BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
NGUYỄN HOÀNG ĐÔNG
MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN TỈNH TIỀN GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số ngành: 60520202
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 3 năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
---------------------------
NGUYỄN HOÀNG ĐÔNG
MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN TỈNH TIỀN GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số ngành: 60520202
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHẠM ĐÌNH ANH KHÔI
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 3 năm 2016
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Đình Anh Khôi (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 12 tháng 3 năm 2016.
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)
TT Họ và tên Chức danh Hội đồng
1 PGS. TS. Dương Hoài Nghĩa Chủ tịch
2 PGS. TS. Nguyễn Thanh Phương Phản biện 1
3 TS. Võ Hoàng Duy Phản biện 2
4 PGS. TS. Lê Minh Phương Ủy viên
5 TS. Đặng Xuân Kiên Ủy viên, Thư ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày tháng 3 năm 2016
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Hoàng Đông Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 1983 Nơi sinh: Long An
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV: 1341830050
I- Tên đề tài: Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng cho phân ngành Chế biến thủy
sản tỉnh Tiền Giang
II- Nhiệm vụ và nội dung:
Nghiên cứu quy trình sản xuất và quy trình công nghệ sử dụng năng
lượng trong phân ngành Chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang
Đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng để tư vấn cho các danh
nghiệp, giúp doanh nghiệp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả,
giảm chi phí sản xuất góp phần giảm ô nhiễm môi trường
Có thể nhân rộng việc áp dụng giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các
doanh nghiệp trong phân ngành khác
III- Ngày giao nhiệm vụ: 26 tháng 5 năm 1015
IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 26 tháng 11 năm 2015
V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Phạm Đình Anh Khôi
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.
Học viên thực hiện Luận văn
Nguyễn Hoàng Đông
ii
LỜI CÁM ƠN
Để thực hiện và hoàn thành tốt luận văn, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến Thầy Phạm Đình Anh Khôi đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn tất cả các Thầy, Cô trong Trường Đại học Công Nghệ Tp. Hồ
Chí Minh và Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh đã tận tâm truyền đạt kiến thức và
kinh nghiệm quý báo trong suốt quá trình học tập, giúp tôi hoàn thành tốt luận văn này.
Xin chân thành cám ơn Ban Giám đốc và các chuyên viên Trung tâm Tiết kiệm năng
lượng tỉnh Tiền Giang đã tạo điều kiện về mặt thời gian, hỗ trợ cung cấp số liệu trong
quá trình khảo sát, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Cám ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong chặn đường
học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô nhận xét và phản biện đã đóng góp nhiều ý kiến
quý báo cho luận văn này./.
Nguyễn Hoàng Đông
iii
TÓM TẮT
Ngày nay, nhu cầu sử dụng năng lượng ở nước ta đang gia tăng mạnh mẽ, trong bối
cảnh đang phải phấn đấu vượt qua những thách thức to lớn về nguy cơ hủy hoại môi
trường, nguồn tài nguyên năng lượng truyền thống (than, dầu khí, thủy điện) ngày
càng khan hiếm, thì vấn đề “tiết kiệm năng lượng” có ý nghĩa vô cùng quan trọng.
Mục tiêu của luận văn tập trung nghiên cứu quy trình sản xuất và quy trình công
nghệ sử dụng năng lượng trong phân ngành chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang từ đó
đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng nhằm tư vấn cho các doanh nghiệp, giúp
doanh nghiệp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, giảm chi phí sản xuất góp
phần giảm ô nhiễm môi trường, từ đó có thể nhân rộng việc áp dụng giải pháp cho
các doanh nghiệp trong phân ngành khác.
Hiện trạng về quy trình sản xuất và quy trình công nghệ sử dụng năng lượng trong
phân ngành chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang:
Quy trình sản xuất: đưa ra quy trình sản xuất điển hình của phân ngành
chế biến thủy sản.
Quy trình công nghệ: vẽ và thuyết minh quy trình công nghệ của các thiết bị
tiêu thụ năng lượng trong nhà máy chế biến thủy sản.
