Năng lượng cùng với vấn đề biến đổi khí hậu đang trở thành mối quan tâm lớn của toàn nhân loại, trong đó vấn đề năng lượng đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng, được đặc biệt quan tâm không chỉ của riêng quốc gia nào, do khủng hoảng năng lượng toàn cầu, các nguồn năng lượng không tái tạo như than, dầu mỏ, khí đốt đã dần cạn kiệt và trở nên khan hiếm, trong khi đó tình trạng lãng phí năng lượng đã và đang xảy ra đáng báo động ở nhiều quốc gia. Nếu mỗi quốc gia, mỗi người dân chúng ta không tự có những biện pháp và động thái tích cực, thì chắc chắn trong tương lai không xa, tình trạng khủng hoảng năng lượng toàn cầu sẽ trở nên trầm trọng hơn. Theo kinh nghiệm của các nước phát triển, ít nhất 30% nhu cầu năng lượng có thể và cần phải được đáp ứng bằng biện pháp tiết kiệm. Ở Việt Nam, việc tiết kiệm năng lượng cũng đã và đang trở thành chủ đề nóng bỏng. Theo báo cáo gần đây nhất của Bộ Công Thương, dự báo đến cuối thế kỷ này, nguồn năng lượng của Việt Nam sẽ trở nên khan hiếm, các mỏ dầu và khí đốt sẽ dần cạn kiệt, trong khi đó tình trạng lãng phí năng lượng trong sản xuất công nghiệp, xây dựng dân dụng, giao thông vận tải… của nước ta hiện nay là rất lớn, hiệu suất sử dụng nguồn năng lượng còn rất thấp so với các nước phát triển (ở Việt Nam để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm, việc tiêu thụ năng lượng cao hơn từ 2,4 đến 3,6 lần so với các nước trong khu vực), làm tăng giá thành sản phẩm, giảm sức cạnh tranh của nền kinh tế. Vấn đề tiết kiệm năng lượng trở nên đặc biệt quan trọng khi Việt Nam đang và sẽ trở thành nước phải nhập khẩu năng lượng. Trong khi các nguồn năng lượng tái tạo (gió, mặt trời...) hầu như chưa được khai thác, sử dụng thì các nguồn năng lượng không tái tạo (dầu thô, than đá...) đang cạn kiệt dần. Nếu chúng ta không có những biện pháp, chiến lược hợp lý trong vấn đề tiết kiệm và sử dụng năng lượng hiệu quả, thì trong thời gian không xa nữa chúng ta sẽ thiếu hụt trầm trọng năng lượng.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BÁO CÁO Đề tài: Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Nhóm TP HCM, Tháng 5/2016 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Mục lục Lời mở đầu Nội dung Tiết kiệm điện cho điều hòa không khí 1.1 Lắp đặt máy lạnh hợp lý 1.2 Điều hòa không khí tiêu thụ điện 1.2.1 Máy điều hòa thông thường 1.2.2 Điều hòa Inverter 1.2.2.1 Giới thiệu: 1.2.2.2 Cách thức hoạt động Biến tần 1.2.2.3 Các phận biến tần 1.2.2.3.1 Bộ chỉnh lưu 10 1.2.2.3.2 Tuyến dẫn chiều 11 1.2.2.3.3 IGBT 11 1.2.2.3.4 Bộ điện kháng xoay chiều 12 1.2.2.3.5 Bộ điện kháng chiều 13 1.2.2.3.6 Điện trở hãm 13 1.2.2.4 Những nên mua điều hòa inverter 14 1.2.2.5 Lưu ý sử dụng 15 1.2.3 Nhiệt độ tối ưu sử dụng 15 1.2.4 Sử dụng cho tiết kiệm điện 16 Tiết kiệm điện cho tủ lạnh 16 2.1 Chọn tủ lạnh giúp tiết kiệm điện 16 2.2 Cất giữ thực phẩm cách để tiết kiệm điện 17 2.3 Thường xuyên vệ sinh tủ lạnh để tiết kiệm điện 17 2.4 Hạn chế bật/tắt, mở cửa tủ lạnh để tiết kiệm điện 18 Tiết kiệm lượng lạnh công nghiệp 18 3.1 Sử dụng lượng số lĩnh vực lạnh Việt Nam 18 3.2 Các giải pháp tiết kiệm lượng 20 3.2.1 Trong hệ thống thiết bị làm lạnh 20 Trang Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh 3.2.1.1 Thiết bị ngưng tụ lớn 20 3.2.1.2 Thiết bị bay lớn 21 3.2.1.3 Hệ thống điều khiển máy nén 23 3.2.1.4 Thiết bị điều chỉnh tốc độ (VSD) thiết bị bay hơi, tháp giải nhiệt quạt giải nhiệt khô 24 3.2.1.5 Thiết bị giảm nhiệt 26 3.2.1.6 Giải nhiệt dầu nước 27 3.1.7 Mức áp suất 27 3.2.1.8 Sản xuất nước lạnh 28 3.2.1.9 Kích thước tháp giải nhiệt 28 3.2.1.10 Nén hai bậc 29 3.2.1.11 Xả khí 30 3.2.1.12 Bộ xả nước 30 3.2.2 Các thiết bị phụ trợ 31 3.2.3 Tủ đông 31 3.2.3.1 Nạp/dỡ tải nhanh 32 3.2.3.2 Nhiệt độ quy trình vận hành 32 3.2.4 Kho lạnh 33 3.2.5 Quản lý lượng quản lý nội tốt 35 3.2.5.1 Tiết kiệm lượng hành vi 35 3.2.5.2 Bảo dưỡng thiết bị 36 Kết luận 37 Tài liệu tham khảo 38 Trang Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Lời mở đầu Năng lượng với vấn đề biến đổi khí hậu trở thành mối quan tâm lớn toàn nhân loại, vấn đề lượng trở thành vấn đề nóng bỏng, đặc biệt quan tâm không riêng quốc gia nào, khủng hoảng lượng toàn cầu, nguồn lượng không tái tạo than, dầu mỏ, khí đốt dần cạn kiệt trở nên khan hiếm, tình trạng lãng phí lượng xảy đáng báo động nhiều quốc gia Nếu quốc