7. Nội dung của luận văn
3.3.1. Giải pháp kinh tế kỹ thuật
Từ kết quả tổng hợp và phân tích, nhận định trong quá trình kiểm toán, kết luận là áp dụng phương án tiết kiệm điện năng trong mảng chiếu sáng và điều hòa sẽ đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.
Về chiếu sáng, đối với các thế hệ đèn huỳnh quang cũ T8, T10, bóng đèn sợi đốt hiện có tiêu tốn điện năng mà hiệu quả chiếu sáng thấp cần thay thế bằng thế hệ bóng đèn huỳnh quang T5 và bóng đèn Compact nhằm đạt được hai hiệu quả là: chất lượng chiếu sáng đạt được tiêu chuẩn TCVN và tiết kiệm điện năng.
Lý do cho phương án này là: Khi khảo sát các phòng học có cùng cấu trúc và số lượng bóng đèn lắp hiện tại của trường cho thấy các phòng lắp bóng T8 có chỉ số độ rọi chỉ từ ~287 đến <300, để đạt yêu cầu độ rọi tiêu chuẩn thì ta phải lắp thêm bóng đèn T8 xen kẽ, như vậy sẽ tăng thêm chi phí dây dẫn, công tắc... làm thay đổi cấu trúc, mỹ quan hệ thống... Với bóng huỳnh quang T5 thay thế sẽ giữ nguyên cấu trúc lắp đặt trong phòng của đèn T8 và T10 đã lắp trước, có nghĩa là không phải bố trí lại kiểu lắp, giảm tối đa được chi phí, nhân công. Công suất giảm đi mà hiệu suất phát quang lớn hơn sẽ đảm bảo đạt tiêu chuẩn tối thiểu.
Bảng 3.1. Khảo sát độ rọi của các phòng lắp đèn T5, T8, T10 tại tòa A7, A8, A10
TT Thông số kỹ thuật Đơn vị Phòng lắp đèn T10 Phòng lắp đèn T8 Phòng lắp đèn T5 1 Bóng 1,2m Bộ 12 12 12
2 thụ (Bóng+Chấn Công suất tiêu lưu)
W 40+8 36+6 28+2
3 Độ rọi trung bình Lux 204 290 378
4 Hiệu quả chiếu sáng tăng % 42,2% 85,3%
Với bóng đèn Compact cũng tương tự do cấu trúc lắp đui giống với bóng sợi đốt nên cũng không làm thay đổi cấu trúc lắp đặt, công suất nhỏ hơn rất nhiều mà hiệu suất quang phát mạnh.
Về điều hòa do giá thành mỗi thiết bị rất cao nên chi phí thay thế điều hòa thế hệ cũ bằng các thế hệ điều hòa mới là chưa khả thi trong thời điểm này. Đổi phương án thay thế sang phương án nâng cao quản lý và sử dụng thiết bị cho những mục đích cần thiết nhằm hạn chế lãng phí điện năng trong những mục đích không cần thiết.
a. Đèn huỳnh quang T5 và bóng đèn Compact
Đèn huỳnh quang T5
Bóng đèn T5 là loại bóng đèn huỳnh quang thế hệ mới có đường kính 16mm, nhỏ hơn đến một nửa so với loại bóng đèn thế hệ trước là T10 (38mm) và T8 (26mm). Tuy kích thước được thu nhỏ nhưng hiệu suất của đèn T5 vượt trội hơn. Nếu như hiệu suất của T10 là 50-55lm/W thì hiệu suất của T5 lên tới 90-105lm/W, tức là gấp đôi hiệu suất. Nguyên nhân là do bóng đèn tiết kiệm điện T5 được phủ trong bằng loại bột phát quang thế hệ mới, mang lại khả năng chiếu sáng vượt trội và ánh sáng trắng gần với ánh sáng ban ngày. Ánh sáng này hạn chế chói, lóa, mỏi mắt như đèn T10, T8, tạo cảm giác dễ chịu cho người sử dụng.
Cụ thể về mặt tiết kiệm, bóng đèn T5 tiết kiệm đến 50% điện năng so với đèn huỳnh quang T8 và T10. Bên cạnh đó, sự bền bỉ về tuổi thọ của bóng đèn T5 cũng tiết kiệm rất nhiều chi phí cho người sử dụng. Với số giờ phát sáng lên tới 25.000 giờ, gấp 4 lần so với đèn huỳnh quang thông thường, người dùng sẽ tiết kiệm chi phí mua bóng mới đến 4 lần. Suy giảm quang thông thấp, chỉ 5% sau 10.000 giờ nên đầu bóng không bị đen.