Đề xuất các giải pháp quản lý và các giải pháp có vốn đầu tư thấp, các giải pháp có
vốn đầu tư trung bình hoặc cao để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong các
khâu phục vụ sản xuất để cắt giảm chi phí năng lượng:
Giải pháp quản lý và giải pháp có vốn đầu tư thấp: các giải pháp này không
cần tốn chi phí đầu tư hoặc có chi phí đầu tư thấp các doanh nghiệp dễ dàng
áp dụng.
iv
Giải pháp có vốn đầu tư trung bình và cao: để thực hiện các giải pháp này
các doanh nghiệp cần phải bỏ chi phí đầu tư, thông thường các giải pháp này
có tiềm năng tiết kiệm năng lượng lớn. Tùy theo khả năng đầu tư doanh
nghiệp cần nghiên cứu tính khả thi của giải pháp để lựa chọn giải pháp có
thời gian hoàn vốn ngắn thực hiện trước, thời gian hoàn vốn dài thực hiện
sau.
v
ABSTRACT
Nowadays the demand of energy in Vietnam is growing strongly, whereas there exist
enormous challenges regarding environmental risks as well as scarce and unstable
resources of traditional energy (coal, oil, gas and hydropower). Thus the matter of
"energy saving" is of great importance.
The main content of the thesis focuses on manufacturing and technology processes and
energy use analysis in seafood processing industry subsector in Tien Giang province.
The objective is to propose solutions of energy saving to industrial companies for
energy use efficiency, which contributes to decreased production costs and reduced
environmental pollution. This will also helpful in other subsectors in the province by
replicating the application solutions to their plants.
The current status of manufacturing and energy technology processes in the seafood
processing subsector in Tien Giang province can be summarized as follows:
Manufacturing process: a typical production processes in seafood
processing industry
Technology process: drawings and explanations of energy consumption
equipments in seafood processing plants
The thesis proposes different solutions such as management (no cost), low, moderate or
high investment ones to improve energy use efficiency in manufacturing processes with
aim to reduce energy costs:
Management and low investment solutions: they are solutions without
cost or low-cost investment for easy and fast application.
Moderate and high investment solutions: they require investment costs
but have large energy saving effect. Depending on investment capabilities
industrial companies/enterprises need to study the feasibility of offered
solutions to conduct short payback-solutions first and long ones later.
vi
MỤC LỤC
Chương 1. MỞ ĐẦU..............................................................................................................1
1.1. Lý do chọn đề tài.........................................................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................................2
1.3. Đối tượng nghiên cứu..................................................................................................2
1.4. Phạm vi nghiên cứu.....................................................................................................3
1.5. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu..........................................................3
1.5.1. Phương pháp luận................................................................................................3
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................4
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu..................................................6
Chương 2. TỔNG QUAN......................................................................................................7
2.1. Khái niệm....................................................................................................................7
2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới..............................................................................8
2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước................................................................................8
Chương 3. GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP TỈNH TIỀN GIANG
..............................................................................................................................................12
3.1. Tổng quan về ngành sản xuất công nghiệp tỉnh Tiền Giang.....................................12
3.2 Quy trình sản xuất phân ngành Chế biến Thủy sản....................................................12
3.3. Mô tả quy trình công nghệ phân ngành chế biến thủy sản........................................15
Chương 4. CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
TỈNH TIỀN GIANG............................................................................................................19
4.1. Thiết bị hệ thống lạnh................................................................................................19
4.1.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh...........................................................................20
4.1.2. Các thiết bị hệ thống lạnh..................................................................................34
4.2. Hệ thống nước nóng điện trở.....................................................................................40
4.3. Hệ thống nước cấp....................................................................................................40
4.4. Hệ thống hệ thống bơm sục khí nước thải................................................................41