gia, người dân không tự có biện pháp động thái tích cực, chắn tương lai không xa, tình trạng khủng hoảng lượng toàn cầu trở nên trầm trọng Theo kinh nghiệm nước phát triển, 30% nhu cầu lượng cần phải đáp ứng biện pháp tiết kiệm Ở Việt Nam, việc tiết kiệm lượng trở thành chủ đề nóng bỏng Theo báo cáo gần Bộ Công Thương, dự báo đến cuối kỷ này, nguồn lượng Việt Nam trở nên khan hiếm, mỏ dầu khí đốt dần cạn kiệt, tình trạng lãng phí lượng sản xuất công nghiệp, xây dựng dân dụng, giao thông vận tải… nước ta lớn, hiệu suất sử dụng nguồn lượng thấp so với nước phát triển (ở Việt Nam để sản xuất đơn vị sản phẩm, việc tiêu thụ lượng cao từ 2,4 đến 3,6 lần so với nước khu vực), làm tăng giá thành sản phẩm, giảm sức cạnh tranh kinh tế Vấn đề tiết kiệm lượng trở nên đặc biệt quan trọng Việt Nam trở thành nước phải nhập lượng Trong nguồn lượng tái tạo (gió, mặt trời ) chưa khai thác, sử dụng nguồn lượng không tái tạo (dầu thô, than đá ) cạn kiệt dần Nếu biện pháp, chiến lược hợp lý vấn đề tiết kiệm sử dụng lượng hiệu quả, thời gian không xa thiếu hụt trầm trọng lượng Tiết kiệm lượng cho hệ thống lạnh điều hòa không khí, tủ lạnh, hệ thống lạnh cho tòa nhà, công nghiệp… đồng nghĩa với giảm khoản tiền trả tháng, giảm chi phí sản xuất, đảm bảo an ninh lượng quốc gia đặc biệt góp phần chung tay bảo vệ môi trường Chỉ cần thay đổi số thói quen, tập quán ý áp dụng cách sử dụng lượng cách hợp lý, khôn ngoan, đạt hiệu suất cao, tiết kiệm khoản đáng kể cho gia đình, nhà máy, xí nghiệp… Chính lý trên, nhóm em chọn đề tài “Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh” nhằm nâng cao hiểu biết phương thức tiết kiệm lượng hiệu Trong trình làm báo cáo, thời gian có hạn nên không tránh khỏi sai sót, nhóm em mong thầy bổ sung đóng góp ý kiến để đề tài hoàn chỉnh Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy! Trang Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Nội dung Tiết kiệm điện cho điều hòa không khí Khí hậu môi trường ngày nóng lên Nhu cầu sử dụng máy lạnh tăng lên vấn đề chi phí tiền điện sử dụng khiến nhiều người tiêu dùng lo lắng Làm để biết sử dụng hiệu hay không lãng phí tiền điện Dưới vài biện pháp giúp người tiêu dùng giảm hóa đơn tiền điện cho gia đình 1.1 Lắp đặt máy lạnh hợp lý Tùy vào kiến trúc nội thất phòng mà bạn bố trí dàn lạnh phù hợp Dàn lạnh phải treo đủ cao (trên 2.5m) để gió lạnh lan tỏa phòng Tránh hướng gió thổi trực tiếp vào vị trí ngồi phòng khách giường ngủ dễ gây khó chịu cảm lạnh Quạt thông gió gắn tường đối diện để tạo lưu động gió tránh thất thoát nhiếu lạnh Dàn nóng treo nơi thông thoáng không trực diện với hướng chiếu mặt trời, vị trí phải dễ vào thao tác sửa chữa vệ sinh máy, ống gas máy điều hòa không khí nối từ dàn lạnh dàn nóng phải bọc cách nhiệt tốt chôn âm vào tường lắp sẵn trước tô, sơn tường hoàn thiện Khoảng cách dàn nóng dàn lạnh gần tốt chênh lệch độ cao không 5m để tránh giảm công suất lạnh máy Ống nước xã từ dàn lạnh nên dùng ống nhựa cứng chôn âm vào tường phải có độ dốc thấp dàn lạnh để thoát nước nhanh tránh động sương ống làm ố tường Dây điện nguồn âm nối từ công tắc bảo vệ đến chờ sẵn vị trí lắp đặt dàn lạnh để tiện việc cấp nguồn cho máy 1.2 Điều hòa không khí tiêu thụ điện Một máy lạnh có bốn động chính: động nén đặt giàn nóng (tiêu thụ điện nhiều nhất, khoảng 95% tổng công suất máy điều hòa ); quạt làm mát lắp đặt giàn nóng; quạt đối lưu phòng động đảo hướng gió đặt giàn lạnh Các loại máy điều hòa thông dụng có rơle tự động ngắt hoạt động giàn nóng đặt trời phòng đạt độ lạnh yêu cầu Quạt đối lưu giàn lạnh hoạt động suốt thời gian mở máy với tốc độ nhanh hay chậm tuỳ người sử dụng Động đảo hướng gió chạy ngừng tuỳ lựa chọn lúc đề cập Về vận hành, có hai loại là: máy thông thường máy dùng biến tần 1.2.1 Máy điều hòa thông thường Trang Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Hình 1: Điều hòa không khí thông thường Điện sử dụng tương đối cao tuổi thọ giảm phải khởi động lại nhiều lần trình sử dụng liên tục Đồng thời, nhiệt độ phòng dao động mạnh (±2°C) Ví dụ, máy chọn mở 24°C Thời điểm tất động máy hoạt động phòng đạt nhiệt độ khoảng 22°C – 24°C rơle tự ngắt hoạt động giàn nóng Sau thời gian định, tùy vào trao đổi nhiệt phòng với môi trường xung quanh, nhiệt độ phòng tăng dần lên 24° – 26°C, lúc giàn nóng khởi động trở lại làm giảm nhiệt độ phòng mức mong muốn