Nghiên cứu tiết kiệm năng lượng trong hệ thống lạnh

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 1.1 Chiến lược tiết kiệm năng lượng trên thế giới 1.2 Tình hình tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam 1.3 Lợi ích của việc tiết kiệm năng lượng mang lại CHƯƠNG II: NHỮNG GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH 2.1. Tiết kiệm năng lượng đối với động cơ 2.2 Nâng cao hiệu suất của máy nén 2.3. Nâng cao hiệu quả của thiết bị ngưng tụ 2.4. Nâng cao hiệu quả của thiết bị bay hơi 2.5 Một số biện pháp khác 2.6 Giải pháp tiết kiệm trong hệ thống điều hòa 2.7 Biện pháp năng lượng bằng quản lý năng lượng CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO CÁC HỆ THỐNG LẠNH 3.1. Tính toán tiết kiệm năng lượng đối với động cơ 3.2 Tính toán nâng cao hiệu suất của máy nén 3.3 Tính toán nâng cao hiệu suất của thiết bị bay hơi 3.4 Tính toán lắp đặt các bình trữ lạnh đối với các hệ thống lạnh gián tiếp 3.5 Tính toán tiết kiệm năng lượng trong hệ thống điều hòa không khí CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MỘT SỐ HỆ THỐNG LẠNH CỤ THỂ CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1. Các kết luận 5.2. Khả năng ứng dụng của đề tài vào thực tế. 5.3. Hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài.

-1- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HỒNG THÀNH ĐẠT NGHIÊN CỨU TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH Chun ngành: Cơng Nghệ Nhiệt Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THÀNH VĂN Đà Nẵng –năm 2009 -2- LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn HỒNG THÀNH ĐẠT -3- MỤC LỤC Trang phụ bìa -4- DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT -5- DANH MỤC CÁC BẢNG -6- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ -7- MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Cuộc sống đại hơm nay, với phát triển mạnh mẽ kinh tế khoa học kỹ thuật, nhu cầu sử dụng lượng lớn Các nguồn lượng dự trữ than đá, dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên ngày cạn kiệt Vì vậy, ngồi việc tìm kiếm khai thác nguồn lượng khác như: lượng mặt trời, lượng hạt nhân, lượng gió, lượng địa nhiệt, lượng sóng, lượng Biogas việc nghiên cứu ứng dụng giải pháp tiết kiệm lượng hướng quan trọng kế hoạch phát triển kinh tế giới Tiết kiệm lượng sách quan trọng hầu hết quốc gia giới Các nhà máy, xí nghiệp, quan sản xuất, kinh doanh sinh hoạt dân dụng nước ta sử dụng hệ thống lạnh có hiệu khơng cao tổn thất nhiệt lớn Nhiều hệ thống như: Các kho cấp đơng, trữ đơng đơng lạnh thủy sản, nơng sản, hệ thống sản xuất nước đá, hệ thống làm bia, hệ thống điều hòa khơng khí, máy lạnh dân dụng, nhà máy hóa lỏng khí chi phí lượng lớn, sản phẩm làm có giá thành cao, sức cạnh tranh với sản phẩm thị trường ảnh hưởng lớn đến hiệu kinh doanh sản xuất Chính cần phải nghiên cứu tiết kiệm lượng hệ thống lạnh cách có hiệu quả, giảm chi phí vận hành hệ thống lạnh Người thực Hồng Thành Đạt -8- Mục tiêu nghiên cứu: - Đưa giải pháp tiết kiệm lượng hệ thống lạnh - Tính tốn cho giải pháp tiết kiệm lượng cho hệ thống lạnh - Tính hiệu việc tiết kiệm lượng hệ thống Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu, giải pháp tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Tính tốn giải pháp tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Nghiên cứu tính tốn ứng dụng tiết kiệm lượng cho số hệ thống lạnh