4.5. Hệ thống chiếu sáng..................................................................................................41
Chương 5. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG KHÔNG TỐN CHI PHÍ ĐẦU
TƯ HOẶC CÓ CHI PHÍ ĐẦU TƯ THẤP...........................................................................43
5.1. Giải pháp quản lý......................................................................................................43
5.1.1. Các bước thực hiện............................................................................................43
5.1.2. Chuẩn bị về tổ chức nhân sự..............................................................................44
5.1.3. Kiểm toán năng lượng.......................................................................................44
5.1.4. Kế hoạch và mục tiêu thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng................44
5.1.5. Thực hiện và quan trắc các giải pháp tiết kiệm năng lượng.............................44
5.1.6. Kiểm tra, đánh giá.............................................................................................45
5.2. Giải pháp tiết kiệm khu vực văn phòng....................................................................45
5.2.1. Điều hòa không khí văn phòng..........................................................................45
5.2.2. Máy tính văn phòng...........................................................................................47
5.2.3. Các thiết bị khác................................................................................................47
5.3. Quản lý phụ tải..........................................................................................................47
5.3.1. Nâng cao hệ số công suất bằng cách trang bị các tụ bù...................................47
5.3.2. Giảm phụ tải giờ cao điểm.................................................................................50
5.4. Giải pháp hệ thống lạnh............................................................................................50
5.4.1. Bảo trì, bảo dưỡng thích hợp.............................................................................50
5.4.2. Bảo ôn (cách nhiệt) đường ống dẫn gas lạnh, Bình thấp áp, bình trung gian,
bồn nước nóng.............................................................................................................50
5.4.3. Quản lý vận hành xã tuyết Dàn lạnh (Dàn ngưng)............................................50
5.4.4. Giảm tổn thất nhiệt kho lạnh.............................................................................51
5.4.5. Điều chỉnh sản xuất đá......................................................................................51
5.4.6. Tiết kiệm nước....................................................................................................51
5.4.7. Tiết kiệm đối với tủ đông....................................................................................52
5.4.8. Vận hành đúng quy trình, cài đặt nhiệt độ hợp lý.............................................52
5.4.9. Giảm công đoạn trung gian chứa sản phẩm......................................................53
5.4.10. Giảm hàm lượng không khí trong môi chất lạnh.............................................53
Chương 6. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TỐN CHI PHÍ ĐẦU TƯ
TRUNG BÌNH VÀ CAO.....................................................................................................56
6.1. Hệ thống lạnh............................................................................................................56
6.1.1. Lắp biến tần cho bơm, quạt dàn ngưng, quạt dàn lạnh.....................................56
6.1.2. Thay thế máy nén piston bằng máy nén trục vít................................................58
6.1.3. Lắp thiết bị xả khí không ngưng........................................................................59
6.1.4. Lắp thiết bị xả nước lẫn trong môi chất lạnh....................................................61
6.1.5. Sử dụng nước lạnh chiller thay cho nước lạnh từ đá vẩy..................................63
6.1.6. Lắp biến tần cho máy nén hệ thống lạnh...........................................................65
6.1.7. Trữ lạnh..............................................................................................................66
6.2. Hệ thống nước nóng..................................................................................................67
6.2.1. Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống máy nước nóng năng
lượng mặt trời..............................................................................................................67
6.2.2. Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén....69
6.3. Hệ thống bơm nước cấp............................................................................................72
6.3.1. Thay động cơ bơm non tải bằng động cơ có công suất phù hợp.......................72
6.3.2. Sử dụng biến tần hệ thống bơm nước cấp.........................................................74
6.4. Hệ thống chiếu sáng..................................................................................................76
6.4.1. Thiết kế, bố trí hệ thống chiếu sáng hợp lý........................................................76
6.4.2. Thay đèn huỳnh quang 1,2m chiếu sáng xưởng sản xuất và văn phòng bằng đèn