Chênh lệch nhiệt độ ±2°C để có nhiệt độ 22°C 26°C quán tính làm việc máy, ví dụ cảm biến đo phòng đạt 24°C lệnh ngắt, lạnh trước thổi vào phòng làm cho nhiệt độ phòng giảm xuống Tương tự nhiệt độ phòng tăng 24°C, động hoạt động trở lại, phải lúc có lạnh, thời gian nhiệt độ phòng tăng lên 1.2.2 Điều hòa Inverter 1.2.2.1 Giới thiệu: Khái niệm điều hòa (máy lạnh) Inverter đơn giản dòng máy lạnh sử dụng công nghệ đại kĩ thuật số Toàn việc điều tiết độ lạnh phòng máy kiểm soát thông qua mạch điện tử vi xử lí thông minh thay cho công nghệ sử dụng rờ le cảm biến nhiệt dòng máy lạnh thông thường Trang Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Hình 2: Điều hòa Inverter Ưu điểm Nói đến Inverter trước tiên phải nói đến khả tiết kiệm điện vốn sở trường dòng Mức tiết kiệm điện dao động từ 30 – 90% điện so với loại máy lạnh thông thường sử dụng công nghệ rờ le cảm biến nhiệt độ Về khoản tiết kiệm điện so sánh với số tiền toán tháng 1/3 so với dòng Non-Inverter thông thường Điều đáng ý khả trì nhiệt độ phòng ổn định Luôn trì mức nhiệt độ cài đặt sẵn Remote Điều khiến bạn không cảm thấy nóng hay lạnh xài công nghệ Đặc biệt tạo không khí dễ chịu máy vận hành mức êm, yên ắng bạn ngủ Nhằm nâng cao tính chuyên nghiệp tính vượt trội điều hoà không khí máy lạnh dân dụng có trang bị thêm tính khử mùi (plasma), tạo ion giúp cho bầu không khí phòng bạn trở nên dễ chịu Rất thích hợp cho người dùng nhạy cảm nhiệt độ cho bé sơ sinh (nhiệt độ an toàn cho bé mức 28-29oC luôn xác) Cho phép chạy mức 120-125% công suất phòng chưa đủ lạnh vòng 45-1h Sau đủ lạnh giảm mức 50-75% công suất tùy theo biến tần kiểm soát Khuyết điểm Vì dòng điều khiển hầu hết vi mạch điện tử nên máy khó chịu điện áp Điều kiện ban đầu lắp đặt máy bạn phải đáp ứng chuẩn điện áp mà nhà sản xuất đề - 5% Cho nên lắp đặt Inverter bạn phải xác định điện áp nguồn phải mức ổn định (có thể gắn ổn áp cần thiết) Vì dòng điều khiển hầu hết vi mạch điện tử nên dễ hỏng hóc gặp thời tiết khắc nghiệt nóng ban trưa thiêu đốt, ngày nóng ẩm liên tục Mặc dù thiết kế lắp đặt bên trời bạn cần phải ý chẳng khác máy tính cao cấp bị phơi mưa phơi nắng ngày đêm Trang Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Tỉ lệ sửa chữa thành công linh kiện thay thấp linh kiện ko có mà linh kiện cũ sàng lọc lại cho Cụ thể nhà cung cấp hầu hết bán nguyên máy ko bán linh kiện lẻ Đòi hỏi chế độ bảo trì liên tục, định kì nhiều lần năm Không cho phép chạy phòng có điều kiện tải so với công suất máy 1.2.2.2 Cách thức hoạt động Biến tần Hình 3: Sơ đồ tổng quát hoạt động biến tần Cách thức hoạt động biến tần đơn giản Chủ yếu qua công đoạn sau: +Công đoạn 1: Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều pha hay pha chỉnh lưu lọc thành nguồn chiều phẳng Công đoạn thực chỉnh lưu cầu diode tụ điện Điện đầu vào pha ba pha, mức điện áp tần số cố định +Công đoạn 2: Điện áp chiều biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều pha đối xứng Mới đầu, điện áp chiều tạo trữ giàn tụ điện Điện áp chiều mức cao Tiếp theo, thông qua trình tự kích hoạt thích hợp biến đổi IGBT (IGBT từ viết tắt Tranzito Lưỡng cực có Cổng Cách điện hoạt động giống công tắc bật tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu Biến tần) biến tần tạo điện áp xoay chiều ba pha phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Nhờ tiến công nghệ vi xử lý công nghệ bán dẫn lực nay, tần số chuyển mạch xung lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động giảm tổn thất lõi sắt động Hệ thống điện áp xoay chiều pha đầu thay đổi giá trị biên độ tần số vô cấp tuỳ theo điều khiển (khi cần tăng giảm tốc độ động cơ) Trang Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Hình 4: Sơ đồ chi tiết hoạt động biến tần Hình 5: Dạng sóng điện áp dòng điện đầu biến tần 1.2.2.3 Các phận biến tần Thông qua trình hoạt động biến tần, ta rút cấu tạo biến tần gồm mạch chỉnh lưu, mạch chiều trung gian (DC link), mạch nghịch lưu phần điều khiển Trang Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Hình 6: Cấu tạo biến tần Từ đó, ta cụ thể hóa thành phận sau: 1.2.2.3.1 Bộ chỉnh lưu Hình 7: Bộ chỉnh lưu Phần trình biến điện áp đầu vào thành đầu mong muốn cho động trình chỉnh lưu Điều đạt cách sử dụng chỉnh lưu cầu đi-ốt sóng toàn phần Bộ chỉnh lưu cầu đi-ốt tương tự với chỉnh lưu thường thấy nguồn, dòng điện xoay chiều pha