QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh ĐH BÁCH KHOA TP.HCM Bài giảng: giảng: QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG Chương 2: Quản lý sử dụng hiệu hệ thống truyền động điện Giảng viên: ThS Trần Công Binh 2/2013 Chương 2: Quản lý sử dụng hiệu hệ thống truyền động điện Sử dụng động điện hiệu suất cao Lựa chọn hệ số tải Quấn dây lại cho động bị hư Điều khiển động điện Các hệ số khác liên quan đến hiệu suất Chính sách ưu đãi giảm giá Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM 1 Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Chương 2: Quản lý sử dụng hiệu hệ thống truyền động điện Động điện tiêu thụ 50% lượng điện Hơn 70% lượng điện công nghiệp Được sử dụng nhiều thiết bị công nghiệp dân dụng Chi phí cho lượng động năm gấp 5-10 lần chi phí mua động ban đầu Cải tiến hiệu động điện đồng nghĩa với cải tiến máy móc quy trình làm việc Việc bảo dưỡng ổ trục động góp phần nâng cao hiệu sử dụng lượng Sử dụng điều khiển động (như biến tần) góp phần đáng kể vào tiết kiệm lượng Quản lý Sử dụng Năng lượng Sử dụng động điện hiệu suất cao Trong công nghiệp, 70% lượng điện cấp cho động Nên trọng tâm tiết kiệm điện cải tiến hiệu lượng cho động Hiệu suất động tùy thuộc vào loại động công suất động Động hiệu suất cao có hiệu suất lớn động tiêu chuẩn từ 2-8% Tổn hao động gồm phần: tổn hao sắt, đồng stator, đồng rotor, tổn hao ma sát + quạt làm mát, tổn hao phụ Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Sử dụng động điện hiệu suất cao Động hiệu suất cao giảm thiểu tổn hao Hơn nữa, động hiệu suất cao thường cho hệ số công suất cao Giá thành động hiệu suất cao thường động tiêu chuẩn 10-30% Nhưng chi phí lượng cho động suốt tuổi đời làm việc cao giá thành mua ban đầu khoảng 75 lần Nên tiềm tiết kiệm điện lớn Nhất nhà máy vận hàng động 6000 /năm (5 ngày/tuần) Quản lý Sử dụng Năng lượng Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Sử dụng động điện hiệu suất cao Vd 1: Cho động máy nén 50-hp, vận hành đầy tải, chạy 365 ngày/năm Giá $1400, hiệu suất 90% Tiền điện $7/kW/tháng $0.05/kWh Tính chi phí lượng động năm? Nếu tuổi thọ động 10 năm, tính chi phí lượng sơ với chi phí mua ban đầu? Bao nhiêu tiền điện trả cho phần tổn hao? (Bỏ qua khấu dòng tiền) Tính lại cho điều kiện Việt Nam với giá điện $0.1/kWh Quản lý Sử dụng Năng lượng Sử dụng động điện hiệu suất cao 10.Vd 2: Nhà máy cần lắp động máy nén 50-hp hoạt động 24/24 Động hiệu suất cao (93,8%) có giá thành cao động tiêu chuẩn (91,5%) $470 Theo bạn nên chọn động nào? Tính SPP phương án? Tính lợi nhuận /vốn chủ sở hữu (ROR) năm đầu tiên? Tính BCR cho 10 năm với lãi suất 10%? 11.Tính lại động hoạt động 5000 giờ/năm? Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Sử dụng động điện hiệu suất cao Bảng tính với lãi suất i=10% Quản lý Sử dụng Năng lượng Lựa chọn hệ số tải Trong thực tế động thường chạy non tải, thường 80% Hiếm động chạy đầy tải Trong nhiều trường hợp, động chạy có 60% tải Một số tải đặc thù động chạy 30-40% tải định mức Vài ví dụ quạt thơng gió 80% tải Nhiều trường hợp, máy nén khí, bơm nước, quạt hút, cưa, tiện, băng tải, tháng có hệ số tải thay đổi thường nhỏ 50% Quạt bơm, nên điều khiển tốc độ non tải Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Lựa chọn hệ số tải Ví dụ cho động 10-hp, có hiệu suất 86,4%, PF=0,8 Tính cơng suất tiêu thụ điện định mức? Khi động vận hành 75% tải, hiệu suất 78%, PF=0,65; tính cơng suất tiêu thụ? Cho động 7,5-hp, có hiệu suất 84,6%, PF=0,8 Tính cơng suất tiêu thụ điện định mức So sánh với trường hợp 75% tải trên? Biết động dạng không đồng pha, cấp điện áp 380V, 50Hz Tính dòng điện cấp cho động trường hợp 7,5-hp trên? Quản lý Sử dụng Năng lượng 10 Lựa chọn hệ số tải Hiệu suất hệ số công suất thay đổi theo tải: Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM 11 Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Quấn dây lại cho động bị hư Nếu động bị hư hỏng, cháy cuộn dây Có giải pháp đặt để lựa chọn: Mua động loại thường thay Mua thay động hiệu suất cao Quấn lại cuộn dây cho động cũ Cần phân tích hiệu cho trường hợp theo ví dụ phần Theo đó, động hiệu suất cao 2,3% so với động thường Thời gian thu hồi vốn chừng năm Quản lý Sử dụng Năng lượng 12 Quấn dây lại cho động bị hư Với động quấn lại cuộn dây, chi phí thấp nhiều so với mua Tuy nhiên, quấn lại cuộn dây hiệu suất suy giảm chừng 12% (cả động thường hay động hiệu suất cao) Thơng thường với ~1 điểm % hiệu suất chi phí lượng cao chi phí quấn lại cuộn dây, tùy vào trường hợp, thời gian sử dụng lại,… Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM 13 Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Điều khiển động điện Ngoài việc dùng động hiệu suất cao, việc sử dụng điều khiển động giúp tiết kiệm đáng kể lượng Thường điều khiển tốc độ động cơ, hay khởi động mềm Đối với tải biến đổi, việc điều khiển tốc độ mang lại hiệu cao Nhất động công suất nhỏ Bộ điều khiển tự động điều chỉnh điện áp, tần số, dòng điện phù hợp với thời động cho hiệu suất cao Quản lý Sử dụng Năng lượng 14 Điều khiển động điện Đặc biệt tải bơm, quạt Do công suất tỷ lệ với lập phương tốc độ: P = k.ω3, nên cần giảm tốc độ /lưu lượng tiết giảm nhiều lượng Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM 15 Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Điều khiển động điện Vì an tồn nên dùng động có cơng suất lớn tải (các tải khó khởi động) Song việc làm suy giảm hiệu suất chạy non tải Khuyến khích nên dùng động vừa với tải vận hành Cần thiết dùng điều khiển để hỗ trợ khởi động hay tải ngắn hạn Biến tần có giá chừng $150-$450/hp cho động đến 50-hp, động cơng suất lớn giá chừng $100-$150/hp Tiết kiệm chừng 20-30% lượng Quản lý Sử dụng Năng lượng 16 Điều khiển động điện Ví dụ: Một hệ thống gồm ba quạt thơng gió, thay quạt thơng gió cơng suất lớn có kết hợp biến tần Chi phí cho việc lắp đặt động quạt $18.250 Chi phí biến tần $20.000 Hệ thống tiết kiệm 500.000 kWh/năm Biết giá điện $0,061/kWh Tính hiệu lượng? (SPP, ROR, BCR) Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM 17 Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Các hệ số khác liên quan đến hiệu suất Hệ thống khí dùng để truyền dẫn cơng suất từ động đến tải ảnh hưởng đến hiệu suất truyền động điện Cần bảo dưỡng cho ổ trục, bánh răng, dây đai, ròng rọc,… liên kết với trục động Có thể dùng biến tần thay cho hộp số Dây đai làm tăng 2-4% hiệu suất Dầu bôi trơn giúp tiết kiệm 1-2% hiệu suất Việc bảo trì bảo dưỡng động cần thực thường kỳ Kiểm tra rung động, hay tiếng ồn để kịp thời phát xử ký sớm cố Quản lý Sử dụng Năng lượng 18 Chính sách ưu đãi giảm giá Một số trường hợp sách sử dụng lượng trợ giá cho khách hàng sử dụng hay thay sang dùng động hiệu suất cao, hay biến tần cho tiết kiệm lượng Như ví dụ 2, cơng ty sử dụng động hiệu suất cao cho máy nén nhận $6/hp giảm giá từ công ty điện lực Để phân tích hiệu chi phí dùng động hiệu suất cao, tính SPP vận hành 24/24, vận hành 5000 giờ/năm? Quản lý Sử dụng Năng lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM 19 10 Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Trần Công Binh GV ĐH Bách Khoa TP.HCM Phone: 0908 468 100 Email: tcbinh@hcmut.edu.vn binhtc@yahoo.com Website: www4.hcmut.edu.vn/~tcbinh T B 20 ĐH Bách Khoa TP.HCM 11 ... năm, tính chi phí lượng sơ với chi phí mua ban đầu? Bao nhiêu tiền điện trả cho phần tổn hao? (Bỏ qua khấu dòng tiền) Tính lại cho điều kiện Việt Nam với giá điện $0.1/kWh Quản lý Sử dụng Năng lượng... lượng ĐH Bách Khoa TP.HCM 17 Quản lý Sử dụng hiệu Năng lượng ThS Trần Công Binh Các hệ số khác liên quan đến hiệu suất Hệ thống khí dùng để truyền dẫn công suất từ động đến tải ảnh hưởng đến hiệu