Led 1,2 m......................................................................................................................78
6.4.3. Thay đèn cao áp bằng đèn Led cho kho lạnh....................................................80
Chương 7. BÁO CÁO KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG MỘT DOANH NGHIỆP ĐIỂN
HÌNH (Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Việt Phú).............................................................82
7.1. Tóm tắt......................................................................................................................82
7.1.1. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng.........................................................................82
7.1.2. Khả năng triển khai thực hiện các giải pháp TKNL..........................................83
7.1.3. Đề xuất kế hoạch thực hiện................................................................................83
7.1.4. Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng mà Công ty đã thực hiện......................84
7.2. Giới thiệu...................................................................................................................85
7.2.1. Giới thiệu đơn vị được kiểm toán......................................................................85
7.2.2. Thành phần nhóm kiểm toán năng lượng..........................................................86
7.2.3. Tổng quan và phạm vi công việc.......................................................................86
7.2.4. Nội dung của kiểm toán năng lượng..................................................................89
7.3. Hoạt động của công ty...............................................................................................90
7.3.1. Quá trình phát triển của Công ty và tình hình hiện nay....................................90
7.3.2. Chế độ vận hành và tình hình sản xuất..............................................................92
7.4. Mô tả các quá trình trong dây chuyền công nghệ.....................................................94
7.4.1. Các công đoạn trong dây chuyền công nghệ.....................................................94
7.4.2. Mô tả quy trình công nghệ.................................................................................96
7.4.3. Các tiềm năng tiết kiệm năng lượng..................................................................97
7.5. Nhu cầu và khả năng cung cấp năng lượng...............................................................98
7.5.1. Khả năng cung cấp năng lượng.........................................................................98
7.5.2. Nhu cầu tiêu thụ năng lượng...........................................................................102
7.5.3. Cung cấp và tiêu thụ nhiên liệu.......................................................................103
7.5.4. Cung cấp và tiêu thụ nước...............................................................................103
7.6. Ràng buộc về tài chính – kỹ thuật...........................................................................108
7.6.1. Các vấn đề về kỹ thuật – công nghệ, môi trường.............................................108
7.6.2 Các ràng buộc về năng lượng và tài chính.......................................................110
7.6.3. Căn cứ để nhóm kiểm toán năng lượng đề xuất xây dựng chiến lược sử dụng
năng lượng.................................................................................................................113
7.7. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng.........................................................................113
7.7.1. Thay thế, bố trí hợp lý chiếu sáng xưởng.........................................................113
7.7.2. Chuyển vị trí đặt và lắp biến tần cho bơm nước cấp.......................................117
7.7.3. Bố trí hệ thống lạnh trục vít theo kiểu liên hoàn.............................................120
7.7.4. Chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy sang nước lạnh chiller.......................127
7.7.5. Lắp thiết bị tách khí không ngưng...................................................................130
7.7.6. Lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh........................................................132
7.7.7. Các giải pháp khác..........................................................................................135
7.8. Kết luận và kiến nghị..............................................................................................142
7.8.1. Kết luận............................................................................................................142
7.8.2. Kiến nghị..........................................................................................................142
Chương 8. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO...........144
8.1. Kết luận...................................................................................................................144
8.2. Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo....................................................................145
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................146
x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
IQF (individually quick frozen) Băng chuyền cấp đông
TKNL Tiết kiệm năng lượng
QLNL Quản lý năng lượng
COP (Coefficient of Performance) Hiệu quả sử dụng năng lượng của máy nén