Về mặt thẩm mỹ, bóng đèn tiết kiệm điện T5 nhỏ gọn nhưng thời trang hơn. Đèn T5 là thiết bị chiếu sáng an toàn với môi trường. Lượng lưu huỳnh được sử dụng cho mỗi sản phẩm chỉ còn một nửa và lượng thủy ngân cũng được hạ xuống mức thấp nhất, chỉ bằng 1/10 (3mg) so với T10 trước kia, đảm bảo an toàn hơn cho môi trường.
Hình 3.1. Bóng đèn huỳnh quang T5 cùng các loại bóng đèn T8 và T10
Đèn Compact
Đèn compact thực chất là loại đèn huỳnh quang công suất nhỏ có ống thuỷ tinh bé uốn gấp hình chữ U, 2U, 3U hoặc ống xoắn thu gọn kích thước gần bằng với bóng sợi đốt thông thường. Do kích thước thu gọn nên trong tiếng Anh gọi là Compact. Hiện tại chưa có tên gọi loại đèn này bằng tiếng Việt nên vẫn dùng tên tiếng Anh hoặc phiên âm (com pắc). Bên trong ống thuỷ tinh được phủ một lớp bột huỳnh quang loại mới tốt hơn loại dùng trong bóng huỳnh quang thông thường trước đây, phát ra nhiều ánh sáng hơn và phù hợp với cảm nhận của mắt người. Đèn sử dụng chấn lưu điện tử để khởi động và duy trì phát sáng ổn định, tạo dòng điện dao động hàng chục ngàn lần trong một giây nên không gây hiện tượng ánh sáng nhấp nháy làm mỏi mắt như đèn huỳnh quang thông thường. Đèn Compact phát ra lượng ánh sáng nhiều gấp 4-5 lần đèn sợi đốt có cùng công suất. Thay thế đèn sợi đốt bằng đèn Compact sẽ tiết kiệm được 80% điện năng tiêu thụ.
Hình 3.2. Bóng đèn Compact
b. Thay thế bằng đèn huỳnh quang T5 và đèn Compact
Trên cơ sở khảo sát giá cả đèn và tiền công thay thế, lắp đặt của một số nhà cung cấp, giá thanh lý phế phẩm loại thải từ quá trình thay thế như bóng đèn, máng đèn, chấn lưu... tại thời điểm tính. Thông số của phương án thay thế được tính toán như Bảng 3.2, Bảng 3.3, Bảng 3.4, Bảng 3.5 dưới đây.
Bảng 3.2. Thông số các loại bóng đèn
Loại bóng (VNĐ/bóng) Đơn giá Tuổi thọ (giờ) tương ứng 8 giờ/ ngày Vòng đời thay thế (Năm) T10-40W 13,442 8000 2.7 T10-20W 10,340 8000 2.7 T8-36W 13,200 15000 5.1 T5-28W 26,884 25000 8.6 T5-14W 25,286 25000 8.6 Đèn tròn 60W 4,800 2000 0.7 Compact 20W 34,000 10000 3.4
Bảng 3.3. Thông số các bộ đèn
Loại đèn (VNĐ/Bộ) Đơn giá Công suất bóng + Chấn lưu (W)
Bộ đèn T10-40W ST 48 Bộ đèn T10-20W ST 24 Bộ đèn T8-36W ST 42 Bộ đèn T5-28W ĐT 182,000 30 Bộ đèn T5-14W ĐT 130,232 16 Bóng đèn tròn 60W 60 Bóng đèn Compact 20W 20
Bảng 3.4. Chi phí tiền điện khi duy trì hệ thống chiếu sáng cũ
Phương án duy trì hệ thống chiếu sáng
cũ Đơn vị Số lượng Tiêu tốn
Bóng đèn T10-40W- Chấn lưu sắt từ Bộ 5,995 287,760
Bóng đèn T8-36W- Chấn lưu sắt từ Bộ 3,945 165,690
Bóng đèn T10-20W- Chấn lưu sắt từ Bộ 219 5,256
Đèn sợi đốt 40-100W Bộ 581 34,860
Tổng cộng 493,566
Tổng chi phí tiền điện 1 tháng VNĐ 181,355,891
Bảng 3.5. Tính toán dự án thay thế mới
Phương án thay thế mới Đơn vị Số lượng Đơn giá (VAT) Tiêu tốn Thay thế đèn T10-40W, T8- 36W bằng T5-28W Bộ 9,940 182,000 1,809,080,000 Thay thế đèn T10-20W, bằng T5-14W Bộ 219 130,232 28,520,808 Thay thế bóng tròn 40-100W bằng Compact 20W Bộ 581 34,000 19,754,000
Giá nhân công thay thế bóng
T5 VNĐ/Bộ 3,000 30,447,000
Giá nhân công thay thế bóng
Compact VNĐ/Bộ 1,000 581,000
Giá thanh lý phế phẩm (bộ
bóng T8, T10) VNĐ 5,000 50,795,000
Tổng đầu tư ban đầu VNĐ 1,837,617,808
Tổng chi phí tiền điện 1 tháng
của đèn thay mới VNĐ 115,127,771
Tổng chi phí tiền điện 1 năm
của đèn thay mới VNĐ 1,381,533,247
Chi phí tiền điện tiết kiệm
được 1 tháng VNĐ 66,228,120
Chi phí tiền điện tiết kiệm
được trong 1 năm VNĐ 794,737,446
Thời gian hoàn vốn đơn
giản Năm 2.3
Chi phí vòng đời hệ thống T5
(25.000 giờ) Năm 8.6
Chi phí vòng đời hệ thống
Compact (10.000 giờ) Năm 3.4
Giảm phát thải CO2 hàng
Qua thông số tính toán ta thấy dự án có thời gian hoàn vốn đơn là 2,3 năm. Vòng đời nhỏ nhất ứng với bóng Compact là 3,4 năm nên khi hoàn vốn ta vẫn chưa phải thay thế bóng khác. Dự án này có thời gian hoàn vốn hơn 2 năm một chút, có nghĩa là dự án quy mô nhỏ do đó ta chỉ cần thông số thời gian hoàn vốn đơn. Trong trường hợp nhà trường không xin được kinh phí đầu tư từ trên mà tự mình vay ngân hàng để đầu tư với chiết khấu tiền hiện tại 12%, tính trong vòng 5 năm ta sẽ có các thông số NPV và IRR.