cụ thể Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu đề tài nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Tài liệu nghiên cứu: - Tài liệu truyền nhiệt - Các tài liệu thiết bị trao đổi nhiệt - Tài liệu tiết kiệm lượng - Tài liệu nhiệt động - Các tài liệu máy thiết bị lạnh - Các nguồn tài liệu từ Internet Ý nghĩa thực tiễn: Ứng dụng tiết kiệm lượng cho hệ thống lạnh cơng nghiệp dân dụng Bố cục luận văn: Luận văn bao gồm chương, khơng kể phần mở đầu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 1.1 Chiến lược tiết kiệm lượng giới 1.2 Tình hình tiết kiệm lượng Việt Nam -9- 1.3 Lợi ích việc tiết kiệm lượng mang lại CHƯƠNG II: NHỮNG GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH 2.1 Tiết kiệm lượng động 2.2 Nâng cao hiệu suất máy nén 2.3 Nâng cao hiệu thiết bị ngưng tụ 2.4 Nâng cao hiệu thiết bị bay 2.5 Một số biện pháp khác 2.6 Giải pháp tiết kiệm hệ thống điều hòa 2.7 Biện pháp lượng quản lý lượng CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO CÁC HỆ THỐNG LẠNH 3.1 Tính tốn tiết kiệm lượng động 3.2 Tính tốn nâng cao hiệu suất máy nén 3.3 Tính tốn nâng cao hiệu suất thiết bị bay 3.4 Tính tốn lắp đặt bình trữ lạnh hệ thống lạnh gián tiếp 3.5 Tính tốn tiết kiệm lượng hệ thống điều hòa khơng khí CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN ỨNG DỤNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MỘT SỐ HỆ THỐNG LẠNH CỤ THỂ CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Các kết luận 5.2 Khả ứng dụng đề tài vào thực tế 5.3 Hướng nghiên cứu đề tài -10- Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 1.1 Chiến lược tiết kiệm lượng tồn giới Hiện giới có chiến lược cụ thể nhằm đánh thức tính tự giác việc tiết kiệm lượng người Điển hình có hoạt động như: Quỹ quốc tế bảo vệ thiên nhiên (WWF) vừa phát động chiến dịch mang tên Giờ Trái đất tồn giới, nhằm kêu gọi tỷ người 1.000 thành phố tắt điện để góp phần ngăn chặn biến đổi khí hậu Hơn 3.400 thành phố 88 quốc gia giới hơm 28-3 đồng loạt “tắt đèn” tiếng đồng hồ (từ 20h30 đến 21h30 VN) để hưởng ứng Giờ Trái đất Gồm có (New Zealand, Thành phố Melbourne, Thành phố Sydney (Úc), Tại đảo quốc Fiji quốc gia Thái Bình Dương, Sân vận động Tổ chim thủ Bắc Kinh, Trung tâm tài Hồng Kơng, lâu đài Hồng gia thủ Stockholm (Thụy Điển), thành phố Detroit, bang Ontario, CanadaSears tòa nhà chọc trời Chicago (Mỹ), Tháp đơi Petronas biểu tượng thủ Kuala Lumpur, Malaysia…v v ) - Hay như: Microsoft mở rộng trụ sở với dự án lên đến tỷ USD Các tòa nhà trang bị tính thân thiện với mơi trường Ví dụ, chúng sử dụng hệ thống làm mát sàn tiết kiệm lượng thổi khí lên từ phía sàn, làm mát từ trần nhà, phải tốn lượng cho việc đẩy khí làm mát ngược lại chiều di chuyển luồng khí nóng bốc lên Các tồ nhà có hệ thống đèn chiếu sáng tự động bật lên có vào phòng tự động tắt khơng có phòng - Trong chiến dịch khơi phục kinh tế tổng thống Mỹ - Barack Obama tun bố, sách kinh tế nước Mỹ hướng vào sách tiết kiệm lượng Ngồi nghiên cứu nhằm tìm lượng - Ở Iceland khai thác sức nóng lòng đất khơng giúp Iceland giải nhu cầu lượng rẻ tiền, mà giúp nước thu hút đầu tư nước ngồi -60- CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MỘT SỐ HỆ THỐNG LẠNH CỤ THỂ 4.1 Tính tốn tiết kiệm cho hệ thống điều hòa khơng khí Viện Anh Ngữ Đại Học Đà Nẵng 4.1.1 Tổng qt chung Viện Anh Ngữ Viện Anh Ngữ Quốc Tế Đại Học Đà Nẵng thành lập sở hợp tác