hệ thống lạnh
ĐHKK Điều hòa không khí
Chiller Thiết bị làm lạnh nước
xi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Danh sách thiết bị đo kiểm toán năng lượng.............................................4
Bảng 1.2. Điện năng tiêu thụ đo đạc được của IQF..................................................5
Bảng 1.3. Sản lượng thu thập từ nhà máy.................................................................5
Bảng 1.4. Suất tiêu hao điện......................................................................................5
Bảng 3.1Mô tả quy trình công nghệ........................................................................12
Bảng 6.1. Bảng tính hiệu quả thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống
máy nước nóng năng lượng mặt trời dung tích 10 m3..............................................68
Bảng 6.2. Bảng tính hiệu quả thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống
thu hồi nhiệt đầu nén 10 m3.....................................................................................71
Bảng 6.3. Bảng tính hiệu quả khi thay động cơ bơm non tải bằng động cơ có công
suất phù hợp............................................................................................................73
Bảng 6.4 Tính hiệu quả khi thay đèn huỳnh quang 1,2m bằng đèn Led 1,2m..........79
Bảng 6.5. Bảng tính hiệu quả thay đèn cao áp kho lạnh bằng đèn Led...................80
Bảng 7.1. Tóm tắt các giải pháp TKNL và ước tính chi phí đầu tư.........................82
Bảng 7.2. Giải pháp tốn chi phí đầu tư thấp và trung bình.....................................83
Bảng 7.3. Danh sách cán bộ tham gia kiểm toán năng lượng.................................86
Bảng 7.4. Danh mục các thiết bị đã sử dụng trong kiểm toán năng lượng..............88
Bảng 7.5. Số giờ vận hành trong năm của các khu vực sử dụng năng lượng...........92
Bảng 7.6. Bảng thống kê nguyên liệu và tổng sản lượng năm 2014........................93
Bảng 7.7. Biểu giá điện theo giờ năm 2014 ở cấp điện áp 22 kV............................99
Bảng 7.8. Tiêu thụ điện từng tháng và chi phí tiền điện theo hóa đơn của Công ty
............................................................................................................................... 102
Bảng 7.9. Tiêu thụ nước và chi phí tiền nước theo từng tháng trong năm 2014..........104
Bảng 7.10. Điện năng và sản phẩm theo tháng trong năm 2014................................105
xii
xii
Bảng 7.11. Suất tiêu hao năng lượng trong năm 2014...........................................106
Bảng 7.12.Thống kê thông số kỹ thuật của đèn chiếu sáng....................................108
Bảng 7.13.Thống kê thông số kỹ thuật của hệ thống phòng máy...........................108
Bảng 7.14. Thống kê thông số kỹ thuật bơm thổi khí xử lý nước thải...................110
Bảng 7.15. Thống kê thông số kỹ thuật bơm nước cấp..........................................110
Bảng 7.16. Thống kê thông số kỹ thuật của thiết bị sản xuất nước nóng...............110
Bảng 7.17. Ràng buộc về năng lượng và các tiêu chuẩn.......................................111
Bảng 7.18. Bảng tính chi tiết thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô sắt từ bằng đèn
Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu quả......................................................115
Bảng 7.19. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô sắt
từ bằng đèn Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu quả..................................117
Bảng 7.20. Bảng tính chi tiết lắp biến tần cho bơm nước cấp...............................119
Bảng 7.21. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp biến tần cho bơm nước cấp..........120
Bảng 7.22. Công suất đo đạc của một số thiết bị.......................................................124
Bảng 7.23. Bảng tính toán lợi ích và chi phí bố trí hệ thống trục vít theo kiểu liên
hoàn và vận hành tối ưu hệ thống..........................................................................125
Bảng 7.24. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí bố trí hệ thống trục vít theo kiểu liên
hoàn và vận hành tối ưu hệ thống..........................................................................127
Bảng 7.25. Bảng tính chi tiết chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy sang nước lạnh
chiller.................................................................................................................... 128
Bảng 7.26. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy
sang nước lạnh chiller...........................................................................................130
Bảng 7.27. Bảng tính chi tiết lắp thiết bị tách khí không ngưng............................131
Bảng 7.28. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp thiết bị tách khí không ngưng.......132
Bảng 7.29. Bảng tính chi tiết lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh.................133
Bảng 7.30. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh
............................................................................................................................... 134
xiii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Hình 3.1Sơ đồ quy trình sản xuất............................................................................14
Hình 4.1. Hệ thống lạnh riêng lẻ.............................................................................19