Bảng 3.6. Tính toán chỉ số NPV và IRR
Năm Đầu tư Lợi nhuận Chiết khấu Giá trị hiện tại
1 1,837,617,808 794,737,446 0.8929 709,587,005 2 794,737,446 0.7972 633,559,826 3 794,737,446 0.7118 565,678,416 4 20,335,000 794,737,446 0.6355 505,070,015 5 794,737,446 0.5674 450,955,370 Tổng 1,857,952,808 2,864,850,632 NPV 1,006,897,824 IRR 32,17%
Với chiết khấu 12% ta có được dòng tiền dự án NPV đạt giá trị dương, kết luận phương án khả thi. Biến động chiết khấu lên 33% thì NPV đạt giá trị âm và IRR đạt 32,17% cao hơn rất nhiều so với chiết khấu phí dự án. Điều đó khẳng định giải pháp thay thế là hoàn toàn chấp nhận được.
c. Các giải pháp kỹ thuật khác
Thay thế bằng đèn LED
Hiện nay công nghệ đèn LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là một công nghệ tân tiến đang rất được quan tâm. LED là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. LED không dùng sợi đốt như các loại đèn thế hệ cũ, LED được cấu tạo từ hai khối bán dẫn ghép lại. Do
không dùng sợi đốt nên ưu điểm vượt trội của nó là có thể tạo ra nhiều loại mầu ánh sáng hiệu suất cao mà tỏa nhiệt rất ít do đó tiêu tốn điện năng thấp hơn nhiều nếu so sánh với thế hệ đèn loại cũ cùng công suất. Tuy nhiên do công nghệ chế tạo phức tạp nên giá thành rất cao, gấp 3 đến 4 lần so với đèn thế hệ cũ. Vậy phương án thay thế bằng đèn LED cần nguồn vốn đầu tư rất lớn và chỉ mang tính tham khảo chứ không khả thi trong bối cảnh tài chính của nhà trường cho dù khi thay thế bằng đèn LED tiết kiệm tới 50% điện năng so với bóng compact hay huỳnh quang T5.
Hình 3.3. Các loại bóng đèn LED (bóng tròn, bóng tuýp, đèn rọi đường)
Bảng 3.7. So sánh đơn giá một số loại đèn thường với đèn LED
Loại đèn Đơn giá đèn thường Đơn giá đèn LED
Đèn tròn Compact 20W 34,000 VNĐ LED tròn 9W 105,000VNĐ Đèn tuýp T5 28W 182,000 VNĐ LED tuýp 18W 430,000 VNĐ Đèn rọi đường
Cao áp Metal Halide 250W
1,150,000 VNĐ
LED kiểu đèn cao áp 120W
4,600,000 VNĐ
Hệ thống đèn cao áp
Hệ thống đèn cao áp tại khu A của nhà trường chỉ chiếm số lượng rất ít (49 đèn), tuy nhiên công suất của đèn cao áp thường cao tới 250W, khi hoạt động phụ thêm công suất tiêu thụ của chấn lưu sắt từ nữa là 260W (đèn hoạt động từ 12h/ ngày tương ứng với lượng điện tiêu thụ là 260Wx12h=3,120kWh). Số tiền chi phí cho hệ thống này không nhiều nhưng trong tương lai khi mở rộng cơ sở vật chất,
cùng với khu B và khu Hà Nam thì lượng đèn sẽ gia tăng đáng kể. Vì vậy có tiết kiệm ở hệ thống đèn cao áp cũng là một việc làm cần thiết.