Đại học Đà Nẵng thành phố Đà Nẵng đại học Queensland – Australia Trên sở ngày 15/5/2004 Đại học Đà Nẵng với tổ chức Đơng Tây Hội Ngộ Đà Nẵng tiến hành lễ động thổ khởi cơng xây dựng viện Anh Ngữ Quốc tế số 41- Lê Duẩn TP Đà Nẵng Đơn vị tài trợ cho việc xây dựng thành lập Viện Anh Ngữ UD - UQ ELI tổ chức Atlantic Philanthropies Việc xây dựng tồ nhà để cung cấp phòng học cho Viện Anh Ngữ UD - UQ tổ chức Đơng Tây Hội Ngộ Đà Nẵng quản lý thực Hoạt động từ tháng 12 năm 2006, Viện Anh Ngữ góp phần quan trọng việc hỗ trợ nâng cao trình độ Tiếng Anh cộng đồng người dân thành phố Đà Nẵng khu vực miền Trung Tây Ngun thành phố khác nước Hình 4.1 Tòa nhà Viện Anh Ngữ - Đại Học Đà Nẵng -61- Tồ nhà Viện Anh Ngữ có 13 tầng, có 25 lớp học với sĩ số tối đa 18 học viên cho lớp phòng đa phương tiện với tất máy tính kết nối Internet trung tâm tư liệu với 2000 đầu sách tiếng Anh dùng để học tập & tham khảo Tồn tồ nhà trang bị điều hồ nhiệt độ với thang máy, hội trường có sức chứa 500 người, với tổng diện tích xây dựng 10.000m2 Cơ cấu tổ chức ELI (Viện Anh Ngữ) Giám Đốc Ban Quan hệ quốc tế Ban Thanh tra Giáo dục Ban đào tạo sau Đại học Giám Đốc Ban cơng tác HS SV Phòng Hành TH Phòng Kế tốn Phòng Quản trị mạng Ban Quản lý tồ nhà Hình 4.2 : Sơ đồ tổ chức Viện Anh Ngữ 4.1.2 Tính cấp thiết việc tính TKNL cho hệ thống: Hiện hệ thống lạnh hệ thống cầu thang máy ngưng hoạt động khơng đủ tiền chi trả tiền điện hàng tháng cho ngơi nhà Chính việc tính tốn tiết kiệm điện ngơi nhà cần thiết Như biết cơng suất tiêu thụ cho hệ thống lạnh tòa nhà lớn chiếm tới 2/3 cơng suất tồn tòa nhà Hiện hệ thống điều hòa cho tòa nhà hệ thống điều hòa trung tâm Water chiller điều hòa cho 13 tầng ngơi nhà Hệ thống gồm: - máy nén cơng suất máy 54 kW - Hai bơm nước lạnh cơng suất bơm 14,2kW - Hai bơm nước ngưng cơng suất 4,4kW -62- Tổng cơng suất thiết bị hệ thống lạnh: 292kW Ngồi có cơng suất nhiều thiết bị khác tơi giới thiệu cơng suất thiết bị để ta tính tốn tiết kiệm cho hệ thống 4.1.3 Sơ đồ ngun lý hệ thống: SÅ ÂÄƯ NGUN LY HÃÛ THÄÚNG ÂIÃƯU HOA KHÄNG KHÊ WATER CHILLER TẢI VIÃÛN ANH NGỈỴ ÂẢI HC ÂA NÀƠNG Control panel WP Bçnh bay håi WP Ngỉng tủ X? dáy WP Control panel P T Bçnh bay håi WP Ngỉng tủ P T WP Táưng 13 X? dáy FCU FCU FCU FCU FCU FCU FCU FCU Táưng 12 FCU GHI CHỤ: FCU FCU FCU FCU FCU Táưng 11 FCU Âỉåìng nỉåïc häưi FCU Âỉåìng nỉåïc lảnh Chi ti?t ? FCU Âỉåìng nỉåïc bäø sung Táưng 4-10 giäúng táưng 11 Âỉåìng xa nỉåïc ngỉng FCU FCU FCU FCU FCU Táưng FCU FCU FCU FCU FCU FCU CHỤ THÊCH Kê hiãûu FCU FCU FCU FCU Táưng FCU FCU FCU FCU FCU Tãn gi Kê hiãûu Van chiãưu P Van chàûn T ÄÚng näúi mãưm Van âiãûn tỉ FCU FCU Âäưn g häư âo nhiãût âäü FCU Van chàûn cáưu FCU Tãn gi Âäưn g häư âo ạp sút FCU Båm nỉåïc FCU WP L c nỉåïc FCU Rå le ạp sút nỉåïc Táưng Hình 4.3 Sơ đồ ngun lý hệ thống điều hòa khơng khí Waterchiller Viện Anh Ngư Đại học Đà Nẵng Hệ thống lắp biến tầng cho máy nén lạnh nên ta áp dụng phương pháp tích trữ lượng cho hệ thống lạnh 4.1.4 Tính tốn chọn bình trữ lạnh cho hệ thống Ở ta chọn chất trữ lạnh nước hệ thống dùng vòng tuần hồn nước Lượng nhiệt 1m3 nước lạnh nhận trao đổi nhiệt: Q = G.Cpn.(tn’’ - tn’) = V.ρ.Cpn.(tn’’ - tn’) Trong đó: Q: Nhiệt lượng (kJ/kg) G: Thể tích nước hệ thống (12m3) Cpn: Nhiệt dung riêng nước (Cpn=1,84 kJ/m3 0C) -63- ρ: khối lượng riêng nước = 1,2kg/m3 tn’’: Nhiệt độ nước mơi trường (26 0C) tn’: Nhiệt độ nước bồn (4,50C) Q = 12.1,84.