phòng hoặc trên khu vực Kiểm tra về độ chói và độ tương phản Nói với người sử dụng về mức độ chiếu sáng, điều khiển hệ thống chiếu sáng - và chất lượng ánh sáng So sánh độ sáng đo được với độ sáng theo các tiêu chuẩn cho các nhiệm vụ vừa thực hiện Đỗ Thị Liễu-... đơn vị cần thực hiện kiểm toán. Trong bước này cần đạt được các mục tiêu: - Tìm hiểu các thông tin cần kiểm toán như: thông tin về doanh nghiệp, tiêu thụ năng lượng của đơn vị về hệ thống chiếu sáng ở hiện tại và quá khứ - Phân loại các khu vực chiếu sáng như: phòng làm việc, kho chứ đồ, nhà kho… ( đối với nhà xưởng); hay các khu phòng học, hành lang, kí túc xá( với trường học) - Thu thập các số liệu... số cần đo - Đánh giá được hệ thống chiếu sáng hiệu quả hay không II.2.2 Các bước thực hiện: Bước 1: Chuẩn bị: Từ các thông tin đã thu thập được từ bước khảo sát, xác định được các cơ hội tiết kiệm cần được đánh giá chi tiết hơn Và từ đó chuẩn bị các nguồn lực, thiết bị cần thiết để tiến hành đo đạc đánh giá: Các thiết bị sử dụng trong kiểm toán năng lượng cho hệ thống chiếu sáng : - Thiết bị đo điện: . ưu hóa hệ thống chiếu sáng. Vì vậy em xin trình bày đề tài: “ Xây dựng các bước thực hiện kiểm toán năng lượng hệ thống chiếu sáng. Phân tích cấu tạo, ưu nhược điểm của nguồn sáng thông dụng. tiết. o Kiểm toán năng lượng chi tiết Kiểm toán năng lượng chi tiết là việc xác định năng lượng sử dụng và tổn thất thông qua quan sát và phân tích các thiết bị, các hệ thống và các đặc điểm. mẫu 2: Phiếu kiểm toán năng lượng sơ bộ cho hệ thống chiếu sáng .( đính kèm file excel). Bước 2: Thực hiện: Đi khảo sát thoáng qua đơn vị thực hiện cần thực hiện kiểm toán năng lượng để có