2.4. Tình hình sử dụng năng lượng
2.4.3. Sơ đồ khối hệ thống năng lượng và hệ thống nước
- Sơ đồ khối hệ thống điện:
Hình 2.4 Sơ đồ khối hệ thống điện
- Sơ đồ khối tiêu thụ dầu:
- Sơ đồ khối hệ thống nước:
Hình 2.6. Sơ đồ khối hệ thống nước 2.4.4. Hiện trạng hệ thống thiết bị điện Tòa nhà Việt Á 2.4.4. Hiện trạng hệ thống thiết bị điện Tòa nhà Việt Á 2.4.4.1 Hệ thống điều hòa không khí
Trong các hệ thống tiêu thụ năng lượng của toà nhà thì hệ thống điều hoà không khí có công suất lớn nhất, hệ thống này dùng Chiller làm lạnh và môi chất lạnh là nước. Sau khi nước được làm lạnh đến 7 0C sẽ được bơm nước lạnh cấp vào đường ống gió tươi và đến vị trí các AHU&FCU, khi AHU&FCU hoạt động sẽ lấy gió của AHU&FCU thổi tới đã được làm giảm nhiệt độ ở một mức nào đó và sẽ được trao đổi nhiệt thêm một lần nữa với giàn trao đổi nhiệt tại các AHU&FCU đó để thổi gió có nhiệt độ khoảng 25 0
C tới các khu vực sử dụng. Trong quá trình sử dụng hệ thống này nếu như có nhiều khu vực không dùng hay nói cụ thể hơn là các AHU&FCU không được vận hành tại một số khu vực thì khi đó lượng nước lạnh cấp cho những khu vực đó sẽ được qua đường Bybas để trở lại đường ống cấp nước lạnh trở lại chiller tuần hoàn cho một chu trình. Hệ thống bơm cung cấp nước lạnh gồm hai chiếc có công suất 11 kW và hai chiếc 5,5 kW chạy 100% công suất trong cả năm, không có bơm dự phòng, do đó khí số lượng các AHU&FCU dùng
nhiều hoặc dùng ít thì lúc này áp suất của đường ống nước lạnh sẽ thay đổi, nhưng bơm nước lạnh vẫn hoạt động hết công suất. Cho nên cần phải lắp hệ thống điều chỉnh tự động thay đổi công suất của bơm (lắp biến tần) để công suất của bơm luôn luôn phù hợp với phụ tải tại những thời điểm cụ thể tương ứng với số lượng AHU&FCU hoạt động.
Tại giàn giải nhiệt (thực chất là giàn ngưng tụ giải nhiệt bằng gió): Môi chất lạnh trao đổi nhiệt với nước và sau đó được nén lại và về giàn ngưng tụ (giàn giải nhiệt), môi chất lạnh đi vào trong các dàn ống trao đổi nhiệt bằng ống thép hoặc ống đồng có cánh nhôm hoặc cánh sắt bên ngoài, không khí được quạt thổi, chuyển động ngang bên ngoài qua dàn ống với tốc độ cao, sau đó ngưng tụ và tiếp tục một chu trình mới. Nhiệt độ nước lạnh khi ra khỏi Chiler sau khi trao đổi nhiệt với môi chất lạnh được đặt ở 70C, do hệ thống này cũng chưa được điều chỉnh tự động bằng phần mềm máy tính, các thao tác điều chỉnh hệ thống này đều bằng tay.
Hệ thống điều hòa không khí được triển khai lắp đặt sau khi tòa nhà hoàn thành vào năm 2006 nên đã được áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến của thời điểm đó, tính đến thời điểm hoạt động hiện nay của hệ thống thì hiệu suất sử dụng vẫn đạt giá trị cao. Tại mỗi Chiller, với số lượng 02 chiếc hoạt động 10 giờ một ngày, hệ thống này là một trong những phần tiêu thụ điện năng nhiều nhất trong hệ thống điều hòa. Vì vậy toà nhà đã tự đầu tư và quản lý trạm biến áp để có thể cấp dòng điện và điện thế ổn định, phù hợp cho các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong toà nhà.