(26 - 4,5)= 474,72 (kJ) Lượng nhiệt sử dụng để bù đắp chênh lệch cơng suất Qmax Qtb thời gian τ (2h) Q = τ (Qmax - Qtb)  (Q Q ) tb max Q   474,72  237,36kJ Vậy dung tích Bình trữ lạnh: V  2(Qmax  Qtb ) .Cpn (tn''  tn' ) Thay số: V  2(Qmax  Qtb ) 2(237,36)  10m3  1,2.1,84.(26  4,5) .Cpn (tn''  tn' ) Giá thành lắp đặt: 1m3 = 4.000.000 (vnđ) Tổng cơng suất máy nén là: 54×5 = 270 kW Áp dụng cơng thức: P = UIcosφ Trong đó: P cơng suất máy U hiệu điện (380V) Cosφ = 0,85 Vậy: I P  270  0,60 A  U cos 380.1 ,8 Vậy 1h tiêu thụ hết: 0,77×100 = 77 (kWh) → máy = 15.4 kWh  Phương án áp dụng chế độ điện giá Hệ thống bồn trữ lạnh nạp tải vào thấp điểm từ 22h-6h Tùy theo tình hình cụ thể mà ta nạp tải vào bồn trữ lạnh Đối với hệ thống Waterchiller Viện -64- Anh Ngữ - Đại học Đà Nẵng nên nạp tải từ lúc 4h-6h sáng tốt thời gian thuận tiện cho việc vận hành hiệu suất thiết bị cao Cảm biến nhiệt độ tác động ngắt hệ thống nhiệt độ bồn trữ lạnh đạt nhiệt độ u cầu 4.5oC Lúc để nạp tải cho Bồn trữ lạnh hệ thống hoạt động máy nén với cơng suất tổng máy nén 270 kW Thời gian tính tốn nạp tải khoảng Như với máy nén lạnh hoạt động hết cơng suất 100% tải hiệu suất máy η = 0,90 P = 270 x 0,95 = 243 kW Hệ thống hoạt động 243 x = 486 kWh Hệ thống bơm nước lạnh bơm nước ngưng hoạt động (2 x 14,2 x 0,90) + (2 x 4,4 x 0,90) = 33,48 kWh Tổng cơng suất máy nén lạnh bơm: 486 + 33,48 = 519,48 kWh Lượng điện tiêu thụ năm trừ 02 tháng khơng bật điều hòa: 519,48 x10 = 51948 kWh Với mức giá điện thấp điểm là: 475 VNĐ/kW Số tiền phải trả là: 519,48 × 475 = 246.753 VNĐ Một tháng hệ thống hoạt động khoảng 25 ngày Số tiền phải trả tháng: 25×246.735 = 6.168.825 VNĐ/tháng Hệ thống trữ lạnh xã tải vào bình thường (đối với hệ thống cao điểm hệ thống hoặt động 24/24) để bù phụ tải đỉnh hệ thống Nếu ta khơng dùng hệ thống bồn trữ lạnh ta phải tốn tiền điện sau: Giá điện bình thường: 870 VNĐ/kWh Số tiền phải trả là: 519,48 × 870 = 451 947,6 VNĐ Một tháng hệ thống hoạt động khoảng 25 ngày Số tiền phải trả tháng: 25 × 451 947,6 = 11 298 690 VNĐ/tháng Vậy số tiền lợi nhuận thu tháng là: -65- 11 298 690 – 168 825 = 129 865 VNĐ/tháng Số tiền lợi nhuận thu năm là: 129 865×10 = 51 298 650 VNĐ/năm Hiệu mơi trường nâng cao giảm khí hiệu ứng nhà kính với tải lượng là: 1kWh điện sử dụng = 0,75kg GHG hay 139,2 GHG/năm [2] 51 948 kWh/năm x 0,75kg GHG = 38,9 GHG/năm Bảng 4.1 Chi phí xây dựng hệ thống bồn trữ lạnh TT Thiết bị vật tư ĐVT Bồn inox 10m3 Số lượng Cái Phụ kiện đường ống Đơn giá Thành tiền 25 000 000 25 000 000 000 000 000 000 000 000 15 000 000 Ghi Hệ (Tê, cút, Van điện từ Cái Nhân cơng 000 000 Tổng cộng 47 000 000 Bảng 4.2 Tổng hợp chi phí đầu tư Nội dung TT Dự tốn xây dựng hệ thống bồn trữ lạnh Đơn vị tính Thành tiền Triệu đồng Tiền tiết kiệm được/năm Triệu đồng Giảm khí hiệu ứng nhà kính Tấn GHG/năm Thời gian thu hồi vốn 47 000 000 51 298 650 38,9 0,9 năm Đối với hệ thống hoạt động 24/24 số tiền tiết kiệm lớn nhiều Như xã tải vào cao điểm để hưởng tối đa giá điện ưu đãi sau: -66- Lượng điện tiêu thụ năm trừ 02 tháng khơng bật điều hòa: 519,48 x10 = 51948 kWh Với mức giá điện thấp điểm là: 475 VNĐ/kW Số tiền phải trả là: 519,48 × 475 = 246.753 VNĐ Một tháng hệ thống hoạt động khoảng 25 ngày Số tiền phải trả tháng: 25×246.735 = 6.168.825 VNĐ/tháng Giá điện cao điểm: 1755 VNĐ/kWh Số tiền phải trả là: 