Thông thường chúng ta hay sử dụng giải pháp là tắt đèn khi qua 12giờ đêm. Giải pháp này đảm bảo tiết kiệm tuyệt đối nhưng lại không đảm bảo chức năng bảo vệ an ninh của đèn. Có một biện pháp mới đang được áp dụng rộng rãi hiện nay đó là sử dụng hệ thống tiết kiệm Dimmer.
Hình 3.4. Hình ảnh thiết bị DIM-25ST tiết kiệm cho đèn cao áp
Công nghệ bộ điều khiển Dimmer thông minh lắp ở mỗi đèn cao áp, có thể đạt được 30% đến 60% khả năng tiết kiệm điện. Ví dụ từ 6h tối đến 11h đêm chiếu sáng 100% công suất, 11h đêm đến 6h sáng tự động giảm nguồn điện cấp để đèn chỉ chiếu sáng với 50% công suất. Như vậy ta đã giảm được 50% năng lượng chiếu sáng trong nửa thời gian còn lại mà vẫn đảm bảo có ánh sáng phục vụ cho bảo vệ an ninh được an toàn. Hơn nữa khi lắp đặt thiết bị này thì hệ thống đèn sẽ tự hoạt động theo giờ định sẵn mà không tốn nhân lực quản lý bật tắt đèn. Tuy vậy giá cả của bộ điều khiển DIM-25ST hiện vẫn ở mức cao là 420,000VNĐ/bộ.
Hệ thống bơm nước
Các tòa nhà A7, A8, A9, A10 hiện nay vẫn chưa có hệ thống bồn chứa nước và hệ thống ngắt áp lực, do đó máy bơm nước cho những tòa nhà này liên tục hoạt động và chỉ khi có tác động tắt bơm của người quản lý hệ thống nước mới ngừng
bơm dẫn đến lãng phí điện và lãng phí nước rất lớn. Cần thiết phải có sự đầu tư cho các tòa nhà này hệ thống bồn chứa nước vì hai mục đích:
- Thứ nhất là khi có hệ thống bồn chứa, có van ngắt điện bơm khi bồn đầy thì sẽ chuyển thời gian bơm nước sang buổi đêm, nước vào bồn phục vụ hoạt động sử dụng ban ngày. Dù giá điện ở nhà trường không tính theo bậc thang nhưng khi sử dụng bơm buổi đêm – tức là giờ thấp điểm sẽ đảm bảo điện áp đầy đủ cho bơm hoạt động hết công suất, tránh được hao phí nhiệt do động cơ bơm không đủ điện áp.
- Thứ hai là có lắp đặt hệ thống bồn chứa thì lãng phí nước do bơm liên tục và do xả nước quên ngắt sẽ được hạn chế. Không có nước chảy tràn gây hỏng hóc công trình tòa nhà và thiết bị.
Song song với đó là đầu tư hệ thống định thời gian hoạt động cho bơm. Các bộ định thời gian gắn trên bơm sẽ tự động mở bơm khi hết nước ở bình hoặc mở bơm trong thời gian đêm mà không cần con người trực tiếp điều khiển. Khảo sát giá các bộ định thời trên thị trường có giá từ 450,000VNĐ.
Hệ thống đèn chiếu sáng hành lang, cầu thang, nhà vệ sinh
Các hệ thống đèn này phục vụ cho nhu cầu người qua lại và khi không có người thì rất lãng phí. Hiện nay có rất nhiều thiết bị cảm biến hồng ngoại được bán gắn theo đèn. Bộ phận này sẽ cảm nhận khi nào có người tại khu vực đó sẽ bật cho đèn sáng và khi không có người sẽ tự động tắt tiết kiệm năng lượng. Giá mỗi bộ cảm biến này trên thị trường hiện nay khoảng 250,000VNĐ.
Nguồn điện
Kết quả kiểm toán sẽ cho biết chất lượng nguồn điện ra sao (hệ số công suất cosϕ). Hiện nay hệ số cosϕ của trường rất thấp <0,85. Do đó phương án trang bị tụ bù để bù lại công suất phản kháng cũng là biện pháp cần quan tâm. Nếu ta duy trì cosϕ thấp hơn quy định sẽ bị điện lực phạt, đồng thời các thiết bị trong trường đang ở tình trạng hoạt động không hiệu quả.
Các thiết bị khác như máy công cụ, điều hòa, thang máy, máy tính... gắn liền với công nghệ của nhà sản xuất nên trong khuôn khổ năng lực nhà trường việc cải tiến mặt kỹ thuật trở nên khó khăn. Chúng tôi thực hiện tiết kiệm điện trên thiết bị đó bằng công cách nâng cao quản lý sử dụng.