chuyển đổi thành chiều Tuy nhiên, cầu đi-ốt sử dụng Biến tần cấu hình đi-ốt bổ sung phép chuyển đổi từ điện xoay chiều ba pha thành điện chiều Các đi-ốt cho phép luồng điện theo hướng, cầu đi-ốt hướng dòng electron điện từ Dòng Xoay chiều (AC) thành Dòng Một chiều (DC) Trang 10 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh tiềm tiết kiệm thực phải chuyên gia tính toán Tiềm thay đổi từ vài phần trăm đến 20% trường hợp tốt Trong hệ thống điều khiển, cài đặt điểm đặt nhiệt độ điều kiện vận hành khác Điều sử dụng để chạy máy nén tốt giá điện cao chạy nhiều tốt giá điện thấp Việc không làm tiết kiệm lượng cấp nhà máy chi phí vận hành thấp Chi phí đầu tư lắp đặt hệ thống điều khiển thường tương đối cao dẫn đến thời gian hoàn vốn dài Tuy nhiên, hệ thống điều khiển lắp đặt với biện pháp khác làm tăng công suất làm mát, thời gian hoàn vốn tương đối ngắn Chẩn đoán tình huống: Để phát tiềm tiết kiệm lượng, cần tư vấn chuyên gia Nếu nhiều điểm sau phù hợp với hệ thống làm lạnh bạn, có sở để mời chuyên gia: Có nhiều máy nén hệ thống làm lạnh Các máy nén điều khiển bật/tắt điều khiển tay Các máy nén trục vít vận hành non tải Áp suất hút và/hoặc đẩy cố định sử dụng Cách thực hiện: Bắt đầu kiểm tra điểm “Chẩn đoán tình huống” Nếu cần thiết liên hệ với nhà cung cấp có có lực hệ thống điều khiển Các hệ thống điều khiển công nghệ biết sử dụng rộng rãi 3.2.1.4 Thiết bị điều chỉnh tốc độ (VSD) thiết bị bay hơi, tháp giải nhiệt quạt giải nhiệt khô Trong hầu hết hệ thống giải nhiệt, phụ tải thay đổi đáng kể ngày năm, theo thay đổi nhiệt độ trời, ánh nắng mặt trời, sản phẩm làm lạnh, vv Nếu điều khiển tốc độ quạt thiết bị bay hơi, tháp giải nhiệt thiết bị giải nhiệt khô, tiêu thụ lượng động cao mức cần thiết, không hiệu Nhu cầu vận hành quạt thường mức 50 % phụ tải định mức thấp động chạy mức phụ tải 100% Việc lắp đặt hệ thống điều chỉnh tốc độ (VSD) động quạt phù hợp tất loại thiết bị giải nhiệt không khí tháp giải nhiệt tiềm tiết kiệm lượng lên tới 40% lượng điện tiêu thụ thiết bị Ngoài ra, vận hành quạt theo thứ tự điều khiển tự động (hoặc kể điều khiển tay), phụ tải giải nhiệt thấp xuất thời gian dài Tiềm tiết kiệm lượng: Trang 24 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Tiềm tiết kiệm thay đổi dải rộng từ điểm cài đặt đến điểm cài đặt khác Thứ phụ thuộc vào biểu đồ phụ tải tháp giải nhiệt thiết bị giải nhiệt khô Sự vận hành non tải nhiều hơn, có tiềm cao hơn, nên nhờ chuyên gia để tính toán xác tiềm tiết kiệm lượng Có hai tình chung trình bày Hệ thống thiết bị có quạt, nhiều quạt điều khiển giống nhau, tiềm tiết kiệm thường khoảng 5-25% Các hệ thống thiết bị có nhiều quạt điều khiển riêng rẽ, tiềm tiết kiệm thường khoảng 2-15% Hình 6: Tiêu thụ công suất thực tế quạt tốc độ yêu cầu lý tưởng quạt Chẩn đoán tình huống: Đối với vấn đề dễ phát có tiềm tiết kiệm lượng Nếu không lắp đặt mô đun VSD quạt, tiềm Cần mời chuyên gia để tính toán tiềm cụ thể giúp tìm giải pháp thích hợp Cách thực hiện: Bước sau chẩn đoán tình điều tra xem có số liệu để tính toán tiếp không Thực tính toán ban đầu tiếp xúc với nhà cung cấp để nhờ giúp đỡ Các số liệu cần thiết là: Thời gian vận hành thiết bị Tỷ lệ phần trăm phụ tải Cỡ động Hệ thống điều khiển có Trang 25 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh 3.2.1.5 Thiết bị giảm nhiệt Sự giảm nhiệt môi chất làm lạnh xảy tất hệ thống làm lạnh Vấn đề sử dụng nhiệt thoát hay không Khoảng gần 12% lượng tiêu thụ cho ngưng tụ, tương đương gần 60% điện tiêu thụ máy nén, sử dụng để làm nước nóng lên nhiệt độ 60˚C sử dụng cho mục đích làm vệ sinh, vv Sản xuất nước nóng không chi phí vận hành sau lắp đặt thiết bị thay sản xuất nước nóng có Nếu nước nóng không sử dụng khu vực sản xuất bán cho dân công ty gần Hình 7: Mạch làm lạnh truyền thống có thêm thiết bị giảm nhiệt Tiềm tiết kiệm lượng: Tiềm tiết kiệm lượng phụ thuộc nhiều vào trạng sử dụng nước nóng tất nhiệt sử dụng hay không Tiết kiệm lượng tiềm sản xuất nước nóng mức 60% tổng tiêu thụ điện máy nén Tiết kiệm kinh tế cao sản lượng nước nóng có dựa vào sử dụng dầu, LPG điện, thấp nhiều sản xuất sử dụng sinh khối nhiên liệu khác có chi phí thấp Cũng tiết kiệm điện máy nén hệ thống có môi chất lạnh công suất thiết bị ngưng tụ tăng Chẩn đoán tình huống: Tiềm tạo nước nóng từ giảm nhiệt diện tất hệ thống làm lạnh Sản lượng tiềm nhiệt độ tính