519,48 × 1755 = 912 319 VNĐ Một tháng hệ thống hoạt động khoảng 25 ngày Số tiền phải trả tháng: 25 × 912 319 = 22 807 980 VNĐ/tháng Vậy số tiền lợi nhuận thu tháng là: 22 807 980 – 168 825 = 16 639 155 VNĐ/tháng Số tiền lợi nhuận thu năm là: 16 639 155 × 10 = 166 391 550 VNĐ/năm Như chi phí đầu tư ban đầu lợi nhuận thu từ việc tiết kiệm lớn Bảng 4.3 Bảng tổng hợp chi phí đầu tư thời gian thu hồi vốn Nội dung TT Dự tốn xây dựng hệ thống bồn trữ lạnh Đơn vị tính Triệu đồng Tiền tiết kiệm được/năm Triệu đồng Giảm khí hiệu ứng nhà kính Tấn GHG/năm Thời gian thu hồi vốn 4.1.5 Sơ đồ lắp đặt bồn trữ lạnh cho hệ thống Thành tiền 47 000 000 166 391 550 38,9 0,28 năm -67- SÅ ÂÄƯ NGUN LY HÃÛ THÄÚNG KHI LÀÕP BÄƯN TRỈ LẢNH Control panel WP Bçnh bay håi WP Ngỉng tủ X? dáy WP Contro l panel P T Bçnh bay håi WP Ngỉng tủ P ÂT1 T WP ÂT2 ÂT3 ÂT4 ÂT5 X? dáy Táưng 13 H 2O 4,5-6,5 d? C FCU FCU FCU FCU FCU FCU FCU Táưng 12 FCU FCU GHI CHỤ: FCU FCU FCU FCU FCU Táưng 11 Bäưn tr ỉ lản h 10m FCU Âỉåìng nỉåïc häưi FCU Âỉåìng nỉåïc lảnh Chi ti?t ? FCU Âỉåìng nỉåc bäø sung Táưng 4-10 giäúng táưng 11 Âỉåìng xa nỉåïc ngỉng FCU FCU FCU FCU FCU FCU Táưng FCU FCU FCU FCU FCU CHU THÊCH Kê hiãûu FCU FCU FCU FCU Táưng FCU FCU FCU FCU FCU Tãn gi Kê hiãûu Van chiãưu P Van chàûn T ÄÚng näúi mãưm Van âiãûn tỉ FCU FCU Âäưn g häư âo nhiãût âäü FCU Van chàûn cáưu FCU Tãn gi Âäưn g häư âo ap sút FCU Båm nỉåïc FCU L c nỉåïc FCU WP R å le ạp sút nỉåïc Van nga Táưng Hình 4.4 Sơ đồ ngun lý hệ thống lắp bồn trữ lạnh Ngun lý làm việc hệ thống: a) Nạp tải cho hệ thống trữ lạnh Thường hệ thống nạp tải vào thấp điểm lúc hệ thống hoạt động hết cơng suất tức hệ thống hoạt động 100% tải Các van hệ thống trữ lạnh đóng mở sau: Các van mở: ĐT2, ĐT3 Các van đóng: ĐT1, ĐT4, ĐT5 Nước lạnh làm lạnh từ bình bay đưa vào bồn trữ lạnh qua van ĐT2 vào bồn đươc bơm nước lạnh hút từ bồn trữ lạnh bình bay làm lạnh bình bay sau đưa đến bồn trữ lạnh chu trình tiết tục nhiệt độ bồn đạt 4,50C re le nhiệt độ tác động dừng hệ thống Như q trình nạp tải kết thúc b) Xả tải từ hệ thống bồn trữ lạnh -68- + Trường hợp thứ nhất: Hệ thống lạnh dừng hoạt động tức máy nén lạnh khơng chạy, lúc van đóng mở sau: Các van đóng: ĐT2, ĐT4 Các van mở: ĐT1, ĐT3, ĐT5 Lúc hệ thống hoạt động sau: Bơm nước lạnh hoạt động hút nước từ bồn trữ lạnh qua van điện từ ĐT1 để đến hộ tiêu thụ sau đưa lại bồn trữ lạnh qua van điện từ ĐT5 hệ thống hoạt động đến nhiệt độ nước bồn trữ lạnh tăng lên khơng đáp ứng nhu cầu lạnh lúc hệ thống ngừng hoạt động cho hệ thống lạnh hoạt động lại bình thường Sau thời gian khoảng 1h đồng hồ ta chạy máy nén cụm máy nén số để chạy bổ sung, đảm bảo cho nhiệt độ hệ thống lạnh khơng mức 6,5oC Tùy theo tình hình sử dụng tải mà người vận hành điều chỉnh để hệ thống hoạt động cánh hiệu tiết kiệm lượng Vì đặt thù hệ thống hoạt động chủ yếu ban ngày nên ta chọn thời gian xã tải chiều để ta tận dụng hết nhiệt lượng bồn trữ lạnh cách khơng cho cụm máy nén số chạy mà ta tiếp tục cho hệ thống trữ lạnh hoạt động, điều phù hợp với điều kiện thời tiết lúc chiều nên phụ tải giảm theo hệ thống trữ lạnh đảm bảo tải phục vụ cho q trình cung cấp lạnh cho phụ tải Nhận xét chung: Đối với hệ thống hoạt động mà chưa tính đến phương án sử dụng bồn tữ lạnh để tận dụng giá điện giá tiến hành bước tính tốn để áp dụng cho hệ thống tùy theo điều kiện cụ thể mà ta có cách tính dung tích bồn