Hình 4.2. Hệ thống lạnh liên hoàn...........................................................................20
Hình 4.3. Sơ đồ hệ thống cấp đông băng chuyền IQF máy nén piston 1 cấp...........21
Hình 4.4. Hệ thống cấp đông băng chuyền IQF trục vít 1 cấp................................21
Hình 4.5. Hệ thống cấp đông băng chuyền IQF máy nén piston 2 cấp....................23
Hình 4.6. Hệ thống băng chuyền IQF trục vít 2 cấp................................................23
Hình 4.7. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén piston 1 cấp..............25
Hình 4.8. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén trục vít 1 cấp............25
Hình 4.9. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén piston 2 cấp..............26
Hình 4.10. Hệ thống Tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén trục vít 2 cấp.........27
Hình 4.11. Hệ thống hệ thống đá vẩy máy nén piston..............................................28
Hình 4.12. Hệ thống đá vẩy máy nén trục vít..........................................................28
Hình 4.13. Hệ thống Điều hòa không khí trung tâm máy nén piston.......................30
Hình 4.14. Hệ thống Điều hòa không khí trung tâm máy nén trục vít.....................30
Hình 4.15. Hệ thống chiller nước lạnh máy nén piston...........................................32
Hình 4.16. Hệ thống chiller nước lạnh máy nén trục vít..........................................32
Hình 4.17. Hệ thống kho lạnh piston.......................................................................33
Hình 4.18. Hệ thống kho lạnh máy nén trục vít.......................................................33
Hình 4.19. Máy nén trục vít.....................................................................................34
Hình 4.20. Máy nén piston.......................................................................................34
Hình 4.21. Băng chuyền IQF...................................................................................38
Hình 4.22. Dàn lạnh kho lạnh.................................................................................38
Hình 4.23. Hệ thống nước nóng điện trở.................................................................40
Hình 4.24. Hệ thống nước cấp từ bồn trên cao bơm từ đáy hồ chứa.......................40
Hình 4.25. Hệ thống nước cấp từ bồn trên cao bơm từ nấp hồ chứa.......................41
Hình 4.26. Hệ thống bơm xử lý nước thải................................................................41
Hình 4.27. Hình chiếu đứng xưởng chế biến thủy sản.............................................42
Hình 4.28. Hình chiếu bằng xưởng chế biến thủy sản.............................................42
Hình 6.1. Đồ thị công suất của bơm, quạt theo lưu lượng.......................................57
Hình 6.2. Dạng đồ thị công suất bơm, quạt theo lưu lượng sau khi lắp biến tần.....57
Hình 6.3. Sơ đồ đấu nối đường ống của thiết bị xả khí không ngưng......................60
Hình 6.4. Sơ đồ lắp đặt hệ thống xả nước môi chất lạnh.........................................62
Hình 6.5. Sơ đồ hệ thống chiller nước lạnh.............................................................64
Hình 6.6. Sơ đồ hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời...............................68
Hình 6.7. Sơ đồ hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén.......................................................70
Hình 6.8. Đồ thị phần trăm tải và hiệu suất động cơ...............................................72
Hình 6.9 Sơ đồ hệ thống biến tần hệ thống bơm nước cấp......................................74
Hình 6.10. Sơ đồ hệ thống nước sử dụng bơm áp lực..............................................75
Hình 6.11. Sơ đồ bố trí đèn hình chiếu đứng xưởng sản xuất..................................76
Hình 6.12. Sơ đồ bố trí hình chiếu bằng đèn xưởng sản xuất..................................77
Hình 6.13. Thay thế đèn huỳnh quang 1,2m bằng đèn Led 1,2m.............................78
Hình 6.14. Thay thền đèn cao áp 250W bằng đèn Led 100W..................................80
Hình 7.1. Lắp đồng hồ theo dõi điện năng tiêu thụ các thiết bị cấp đông................85
Hình 7.2. Lắp biến tần cho quạt dàn lạnh...............................................................85
Hình 7.3. Trình tự thủ tục chi tiết thực hiện kiểm toán năng lượng.........................88
Hình 7.4. Sản lượng sản phẩm theo tháng năm 2014..............................................94
Hình 7.5. Sơ đồ quy trình sản xuất..........................................................................96
Hình 7.6. Sơ đồ đơn tuyến hệ thống cung cấp điện cho toàn Công ty......................98
Hình 7.7. Đồ thị phụ tải trạm biến áp 1.250 kVA...................................................100
Hình 7.8. Đồ thị phụ tải trạm biến áp 750 kVA......................................................100
Hình 7.9. Đồ thị phụ tải trạm biến áp....................................................................101
Hình 7.10. Tỉ lệ sử dụng và chi phí điện năng theo từng thời điểm.......................103
xv Hình 7.11. Tỉ lệ chi phí năng lượng năm 2014......................................................104
Hình 7.12. Đồ thị điện năng tiêu thụ theo sản phẩm năm 2014.............................106
Hình 7.13. Đồ thị suất tiêu hao điện theo sản phẩm năm 2014.............................107
Hình 7.14. Đèn chiếu sáng bố trí dầy đặc ở xưởng sản xuất.................................114