từ nhiệt độ xả môi chất làm lạnh Cách thực hiện: Việc xác định xem nước nóng có sử dụng sở hay không Nếu không, phải làm rõ xem nước nóng bán cho công ty gần Trang 26 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh không? Nếu khả mở ra, bước chuyên gia tính toán xác tiềm tiết kiệm, xác định giá thiết bị chi phí lắp đặt Giải pháp công nghệ biết rõ nước phương tây dễ sử dụng Kết tốt lắp đặt bình đệm chứa nước nóng để giữ cân sản lượng tiêu thụ 3.2.1.6 Giải nhiệt dầu nước Giải nhiệt dầu quan trọng hệ thống làm lạnh hoạt động tốt có lượng lớn lượng công suất bị lãng phí cho việc giải nhiệt dầu Có thể sử dụng lượng để tạo nước nóng thay xả vào tháp giải nhiệt Do công suất hệ thống làm lạnh tăng lên Trong điều kiện bình thường ngành công nghiệp thủy sản Việt Nam, khoảng 10% lượng nhiệt từ trình giải nhiệt dầu máy nén trục vít chuyển đổi thành nước nóng 60˚C Tiềm tiết kiệm lượng: Tiềm tiết kiệm lượng khoảng 40% lượng điện tiêu thụ máy nén trục vít Toàn lượng sử dụng để sản xuất nước nóng Sẽ có tiết kiệm lượng việc thay cho trình sản xuất nước nóng có khác Chẩn đoán tình huống: Nếu có nhiều máy nén trục vít hệ thống làm lạnh, có tiềm sản nước nóng từ công đoạn giải nhiệt dầu 3.1.7 Mức áp suất Công suất làm lạnh nguồn đắt đỏ, nhiệt độ thấp đắt Do điều quan trọng hệ thống làm lạnh cấp lạnh nhiệt độ đúng, không thấp nhiệt độ cần thiết Nếu có nhu cầu làm lạnh mức áp suất khác nhu cầu lạnh cấp với công suất lạnh mức áp suất khác để tránh đắt sử dụng không hiệu máy nén Bình thường cần lắp đặt đường ống cho yêu cầu Trường hợp điển hình điều hòa không khí khu vực sản xuất (trên ºC) cung cấp công suất lạnh từ hệ thống có kho lạnh (dưới -18 ºC) Hai lý cho trường hợp là: Nhu cầu làm lạnh thay đổi từ xây dựng sở Sản xuất mở rộng thay đổi Thiết kế hệ thống làm lạnh không tốt từ ban đầu Tiềm tiết kiệm lượng: Tiềm tiết kiệm lượng khoảng 10-50% tổng lượng điện tiêu thụ máy nén lạnh cấp cho thiết bị vận hành nhiệt độ thấp Tình hội giải pháp thay đổi nhiều từ hệ thống làm lạnh sang hệ thống làm lạnh khác Trang 27 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Chẩn đoán tình huống: Quá trinh xác định xem có tiềm tiết kiệm lượng hay không khoảng thời gian dễ thực Điều tra xem mức áp suất sử dụng tất các máy nén khác địa điểm chuyển đổi số liệu sang mức nhiệt độ (áp suất hút máy nén) Xác định xem máy nén cấp lạnh cho hộ sử dụng So sánh nhiệt độ vận hành máy nén với nhiệt độ cần thiết cho máy làm mát Nếu có chênh lệch nhiệt độ lớn K, có tiềm để cải tiến 3.2.1.8 Sản xuất nước lạnh Trong ngành công nghiệp thủy sản Việt Nam, đá sử dụng nhiều để sản xuất nước lạnh cách đơn giản trộn đá với nước Đây cách sản xuất nước lạnh không hiệu quả, sử dụng lượng mức phương pháp Thay sử dụng đá, nước làm lạnh trực tiếp thiết bị làm lạnh lắp đặt riêng cho mục đích Nếu có dao động lớn tiêu thụ, lắp thêm bình đệm chứa nước lạnh Tiềm tiết kiệm lượng: Nếu thiết bị làm lạnh lắp để sản xuất nước lạnh, thiết bị có sửa chữa tiết kiệm lượng 40% điện tiêu thị máy nén Trong nhà máy chế biến tôm cỡ trung bình nước lạnh tiêu thụ cho tôm sản phẩm 20-22m3 Chẩn đoán tình huống: Có thể dễ phát tiềm tiết kiệm lượng cách quan sát cách sản xuất nước lạnh Nếu sử dụng đá để làm nước lạnh có tiềm tiết kiệm lượng lớn Tiềm tiết kiệm cụ thể phải tính toán từ số lượng nước sử dụng điều kiện vận hành máy làm đá 3.2.1.9 Kích thước tháp giải nhiệt Nếu công suất tháp giải nhiệt nhỏ nước giải nhiệt không bị ấm lên mức cần thiết, dẫn đến điểm ngưng tụ cao máy làm lạnh tiêu thụ nhiều lượng Công suất tháp giải nhiệt dễ dàng tăng lên tháp khác vận hành song song với tháp có Nếu môi chất làm lạnh ngưng tụ trực tiếp tháp giải nhiệt có tiềm hạ thấp cách đáng kể nhiệt độ ngưng tụ Những nguyên nhân dẫn đến công suất tháp giải nhiệt nhỏ là: Ngay từ đầu chúng thiết kế nhỏ để giảm chi phí đầu tư Phụ tải thiết bị làm lạnh tăng lên, tháp giải nhiệt không thay đổi theo Thiết kế tháp giải nhiệt không tối ưu Trang 28 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Chân đế tháp giải nhiệt lớn không dễ lắp đặt nhà máy Tiềm tiết kiệm lượng: Nếu hạ thấp nhiệt độ tháp giải nhiệt, máy nén tiết kiệm lượng, tháp giải nhiệt tăng tiêu thụ nhiệt Nhưng tổng thể có tiết kiệm lượng Trong hệ thống có tiềm tiết kiệm bình thường 5-15% điện tiêu thụ máy nén Chẩn đoán tình huống: Để xác định xem có tiềm tiết kiệm