chứa cho thích hợp thường mặt khơng cho phép ta lắp đặt bồn có dung tích lớn ta chọn phương pháp trữ lạnh dạng nhiệt ẩn để tiết kiệm diện tích lắp đặt Đối với hệ thống thiết kế hệ thống lắp đặt lúc đầu có nhiều thuận lợi việc thiết kế lắp đặt hệ thống giảm đáng kể kích thước hệ thống lạnh dẫn đến giảm chi phí đầu tư ban đầu Đảm bảo tính khả thi cho cơng trình -69- CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY Hình 1-1 : Tổng quan nhà máy Thơng tin chung Tên cơng ty :CƠNG TY CỔ PHẦN THỦY SẢN NHẬT HỒNG Địa :Khu Cơng nghiệp Thủy sản THỌ QUANG,TP ĐÀ NẴNG Điện thoại :(0511) 924.049-924.050 1.1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠNG TY CỔ PHẦN THỦY SẢN NHẬT HỒNG Hiện nhiều cơng ty xuất thủy sản thành lập nhằm đáp ứng nhu cầu xuất thủy sản nước ta Ngành thủy sản Việt Nam ngành phát triển mạnh, đặc biệt xuất thủy sản đem l ại nguồn lợi to lớn mặt kinh tế Chúng ta khai thác nhiều thị trường quốc tế, đặc biệt ba thị trường lớn Mỹ, Châu Âu Nhật Bản, gần thị trường Trung Quốc, nước Châu Á phát triển Đây thị trường lớn, gần với Việt Nam -70- 1.1.2 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 1.1.3 Ý nghĩa việc lạnh đơng : Như biết ngun nhân làm hỏng thực phẩm vi sinh vật từ ngồi đột nhập vào, số nấm thực phẩm Nhưng tác dụng nhiệt độ thấp, vi sinh vật bị chết ngừng hoạt động lý : - Protit vi sinh vật bị biến đổi hay phá huỷ - Hệ liên kết tế bào vi sinh vật bị triệt tiêu tác động vi sinh vật Đặc biệt với thủy hải sản, nhiệt độ thấp làm ức chế tốc độ phản ứng hố sinh thủy hải sản, nhiệt độ thấp phản ứng hố sinh giảm, nhiệt độ thấp có khả kìm hãm phát triển vi sinh vật Do để ngăn ngừa vi khuẩn phát triển thủy hải sản phải đảm bảo nhiệt độ thấp -10OC để ngăn ngừa mốc phải thấp -15oC Làm lạnh có ưu điểm lớn ngành thủy hải sản vì: - Về chất: Phần lớn thủy hải sản thích ứng với phương pháp này, phải bảo quản mau lẹ Bản chất thủy hải sản mau hư, làm lạnh làm giảm tối đa hao hụt số lượng, chất lượng thủy hải sản - Về kỹ thuật: Phương phấp có khả giải lúc thủy hải sản nơi đánh bắt, ngồi linh động sức sản xuất sở chế biến - Về kết quả: Bảo quản tối đa thuộc tính tự nhiên thuỷ hải sản, giữ gìn hương vị, phẩm chất thuỷ hải sản lúc đầu Tuy nhiên, u cầu ngun liệu là: ngun liệu tươi tốt (ở giai đoạn tiết nhớt đánh bắt) tế bào tổ chức tế bào giữ tính chất tươi tốt, vi sinh vật khơng có hay có lớp bề mặt hay gian bào bị ức chế nhiệt độ lạnh Do ngồi việc làm lạnh nhanh chóng, ngun liệu cần khắp dạng lớp mỏng Tùy loại, muốn đạt hiệu quả, chất lượng cao ướp lạnh thủy hải sản cần phải : -71- - Rửa ngun liệu - Làm ngun liệu tươi tốt , khơng nhiễm vi sinh vật - Làm lạnh ngay, phân bố lạnh đồng ngun liệu dạng lớp mỏng 1.1.4 Hiện trạng hoạt động Cơng ty Cổ phần Thủy sản Nhật Hồng doanh nghiệp cổ phần chun chế biến mặt hàng thủy sản xuất tơm, cá, mực, ghẹ số loại hải sản khác, ghẹ mặt hàng chủ lực Cơng ty với thiết bị dây chuyền sản xuất trang bị tốt, lực sản xuất năm cơng ty đạt 3.700 cá thành phẩm, đồng thời tạo nhiều việc làm cho lao động Tỉnh nhà tỉnh phụ cận Cơng ty sử dụng điện từ lưới điện quốc gia cho thiết bị cấp đơng, kho lạnh, sản xuất nước đá, điều hòa khơng khí, chiếu sáng, bơm động Khi tách điện tiêu thụ theo mục đích sử dụng thấy thiết bị tiêu thụ điện lớn hệ thống máy nén hầm đơng (23%); Kho lạnh (18%); hệ thống bơm quạt thap giải nhiệt (13%) phụ tải văn phòng (16%) Các hộ tiêu thụ điện yếu 1.1.5 Hệ thống máy nén hầm đơng & tủ cấp đơng Hiện nay, tồn nhu cầu cấp đơng Cơng ty đáp ứng thơng qua hệ thống hầm đơng tủ cấp đơng Hơi lạnh cung cấp thơng qua hệ thống máy nén mơi chất R22 hoạt động song song: - JZS812.5 Đại Liên, TRUNG QUỐC - MYCOM62A- NHẬT Cả máy nén loại cũ, điều kiện vận hành Cơng ty thường sử dụng máy nén JZS812.5 Tồn nhu cầu giải nhiệt cho hệ thống máy nén (giải nhiệt mơi chất giải nhiệt máy nén) đáp ứng thơng qua hệ thống bơm tháp giải nhiệt Do thường xun vận hành máy nén nên hệ thống giải nhiệt phải hoạt động đầy đủ cơng suất trạng gây tiêu tốn điện 1.1.6 Hệ thống khai thác, xử lý & phân phối nước -72- Tồn nhu cầu nước cho nhà máy đáp ứng thơng qua hệ thống khai thác xử lý nước ngầm Nước sau xử lý chứa bể ngầm 300 m3 bơm tuần hồn đến nơi tiêu thụ Hệ thống bơm cấp nước thiết kế mức nhu cầu cố định, thời điểm nhu cầu nước ít, phần nước dư bơm trở lại bồn -73- Một biện pháp để giảm chi phí lượng sử dụng hệ thống tích trữ lạnh Có nhiều loại hệ thống trích trữ lạnh khác tương ứng với kết hợp chất trung gian tích trữ chế nạp xã tải Các chất trung gian tích trữ chọn nước, nước đá muối eutectic + Hệ thống kết đá nang (encapsulated ice) + Hệ thống đá dạng vữa (ice slurry system) + Hệ thống đá vảy (ice havesting system) + Hệ thống giàn bám đá (ice – on – coil system) Loại hệ thống gồm loại đá tan chảy bên ống (internal – melt ice – on coil system) hay bên ngồi ống (external – melt ice – on coil system) Chất nạp xả hệ thống trữ lạnh mơi chất lạnh hay chất làm lạnh trung gian Trữ lạnh dạng nhiệt hiện: Q = G.CpΔt Trong đó: Q: Nhiệt lượng, kJ G: Khối lượng chất trữ lạnh, kg Cp : Nhiệt dung riêng chất trữ lạnh, kJ/kg.độ Δt: Đ ộ chinh nhiệt độ chất trữ lạnh vào 0C +/ Bình thường: 6h – 18h (870 vnđ/kwh) +/ Cao điểm: 18h – 22h (1755 vnđ/kwh) +/ Thấp điểm: 22h – 6h (475 vnđ/kwh) -74- [...]... cho hệ thống tích trữ lạnh, điều này xảy ra khi nơi tiêu thụ không sử dụng tải +/ Chế độ 2: Vòng tuần hoàn bao gồm hệ thống lạnh , hệ thống tích trữ lạnh (nạp tải), nơi tiêu thụ lạnh Điều này xảy ra khi khi tải của hộ tiêu thụ là nhỏ hơn tải định mức của hệ thống Hệ thống tích trữ lạnh hấp thụ năng lượng một phần từ hệ thống -36- +/ Chế độ 3: Vòng tuần hoàn bao gồm hệ thống lạnh, hệ thống tích trữ lạnh. .. nhân lạnh trung gian sẽ đi vào hệ thống tích trữ lạnh Tại đây, hệ thống tích trữ lạnh sẽ hấp thụ năng lượng lạnh này - Giai đoạn thứ 2: là giai đoạn xả tải từ hệ thống tích trữ lạnh Trường hợp này khi tải của hộ tiêu thụ lạnh lớn hơn tải của máy nén cần thiết khi hoạt động hết công suất, hệ thống tích trữ lạnh sẽ được xả tải thông qua tác nhân lạnh trung gian trong -35- hệ thống để bù vào tải của hệ thống. .. lí hoạt động của Bình Trữ Lạnh - Giai đoạn thứ nhất: là giai đoạn nạp tải vào trong hệ thống tích trữ lạnh Hệ thống gồm 02 vòng tuần hoàn tương đương: Vòng tuần hoàn thứ nhất nối với hệ thống tích trữ lạnh, vòng thứ 2 nối với nơi tiêu thụ lạnh Hai vòng này đặt song song với nhau trong hệ thống Ở trường hợp thứ nhất khi nhu cầu tiêu thụ lạnh ít tải (ví dụ ban đêm), ứng với hệ thống hoạt động hết công... kiện bán dẫn công suất chế tạo theo công nghệ hiện đại -18- Chính vì vậy, năng lượng tiêu thụ cũng xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống Với các hệ thống không sử dụng biến tần, chẳng những năng lượng tổn hao đã gây ra lãng phí lớn, mà bản