Hình 7.15. Hình ảnh minh họa cách bố trí hệ thống chiếu sáng hiệu quả.............115
Hình 7.16. Cách bố trí hệ thống bơm nước cấp.....................................................117
Hình 7.17. Đồ thị công suất của bơm, quạt theo lưu lượng...................................118
Hình 7.18. Đồ thị công suất bơm, quạt theo lưu lượng sau khi lắp biến tần..........118
Hình 7.19. Sơ đồ bố trí hệ thống lạnh piston liên hoàn.........................................120
Hình 7.20. Sơ đồ hệ thống băng chuyền IQF máy nén trục vít 1.1........................121
Hình 7.21. Sơ đồ Hệ thống đá vẩy máy nén trục vít 1.1.........................................122
Hình 7.22. Sơ đồ Hệ thống tủ đông tiếp xúc máy nén trục vít 1.1..........................122
Hình 7.23. Bố trí hệ thống lạnh máy nén trục vít theo kiểu liên hoàn....................123
Hình 7.24. Đồ thị phần trăm công suất theo lưu lượng máy nén trục vít...............125
Hình 7.25. Sơ đồ phụ kiện lắp đặt chiller nước lạnh.............................................127
1
Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
Năng lượng luôn đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong đời sống và trong quá
trình sản xuất vật chất cho xã hội. Sự khan hiếm và thiếu hụt năng lượng là một
trong những nguyên nhân lớn kìm hãm sự phát triển kinh tế, xã hội. Rộng hơn nữa,
đó là nhân tố không thể thiếu và cực kì cần thiết khi đất nước ta đang ở trong giai
đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hoá mạnh mẽ như hiện nay. Trong giai đoạn hiện
nay, nước ta có nhu cầu rất lớn về năng lượng để thúc đẩy sự phát triển kinh tế, xã
hội. Nguồn năng lượng có sẵn hiện nay không phải là vô tận, hơn thế nữa Việt Nam
lại còn nhiều hạn chế trong việc khai thác, chế biến và phát triển các nguồn năng
lượng mới thay cho nguồn năng lượng truyền thống. Chúng ta đã, đang và sẽ tiếp
tục phải bỏ ra khoản chi phí lớn để nhập khẩu năng lượng. Bên cạnh đó, sử dụng
năng lượng trong quá trình sản xuất của nước ta còn rất cao so với nhiều nước khác
do công nghệ và thiết bị lạc hậu, quản lý chưa chặt chẽ dẫn tới lãng phí năng lượng,
…
Hoạt động tiết kiê êm năng lượng ở nước ta đang từng bước được thể chế hoá, mở
đầu bằng sự ra đời của Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả số
50/2010/QH của Quốc hội thông qua ngày 17 tháng 6 năm 2010 tại kỳ họp thứ 7
khoá XII. Ngày 29 tháng 3 năm 2011 Chính phủ ban hành Nghị định số
21/2011/NĐ-CP Nghị định Quy định chi tiết và biện pháp thi hành Luật sử dụng
năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Ngày 17 tháng 10 năm 2014 Chính phủ ban hành
Nghị định số 134/2014/NĐ-CP Nghị định Quy định về xử phạt vi phạm hành chính
trong lĩnh vực điện lực, an toàn đập thủy điện, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả.
Tuy vậy, các hoạt đô êng tiết kiê êm năng lượng chưa thực sự được triển khai rô êng
khắp mà chỉ chủ yếu tâ êp trung ở thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nô êi, Đà Nẵng. tỉnh
2
Tiền Giang cũng có mô êt vài hoạt đô êng đạt kết quả bước đầu, nhưng chiến lược dài
hạn về tiết kiê êm năng lượng với các mục tiêu cụ thể vẫn chưa được thiết lâ êp,
nguyên nhân chính là do kinh nghiệm và năng lực của cán bộ còn hạn chế vì đây
vẫn là một vấn đề mới đối với địa phương.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Cung cấp các giải pháp kỹ thuật để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong các
khâu phục vụ sản xuất giúp các doanh nghiệp trong phân ngành chế biến thủy sản
cắt giảm chi phí năng lượng.
Các khâu phục vụ sản xuất chính trong nhà máy chế biến thủy sản cần được phân
tích mức độ hiệu quả sử dụng năng lượng:
Thiết bị hệ thống lạnh
Hệ thống cấp đông băng chuyền IQF (individually quick frozen)
Hệ thống tủ đông (tủ đông gió, tủ đông tiếp xúc)
Hệ thống đá vẩy
Hệ thống điều hòa không khí
Hệ thống nước lạnh chiller
Hệ thống kho lạnh
Hệ thống nước nóng
Hệ thống bơm, quạt
Hệ thống chiếu sáng
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Hiện nay, việc sử dụng năng lượng trong ngành sản xuất công nghiệp trong phạm vi
cả nước (nói chung) và tỉnh Tiền Giang (nói riêng) cũng còn chưa hợp lý do nhiều
yếu tố: kinh nghiệm và năng lực của người quản lý và thiết kế, ý thức người sử
3
dụng chưa cao... Đặc điểm của công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh là sử dụng
một lượng điện và nước rất lớn phục vụ cho hầu hết các công đoạn trong quy trình
sản xuất từ khâu sơ chế, chế biến, cấp đông, trữ đông... Do đó, cần phải đề ra các
giải pháp thiết thực nhằm sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả để tư
vấn cho các doanh nghiệp.
1.4. Phạm vi nghiên cứu
Đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng theo vốn đầu tư:
Giải pháp tiết kiệm năng lượng không cần đầu tư và đầu tư thấp
(quản lý nội vi)
Giải pháp quản lý
Các giải pháp tiết kiệm đối với khu vực văn phòng
Các giải pháp tiết kiệm năng lượng có vốn đầu tư trung bình và cao
Hệ thống lạnh (bảo ôn, thay thế máy nén piston bằng máy nén trục vít)
Hệ thống nước nóng (nước nóng năng lượng mặt trời hoặc thu hồi nhiệt
đầu nén gia nhiệt nước nóng thay cho nước nóng điện trở)
Hệ thống bơm (thay động cơ bơm non tải, sử dụng biến tần)
Hệ thống chiếu sáng (thiết kế, bố trí lại hệ thống chiếu sáng)
Doanh nghiệp trong phân ngành chế biến thủy sản có thể tham khảo lựa chọn việc
thực hiện những giải pháp theo thứ tự ưu tiên về thời gian hoàn vốn hay mức cấp
thiết của vấn đề cải tiến, hay kết hợp thực hiện nhiều giải pháp cùng lúc.