Tại hệ thống điều hoà không khí của toà nhà theo nhóm kiểm toán là nên tác động thêm về mặt kỹ thuật lắp đặt các hệ thống biến tần cho các bơm nước lạnh như đã phân tích quá trình hoạt động ở trên. Do hệ thống điều hòa này dùng giải nhiệt bằng gió nên trong quá trình hoạt động dàn ngưng thường bụi bám bụi bẩn, giảm hiệu quả trao đổi nhiệt nên thường xuyên vệ sinh bằng chổi hoặc nước. Khi khí không ngưng lọt vào bên trong dàn sẽ làm tăng áp
suất ngưng tụ. Cần che chắn nắng cho dàn ngưng vì hệ thống hiện tại đang đặt ở vị trí chịu bức xạ mặt trời ảnh hưởng đến hiệu quả trao đổi nhiệt. Nên ghi chép đầy đủ số liệu vận hành cũng như lượng điện tiêu thụ của tháng, năm để có thể so sánh, đánh giá mức tiêu thụ năng lượng giữa các tháng, các năm từ đó tìm ra các nguyên nhân gây lãng phí lượng tại các khu vực (như những địa điểm cần phải bảo ôn,..) để có biện pháp khắc phục và sửa chữa.
2.4.4.2 Hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng của tòa nhà được sử dụng với số lượng lớn với rất nhiều các loại bóng đèn (bóng nêon, bóng compact, đèn cao áp...)
Toàn bộ hệ thống đèn chiếu sáng tại khu văn phòng là đèn huỳnh quang công suất 36W, số giờ sử dụng trung bình là 10h/ngày. Tại khu vực căn hộ cho thuê sử dụng các loại bóng compact với công suất bóng khác nhau như 18W, 14W, 13W, 10W, số giờ sử dụng là khoảng 6h/ngày. Tại khu vực hành lang tòa nhà sử dụng bóng compact 26W và bóng neon 18W, số giờ hoạt động là khoảng 10h/ngày. Tất cả hệ thống đèn ở tòa nhà đều được lắp chao chụp, máng âm trần nên độ rọi của đèn đã được khai thác hết tính năng. Ngoài ra tòa nhà còn sử dụng bóng đèn cao áp công suất 300W chiếu sáng xung quanh tòa nhà, số giờ sử dụng là 11h/ngày.
Có thể nói với đặc thù là văn phong cho thuê và căn hộ cho thuê nên hệ thống chiếu sáng tại tòa nhà có số lượng rất lớn và đa dạng với rất nhiều loại bóng với các công suất khác nhau.
2.4.4.3 Hệ thống điện
Hệ thống trạm biến áp của tòa nhà có 01 trạm - công suất trạm là 1500 KVA. Hệ thống trạm biến áp này cung cấp điện cho tòa bộ hệ thống điện trong tòa nhà: hệ thống điều hòa không khí, hệ thống bơm nước và các hệ thống thiết bị khác trong tòa nhà như thang máy, bơm nước, điện chiếu sáng, bình đun nước nóng, hệ thống thông gió...
2.4.4.4 Hệ thống bơm nước
Hệ thống bơm nước sinh hoạt gồm có 2 bơm công suất 7,5 kW làm việc 3h một ngày, trong quá trình hoạt động chỉ có một bơm làm việc và một bơm dự phòng, sẽ cấp nước toàn tòa nhà, hiện bơm đang hoạt động tối đa công suất, được nối dạng sao/tam giác. Trên tầng thượng có bố trí các bể nước sạch cung cấp cho sinh hoạt. Dạng điều khiển của hệ thống này là dạng van phao, van phao đặt ở một mức nước cố định, khi nước sử dụng tới mức dưới van phao thì van sẽ cấp điện cho bơm hoạt động. Trong quá trình hoạt động như vậy bơm phải hoạt động hết công suất để đạt đủ áp suất và lưu lượng cho đường ống, khi nước trong bể đã đạt đến mức cao nhất định theo van phao đặt thì bơm sẽ được ngắt điện ra. Đây là điểm đã hiệu quả của hệ thống bơm này và đây là nguyên lý điều khiển chung của hệ thống bơm nước của các tòa nhà cao tầng hiện nay. Tuy nhiên hiện tại phần điều khiển cho bơm nước này lại chỉ mới ở dạng đổi nối sao/tam giác nếu được điều khiển bằng thiết bị khởi động mềm thì sẽ tăng được tính hiệu quả hơn nữa cho bơm.
Hệ thống bơm nước lạnh cho chiler có 6 chiếc chia làm hai loại bơm, hai bơm có công suất lần lượt là 11 kW và hai bơm có công suất 5,5 kW thời gian làm việc 10 giờ một ngày.