lượng hay không, thực bước sau: Xác định nhiệt độ nước làm mát trở từ tháp giải nhiệt đến thiết bị ngưng tụ có đường nước làm mát Nếu môi chất làm lạnh ngưng tụ trực tiếp tháp giải nhiệt xác định nhiệt độ ngưng tụ từ áp suất ngưng tụ Tìm nhiệt độ bầu ướt không khí môi trường xung quanh Cũng có lúc đọc nhiệt độ từ panen điều khiển tháp giải nhiệt Nếu không tìm đo nhiệt độ bầu khô độ ẩm tương đối tính nhiệt độ bầu ướt Sự chênh lệch nhiệt độ khoảng ºC, chấp nhận lên tới ºC Nếu chênh lệch nhiệt độ cao có tiềm tiết kiệm lượng 3.2.1.10 Nén hai bậc Khi máy nén vận hành với chênh lệch áp suất cao phía hút phía xả, hiệu suất lượng bị giám mạnh Sự chênh lệch áp suất cao máy nén có công suất hiệu suất thấp Máy nén thiết bị tiêu thụ lượng lớn hệ thống làm lạnh nên tiềm tiết kiệm lượng cao Nếu chênh lệch áp suất cao nên thực nén hai bậc Hai nguyên nhân phổ biến mà nén bậc lắp đặt là: Muốn giảm chi phí đầu tư Các điều kiện vận hành thay đổi máy nén, làm tăng chênh lệch nhiệt độ so với thông số thiết kế ban đầu Tiềm tiết kiệm lượng: Dựa điều kiện vận hành bình thường ngành thủy sản, tiềm tiết kiệm lượng giải pháp lắp máy nén hai bậc thay đổi áp suất lớn thường 10 – 20 % lượng điện tiêu thụ máy nén Chẩn đoán tình huống: Chỉ cần thực vài bước để xác định xem có tiềm tiết kiệm lượng giải pháp nén hai bậc hay không Tìm áp suất hút áp suất xả tất bậc máy nén nhà máy Tính tỷ số áp suất cách lấy áp suất xả chia cho áp suất hút Nếu tỷ số áp suất lớn 6,0, có tiềm tiết kiệm lượng giải pháp nén hai bậc Trang 29 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh 3.2.1.11 Xả khí Hiệu suất công suất hệ thống làm lạnh bị suy yếu đáng kể có không khí môi chất làm lạnh Ngay có lắp thiết bị xả khí hệ thống, lượng không khí lớn Nếu có không khí hệ thống, chiếm chỗ dàn ngưng tụ, làm giảm hiệu trao đổi nhiệt bề mặt Nó làm tắc hệ thống thoát nước, gây vấn đề cho van cao áp xúc tác cho phản ứng ăn mòn Do cần có thiết bị xả không khí mà thiết bị xả phải loại thiết kết tốt hoạt động có hiệu Tiềm tiết kiệm lượng: Tiềm tiết kiệm lượng thường từ 3% đến % điện tiêu thụ máy nén Tiết kiệm lượng tạo nhờ việc hạ thấp nhiệt độ ngưng tụ Cứ hạ thấp nhiệt độ ngưng tụ độ hiệu suất lượng tăng 3% Một lợi ích quan trọng hạ thấp nhiệt độ ngưng tụ độ công suất tăng gần 1% 3.2.1.12 Bộ xả nước Nước môi chất làm lạnh vấn đề phổ biến nhiều hệ thống làm lạnh người vận hành thường không nhận Cứ với phần trăm nước có môi chất làm lạnh công suất giảm 2% tiêu thụ điện tăng % Ngoài vấn đề khác dầu bị phân hủy, gioăng bắt đầu rò rỉ, tạo thành giọt van bùn cặn bám hệ thống Giải pháp có thiết bị xả nước hiệu lắp hệ thống để tách nước khỏi môi chất làm lạnh Hàm lượng nước phải không cao 1% Tiềm tiết kiệm lượng: Tiềm tiết kiệm lượng thay đổi theo hàm lượng nước môi chất làm lạnh hàm lượng nước lại thay đổi theo bảo dưỡng chung hệ thống làm lạnh Trong trường hợp điển hình, tiết kiệm lượng từ 6% đến 9% lượng điện tiêu thụ máy nén Đôi tiềm tiết kiệm cao Chẩn đoán tình huống: Có hai biện pháp đơn giản để điều tra xem có nước amoniac hay không, là: Sử dụng người đào tạo rút 100 mL amoniac đặt vào nơi an toàn để bay Sau đo phần chất lỏng lại cốc, nước So sánh hàm lượng nước với số liệu bảng thông số chuẩn để tìm trọng lượng phần trăm Phải đảm báo lấy mẫu chất lỏng từ phía áp suất thấp chủ yếu nước Nếu có thiết bị bay tuần hoàn lắp nhiệt độ vận hành cao nhiệt độ mà áp suất đo cho thấy thực có nước môi chất làm lạnh Trang 30 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Trong trường hợp xấu với hàm lượng nước cao, dầu xả có màu trắng nhạt sữa Nếu thấy hàm lượng nước cao 3.2.2 Các thiết bị phụ trợ Ngoài tối ưu hóa trực tiếp liên quan với trình hệ thống, có khả tiết kiệm lượng hệ thống phụ trợ Các dự án tiết kiệm loại thường rễ lắp đặt có rủi ro thấp thời gian hoàn vốn Những dự án nói chung không bị ảnh hưởng thay đổi sản xuất Tiết kiệm lượng hệ thống chiếu sáng Sự chiếu sáng có tất phòng từ phòng sản xuất đến phòng thiết bị làm lạnh văn phòng, chiếu sáng tiêu thụ lượng nhiều mức cần thiết Hệ thống chiếu sáng dễ thay đổi để tiêu thụ lượng tiết kiệm chi phí Có điều tất lượng sử dụng cho chiếu sáng kết thúc nhiệt tăng thêm vào phòng, làm tăng nhu cầu phụ tải làm mát Có nhiều cách giảm điện sử dụng chiếu sáng, liệt kê đây: Thay đèn tuýp huỳnh quang từ T8 sang T5 Thay hệ thống đèn chiếu sáng đèn LED Lắp cảm biến phân vùng hệ thống chiếu sáng Làm cửa trời để tăng ánh sáng tự nhiên Tiềm tiết kiệm lượng: Bình thường tiết kiệm lượng từ 15 đến 60 % lượng điện sử dụng cho chiếu sang 3.2.3 Tủ đông Trong chế biến thủy sản, công đoạn đông lạnh tiêu thụ nhiều lượng nên chỗ có tiềm tiết kiệm lượng lớn Nhiều nhà sản xuất thủy sản Trang 31 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh có quan ngại tối ưu hóa trình làm lạnh thủy sản công đoạn quan trọng dây chuyền sản xuất Nếu vấn đề giải có hai lợi ích giảm suất tiêu thụ lượng tăng công suất Một vấn đề quan trọng sử dụng thiết bị cho nhiệm vụ điều kiện vận hành mà chúng thiết kế Nếu cần thay đổi cài đặt, điều chỉnh cần có tham gia nhà cung cấp việc định điểm cài đặt 3.2.3.1 Nạp/dỡ tải nhanh Khi sử dụng tủ đông gió tủ đông tiếp xúc, điều quan trọng thời gian nạp tải dỡ tải phải ngắn Nếu tủ đông mở chạy, tiêu thụ lượng cao cách vô lý Lạnh từ tủ đông vào phòng có điều hòa không khí, cách làm mát không hiệu Giải pháp dễ dàng lên kế hoạch thứ tự nạp tải dỡ tải thời gian ngắn Điều làm tiết kiệm lượng tăng công suất tủ đông Một giải pháp dễ dàng tủ đông gió làm giá đỡ có bánh xe đặt sản phẩm thủy sản len chúng Để dỡ tải nạp tải tủ đông cần kéo giá sản phẩm cho giá khác vào Đối với tủ đông tiếp xúc trực tiếp, cần đảm bảo có đủ sản phấm để nạp vào tủ đông trước bắt đầu trình dỡ/nạp đồng với bước chế biến trước tránh nạp chậm chạp Tiềm tiết kiệm lượng: Tiềm tiết kiệm lượng giải pháp thường – % lượng điện tiêu thụ tủ đông Nhưng điều quan trọng cần lưu ý giải pháp dễ thực Chẩn đoán tình huống: Đi vào khu vực sản xuất xác định cách lấy nạp sản phẩm vào Nếu trình diễn chậm chạp tủ đông mở có tiềm để cải tiến 3.2.3.2 Nhiệt độ quy trình vận hành Ngay tủ đông thực nhiệm vụ mà chế tạo để làm nhiệm vụ tiêu thụ lượng nhiều mức cần thiết Và có thể, suất tiêu thụ lượng cao Những nguyên nhân làm cho tủ đông có suất tiêu thụ lượng cao là: Tủ đông, số phận nó, thiết bị phụ, nhỏ vận hành mức công suất bình thường Tủ đông bảo dưỡng Tủ đông vận hành điều kiện khác với điều kiện thiết kế, thiết bị không điều chỉnh Người vận hành thay đổi điểm đặt để cố làm tăng công suất máy Tiềm tiết kiệm lượng: Trang 32 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Tùy theo tình hình, tiềm tiết kiệm lượng thường nằm khoảng 10 - 30 % tổng lượng tiêu thụ tủ đông 3.2.4 Kho lạnh Hình: hệ thống kho lạnh công nghiệp Các giải pháp tiết kiệm chi phí tiêu thụ điện cho hệ thống làm mát đông lạnh kho lạnh mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm hay ảnh hưởng đến quy trình khai thác bình thường: Thay hệ thống cũ, lắp đặt hệ thống hiệu suất cao Lắp đặt bảo ôn cho đường ống lạnh Sử dụng tối ưu thiết bị: Xác định rõ ràng nhu cầu làm mát hay đông lạnh kho lạnh công nghiệp để tránh lãng phí nhằm lựa chọn chế độ công suất phù hợp Trang 33 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Hình: Hệ thống kho lạnh công nghiệp bảo quản thực phẩm Lên kế hoạch lưu kho, xếp dỡ vận chuyển sản phẩm: Lên kế hoạch lưu kho vài lần ngày, không lưu kho sản phẩm nóng, vận chuyển sản phẩm từ nơi đông lạnh đến nơi làm mát thật nhanh, xử lý nhiệt độ phù hợp riêng cho làm mát đông lạnh Giảm thiểu xâm nhập khí nóng từ nguồn khác: Giảm tối đa xâm nhập không khí vào khu vực làm mát/đông lạnh ngăn nhựa, cửa hay dùng loại cửa cách ly Khi lắp đặt khoảng trống khe hở khu vực đông lạnh phải để xa khu vực có nhiệt độ cao bếp ăn, nơi làm ấm thực phẩm, gần ánh mặt trời Nên bố trí khu vực hệ thống đông lạnh sát Sử dụng hệ thống chiếu sáng tỏa nhiệt (CFL) máy đông lạnh bật đèn thật cần thiết Dễ dàng tiếp cận với sản phẩm: Lưu trữ trưng bày sản phẩm hợp lý để nhân viên khách hàng lấy sản phẩm họ cần cách dễ dàng nhằm giảm thời gian số lần đóng mở cửa máy đông lạnh Trang 34 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Thường xuyên bảo trì vệ sinh: Đảm bảo hệ thống lưu thông không khí phòng đông lạnh không bị ngăn chặn Tránh để luồng khí bốc bị đóng băng Đảm bảo nhiệt độ điều chỉnh phù hợp với nhu cầu làm mát Thường xuyên kiểm tra hoạt động máy điều nhiệt Sử dụng bồn trữ lạnh hệ thống điều hòa không khí Bồn trữ lạnh công nghệ xuất gần Nó đáp ứng nhu cầu cho quản lý lượng cách linh động Bồn trữ lạnh thường sử dụng để lưu trữ công suất làm mát cho điều hòa không khí hệ thống làm lạnh trung tâm phục vụ cho tòa nhà lớn sử