thân nó còn gây ra những tác hại không nhỏ cho hệ thống Các van bị mòn đi rất nhanh, các chi tiết cơ khí trên hệ thống bị chịu áp lực nhiều hơn cần thiết,... lượng CO2 thải ra tính trên 1kWh điện sản xuất được chắc chắn cao hơn 1.4 / Lợi ích của việc tiết kiệm năng lượng mang lại: - Tiết kiệm năng lượng đồng nghĩa với việc tiết kiệm tiền chi phí đầu vào và như vậy sẽ tiết kiệm được chi phí đầu ra, tăng sức cạnh tranh của sản phẩm, đồng thời góp phần cải thiện môi trường khí quyển Một điều hiển nhiên mà ai cũng biết Tiết kiệm là quốc sách”, với vấn đề tiết. .. biết tiết kiệm sử dụng đúng lúc đúng chỗ -14- CHƯƠNG II NHỮNG GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH 2.1 TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI ĐỘNG CƠ 2.1.1 Lựa chọn thông số động cơ cho phù hợp Đại đa số chúng ta có xu hướng chọn công suất động cơ quá lớn hơn yêu cầu với ý tưởng là: để đảm bảo động cơ khỏe đối với phụ tải Đôi khi chúng ta nghĩ rằng công suất dư thừa chỉ là sự chênh lệch nhỏ trong. .. cũng như những tính năng mà mình mong muốn 2.1.3.3 Các ứng dụng của máy biến tần - Điều chỉnh lưu lượng tiết kiệm năng lượng dùng để điều chỉnh trong các động cơ kéo bơm, quạt, máy nén - Điều khiển các cấp tốc độ dùng trong điều khiển các hệ thống dệt may - Điều khiển dừng chính xác dùng trong các máy cắt vải cao su, máy cán cắt tôn , các hệ thống cẩu trục - Cân bằng định lượng dùng trong nhà máy xi măng... đặt hệ thống trữ lạnh - Có sử dụng đồng hồ điện 3 giá - Có không gian, diện tích đủ để đặt Bình Trữ Lạnh - Công suất lạnh cần thiết ‫ ٭ Trong trường hợp hệ thống lạnh chỉ có 1 cụm máy lạnh thì công suất lạnh của máy phải lớn hơn công suất lạnh cần thiết cho phụ tải (nơi tiêu thụ) hoặc phải có đủ thời gian máy ngưng không cung cấp lạnh cho các phụ tải sử dụng mà dùng để tích trữ lạnh vào Bồn trữ lạnh. .. hệ thống tích trữ lạnh (xả tải), hộ tiêu thụ lạnh Điều này xảy ra khi tải của hộ tiêu thụ là nhỏ hơn tải định mức của hệ thống lạnh Bồn trữ lạnh đã hấp thụ trong chế độ trước để bù vào tải của hệ thống đáp ứng đầy đủ cho hộ tiêu thụ +/ Chế độ 4: Vòng tuần hoàn bao gồm hệ thống tích trữ lạnh và hộ tiêu thụ lạnh Đây là chế độ xả tải của hệ thống tích trữ lạnh, điều này xảy ra khi ta muốn ngừng máy nén... hơi sẽ giúp tiết kiệm năng lượng: Thiết bị bay hơi có nhiệm vụ hóa hơi gas bão hòa ẩm sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môi trường cần làm lạnh Như vậy cùng với thiết bị ngưng tụ, máy nén và thiết bị tiết lưu, thiết bị bay hơi là một trong những thiết bị quan trọng nhất không thể thiếu được trong các hệ thống lạnh Quá trình làm việc của thiết bị bay hơi ảnh hưởng đến thời gian và hiệu quả làm lạnh Đó là ... pháp tiết kiệm lượng cho hệ thống lạnh - Tính hiệu việc tiết kiệm lượng hệ thống Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu, giải pháp tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Tính toán giải pháp tiết kiệm lượng hệ thống. .. TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 1.1 Chiến lược tiết kiệm lượng giới 1.2 Tình hình tiết kiệm lượng Việt Nam -9- 1.3 Lợi ích việc tiết kiệm lượng mang lại CHƯƠNG II: NHỮNG GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG. .. đặt bình trữ lạnh hệ thống lạnh gián tiếp 3.5 Tính toán tiết kiệm lượng hệ thống điều hòa không khí CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MỘT SỐ HỆ THỐNG LẠNH CỤ THỂ