2.4.4.5 Hệ thống thang máy
Hệ thống thang máy của tòa nhà có 03 chiếc của hãng Mitsubishi trong đó có 01 thang công suât 9,5 kW và 02 thang có công suất 13kW. Đặc thù tòa nhà là cho thuê văn phòng và căn hộ nên việc đi lai trong tòa nhà là rất nhiều. Với nhu cầu phục vụ khách hàng được tốt nhất, vì vậy khi vào tòa nhà mọi người đều có cảm giác thuận tiện khi di chuyển, đảm bảo được việc đi lại thật nhanh chóng, an toàn và thuận tiện dù đi lên hay xuống.
Các thang máy đều đã có biến tần điều khiển cho động cơ những lúc khởi động và lúc dừng nên tính năng hiệu quả của hệ thống thang máy được đặt lên hàng đầu. Còn việc điều khiển thang sẽ do bộ điều khiển đảm nhiệm,
thông thường được thiết kế theo dạng thông minh lý do các thang được đặt ở vị trí gần nhau và khi có tín hiệu gọi thang ở 1 vị trí bất kỳ bộ điều khiển sẽ điều khiển thang ở vị trí gần nhất so với vị trí gọi thang. Với cách hoạt động như vậy nên giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể cho hệ thống thang máy của tòa nhà. Ngoài ra tòa nhà còn có những thang chỉ vận hành đến những khu vực tầng nhất định phục vụ cho những khu văn phòng.
2.4.4.6 Hệ thống thông gió
Vị trí sử dụng chính khu hầm để xe, các khu hành lang của vị trí phòng khách kéo dài nên nhu cầu trao đổi không khí là rất cần thiết. Tùy vào từng vị trí cụ thể mà những động cơ này có thời gian vận hành khác nhau như khu tầng hầm do nhu cầu trao đổi không khí là rất lớn nên thời gian vận hành hệ thống là 24/24 giờ. Còn tùy thuộc vào những vị trí khác nhau mà thời gian sử dụng khác nhau.
Với khu vực hành lang, tại mỗi đầu hồi của tầng đều có động cơ quạt hút và đẩy để trao đổi khí tươi. Đây là một hệ thống quan trọng giúp tạo sự thông thoáng cho khu phòng khách nói riêng và toàn tòa nhà nói chung đảm bảo sự thông thoáng và thoải mái trong tòa nhà.
2.4.4.7 Đánh giá các chỉ tiêu tiêu thụ năng lượng của toà nhà Việt Á
*) Chỉ số hiệu quả năng lượng trong tòa nhà kWh/m2 (trung bình trong một năm)
- Tổng công suất điện (quy đổi) trong một năm: W = 2.004.000 (kWh)
- Tổng diện tích mặt sàn sử dụng năng lượng của Việt Á - Tower Building: S = 20.000 m2 Vậy 100,2 000 . 20 2.004.000 S w k kWh/m2
*) Chỉ số hiệu quả năng lượng khu vực có điều hòa không khí kWh/m2 (trung bình trong một năm).
- Diện tích mặt sàn sử dụng điều hòa: Sđh = 9.000 m2 Vậy 97,17 000 . 9 877.219,2 S w dh dh k kWh/m2
*) Phụ tải chiếu sáng trong tòa nhà W/m2 (trung bình trong một năm) - Tổng công suất sử dụng chiếu sáng Wcs= 121.348,8 (kWh)
- Diện tích mặt sàn sử dụng cho chiếu sáng: Scs = 20.500 m2
Vậy 5,9 500 . 20 121.348,8 S w cs cs2 k kWh/m2
Qua đây cho thấy hiệu quả sử dụng và tiết kiệm năng lượng là chưa cao
2.5. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng tại tòa nhà Việt Á.
2.5.1 Các giải pháp tiết kiệm năng lượng đã thực hiện tại tòa nhà Việt Á
Công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á là một đơn vị sử dụng năng lượng trọng điểm, đặc biệt là tiêu thụ điện năng rất nhiều. Công suất sử dụng điện trung bình của Công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á trong 1 ngày là 6.490 kW. Vì vậy, Ban lãnh đạo của Công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á đã hết sức quan tâm đến vấn đề tiết kiệm năng lượng nói chung và tiết kiệm điện nói riêng. Là một toà nhà lớn và là một trong những toà nhà cao tầng đạt tiêu chuẩn về xây dựng, chính vì vậy Công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á luôn đề ra những biện pháp để tiết giảm việc tiêu hao năng lượng trong các hoạt động của toà nhà cũng như khuyến khích cán bộ công nhân viên thực hiện việc tiết kiệm. Tính đến thời điểm này, Công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á đã triển khai một số biện pháp, giải pháp nhằm tiết kiệm năng lượng trong quá trình họat động của mình như sau:
2.5.1.1 Các giải pháp về quản lý
- Trong những hoạt động của toà nhà khuyến khích các nhân viên thực hiện tiết kiệm chi phí như sử dụng đồ dùng trong công việc văn phòng bằng việc tận dụng giấy in.v.v.