dụng chiller (thiết bị làm lạnh) chạy điện Chiller thường nghỉ đêm lúc thường không cần cung cấp tải lạnh Khi hệ thống bồn trữ lạnh gắn vào hệ thống Chiller làm việc đêm để trữ suất lạnh cấp trở lại vào ban ngày có nhu cầu Việc làm lạnh bổ sung thay hoàn toàn việc làm lạnh Chiller vào ban ngày 3.2.5 Quản lý lượng quản lý nội tốt Trong nhiệm vụ giảm tiêu thụ lượng, giảm chi phí, có nhiều việc cần tập trung giải Việc thực giải pháp dự án lới khả cần xem xét, quản lý nội bảo dưỡng tốt giải pháp hiệu Giải pháp phải có thiết bị mà cần sử dụng thiết bị cách Để có hiệu lượng cần có tham gia tất người, trình hàng ngày có ảnh hưởng lớn đến tổng tiêu thụ lượng Hành vi công nhân quan trọng không chương trình bảo dưỡng Dưới bạn thấy danh sách biện pháp quản lý nội tốt quản lý lượng Nhiều biện pháp số không đòi hỏi đầu tư mới, mà cần có hành vi thói quen 3.2.5.1 Tiết kiệm lượng hành vi Những thay đổi hành vi thường không chi phí, cần nỗ lực Điều quan trọng có tham gia tất người sử dụng thuyết phục họ ủng hộ giải pháp Giảm sử dụng lượng đến mức tối thiểu vào ban đêm Cần đảm bảo tắt điện thiết bị không hoạt động Tất hệ thống phải điều chỉnh để sử dụng lượng cần thiết Ví dụ tắt điều hòa không khí khoảng thời gian ca làm việc Làm vệ sinh sơ sở sản xuất cần thiết, điều quan trọng làm không nhiều Cần thực làm vệ sinh cách có hệ thống để đạt tiêu chuẩn cần thiết làm cho xong số nhiệm vụ khác Khi có băng tuyết trao đổi nhiệt thiết bị truyền nhiệt khác, tiêu thụ lượng tăng lên so với trường hợp lý thuyết Cần biết thường xuyên làm tan chảy băng tuyết tất thiết bị giảm tiêu thụ lượng thiết bị, cần giám sát thường xuyên Trang 35 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Một biện pháp đơn giản đóng tất cửa đi, cửa sổ cổng lúc Khi cửa mở, nhiệt vào làm tăng sử dụng điều hòa không khí 3.2.5.2 Bảo dưỡng thiết bị Làm trao đổi nhiệt Phát rò rỉ Cách nhiệt kỹ thuật Trang 36 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Kết luận Ngày nay, việc sử dụng thiết bị lạnh ngày phổ biến, rộng rãi nên tiêu tốn lượng lớn Vì sử dụng thiết bị lạnh hiệu quả, tiết kiệm lượng trở thành vấn đề quan trọng, cần quan tâm Nó không giúp tiết kiệm chi phí sử dụng thiết bị cho cá nhân, hộ gia đình, doanh nghiệp mà góp phần quan trọng việc đảm bảo an ninh lượng quốc gia Bên cạnh đó, thiết bị cải tiến nhằm tăng hiệu suất, giảm tiêu thụ lượng góp phần to lớn trình Qua thời gian tìm hiểu, nhóm em nắm hiểu rõ tầm quan trọng, kỹ thuật lựa chọn sử dụng thiết bị lạnh tiết kiệm lượng Đây kiến thức quan trọng, giúp chúng em có hiểu biết đắn vai trò tiết kiệm lượng, tính kinh tế thiết bị đưa vào vận hành thực tế Và qua chúng em hiểu thêm sâu sắc vai trò trách nhiệm việc nắm bắt kỹ thuật tiết kiệm lượng để áp dụng vào thực tiễn thiết bị Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn thầy nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em trình hoàn thiện báo cáo Trong báo cáo nhiều điều thiếu sót, chúng em mong nhận góp ý, bảo thầy người đọc, người nghe để hoàn thiện Nhóm em xin chân thành cảm ơn! Trang 37 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh Tài liệu tham khảo [1] PGS.TS Đặng Thành Trung - ThS Lại Hoài Nam - Giáo trình kinh tế lượng - Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2014 [2] http://namphuthai.vn/phuong-an-tiet-kiem-nang-luong-trong-he-thong-lanh.html [3] http://thietkekholanh.org/tiet-kiem -nang-luong-trong-he- thong-kho-lanh-congnghiep html [4] http://fujitsugeneral.vn/tin-tuc /s%E1%BB%AD - d% E1 %BB % A5 ng - mayl%E1%BA%A1nh-nh%C6%B0-th%E1%BA%BF-nao-d%E1%BB%83ti%E1%BA%BFt-ki%E1%BB%87m-di%E1%BB%87n/ [5] http://tietkiemnangluong.com.vn/tin-tuc / dien-hinh-tknl/t22145/tiet-kiem-nangluong-trong-he-thong-lanh.html Trang 38 ... suất lượng bị giảm không sử dụng thiết bị tốt Trang 19 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh 3.2 Các giải pháp tiết kiệm lượng 3.2.1 Trong hệ thống thiết bị làm lạnh Trong ngành lạnh. .. kiệm lượng 5% lượng điện sử dụng cho làm lạnh Nhưng lượng tiết kiệm lượng phụ thuộc nhiều vào thiết bị làm lạnh có Trang 23 Môn: Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh tiềm tiết kiệm thực phải... Kinh tế lượng Tiết kiệm lượng hệ thống lạnh cách tăng kích thước thiết bị ngưng tụ tiết kiệm 15% lượng điện tiêu thụ cho thiết bị nén Tiềm tiết kiệm lượng: Tiềm tiết kiệm lượng biện pháp cao