- Trong vấn đề sử dụng điện Công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á đã thực hiện việc thông báo, tuyên truyền tới toàn thể cán bộ, nhân viên thực hiện sử dụng năng lượng tiết kiệm. Công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á cũng đã có các quy định và nhắc nhở thường xuyên mọi người thực hiện việc ngắt các thiết bị dùng điện không cần thiết khi ra khỏi phòng làm việc (đối với bộ phận văn phòng) và các khu vực công cộng.
- Công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á cũng khuyến khích và có các biện pháp thưởng, phạt với việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của tất cả nhân viên, những sáng kiến và ứng dụng nhằm tiết kiệm năng lượng cho công ty.
- Những quy trình vận hành, theo dõi thiết bị tiêu thụ năng lượng cũng được dán ở các vị trí thiết bị và tại các phòng của toà nhà nhằm nâng cao ý thức sử dụng điện tiết kiệm của mọi người (đối với cả nhân viên của toà nhà và của cả khách hàng). Tuy nhiên, qua đợt điều tra khảo sát đối với công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu tư thương mại công nghiệp Việt Á vẫn còn những tiềm năng lớn trong việc tiết kiệm năng lượng bằng các biện pháp quản lý nội vị.
2.5.1.2 Các giải pháp về kỹ thuật
Trong năm qua, với thời gian hoạt động trong năm là 8760 h và tổng chi phí năng lượng của công ty là 8.024.925.520 VNĐ. Các thiết bị tiêu thụ năng lượng hầu hết được vận hành và khai thác một cách triệt để,
Hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng đã được cải tạo,thay thế các bóng đèn T5-36W thay cho bóng T10-40W cũ cũng đã được thực hiện và kết hợp việc sử dụng các choá đèn để nâng cao hiệu suất chiếu sáng, việc bảo hành, bảo dưỡng cũng được thực hiện thường xuyên nhằm nâng cao hiệu quả làm việc và tuổi thọ của thiết bị.
Hệ thống thang máy
Hệ thống thang máy trong tòa nhà đã được lắp đặt các bộ biến tần cho các động cơ, nâng cao hiệu quả sử dụng.
2.5.2 Tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong tòa nhà.
Qua đợt điều tra khảo sát, đối với tòa nhà Việt Á vẫn còn những tiềm năng lớn trong việc tiết kiệm năng lượng bằng các biện pháp quản lý nội vị, các giải pháp kỹ thuật cho các hệ thống thiết bị còn chưa được áp dụng.
Hệ thống điều hòa không khí của tòa nhà, và hệ thống bơm nước lạnh chiếm tỉ lệ lớn trong cấu trúc tiêu thu năng lượng của tòa nhà. Hai hệ thống này vẫn còn tiềm năng tiết kiệm năng lượng lớn bằng cách lắp đặt thêm các bộ phận biến tần cho hệ thống bơm nước lạnh và hệ thống điều hòa cục bộ.
2.6 Kết luận chương 2
Trong chương 2 tác giả đã trình bày về thực trạng tình hình sử dụng năng lượng trong các tòa nhà hiện đại, tìm hiểu các nguyên nhân gây lãng phí năng lượng tại các tòa nhà hiện đại.
Thông qua việc khảo sát đánh giá hiện trạng sử dụng năng lượng tại tòa nhà Việt Á, từ đó tìm ra nguyên nhân và đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng cho tòa nhà được tác giả trình bày trong chương 3
CHƯƠNG 3
ĐÊ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG TÒA NHÀ VĂN PHÒNG CAO TẦNG - ÁP DỤNG CHO VIỆT Á
TOWER
3.1 Giải pháp về quản lý tiết kiệm năng lượng tại tòa nhà Việt Á
Thông qua việc đánh giá thực trạng tình hình sử dụng năng lượng của Tòa nhà Việt Á, tác giả đề xuất một số giải pháp chủ yếu trong việc sử dụng và tiết kiệm năng lượng cho tòa nhà cụ thể như sau :
3.1.1 Xây dựng mô hình quản lý năng lượng
Mô hình quản lý năng lượng của công ty Công ty cổ phần tập đoàn đầu