1.5. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
1.5.1. Phương pháp luận
Phương pháp nghiên cứu dựa trên kiểm toán năng lượng là hoạt động đo lường,
phân tích và đánh giá để xác định mức tiêu thụ năng lượng, tiềm năng tiết kiệm
4
năng lượng và đề xuất giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đối với
cơ sở sử dụng năng lượng.
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu
Các mục sau đây sẽ trình bày minh họa các phương pháp nghiên cứu trong các quy
trình đo lường, phân tích và đánh giá mức tiêu thụ năng lượng trong nhà máy chế
biến thủy sản để giải quyết nhiệm vụ đặt ra trong Luận văn.
Phương pháp thực nghiệm - Đo đạc số liệu:
Đo trực tiếp tại hiện trường khi các thiết bị trong nhà máy đang hoạt động bình
thường với các thiết bị giới thiệu trong bảng 1.1. Thời gian khảo sát, đo đạc và thu
thập số liệu liên tục từ 3 đến 5 ngày.
Bảng 1.1. Danh sách thiết bị đo kiểm toán năng lượng
Số Nước sản TT Tên thiết bị đo Mã hiệu lượng xuất
01 Nhật 1 Máy đo phân tích điê ên năng tự ghi Yokogawa CW121
FLUKE 1735 Hioki 3286-20
2 Máy đo phân tích điê ên năng tự ghi Yokogawa CW240 3 Máy phân tích điện năng tự ghi 4 Máy đo công suất tức thời 5 Máy đo nhiê êt đô ê bằng hồng ngoại Testo 830-T1 6 Máy đo độ sáng (Lux kế) Lutron YK-10LX 01 01 01 01 01 Nhật Mỹ Nhật Nhật Nhật
Máy đo đô ê ẩm, nhiê êt đô ê và đo 7 Testo 410-2 01 Nhật tốc đô ê dòng không khí
Phương pháp giải tích:
Xác định suất tiêu hao năng lượng:
Dựa vào kết quả thu thập số liệu điện năng tiêu thụ và sản lượng hàng tháng của
doanh nghiệp cung cấp trong bộ câu hỏi khảo sát để tính suất tiêu hao năng lượng
cho từng tháng hoặc đo đạc số liệu tiêu thụ năng lượng và tiến hành thu thập số liệu
5
sản lượng sản xuất trong các ngày đo đạc để tính suất tiêu hao năng lượng các khu
vực như tủ cấp đông IQF, tủ đông, toàn nhà máy.
Ví dụ: Tính suất tiêu hao điện của băng chuyền IQF (500 kgs/hrs) theo các bảng
1.2, 1.3 và 1.4.
Bảng 1.2. Điện năng tiêu thụ đo đạc được của IQF
Thông số IQF1 IQF2 IQF3 IQF4
Công suất trung bình 150,5 kW 158,3 kW 124,4 kW 135,7 kW
17,75 giờ 17 giờ 18,5 giờ 19 giờ Thời gian (9h15-3h) (11h50-4h45) (10h15-4h45) (9h50-4h45)
Điện năng tiêu thụ 2.671,38 kWh 2.691,1 kWh 2.301,4 kWh 2578,3 kWh
Bảng 1.3. Sản lượng thu thập từ nhà máy
Băng chuyền 01 Băng chuyền 02 Băng chuyền 03 Băng chuyền 04 Thời gian Bắt đầu Kết thúc Bắt đầu Kết thúc Bắt đầu Kết thúc Bắt đầu Kết thúc
1 9:15 17:30 11:50 17:30 10:15 17:30 9:50 17:30
2 17:30 20:45 17:30 20:45 17:30 20:45 17:30 20:45
3 21:45 3:00 21:45 4:45 21:45 4:45 21:45 4:45
Sản lượng 5.844 kg 6.504 kg 7.201 kg 7.112 kg
Bảng 1.4. Suất tiêu hao điện
Thông số IQF1 IQF2 IQF3 IQF4
Điện năng tiêu thụ 2.671,4 kWh 2.691,1 kWh 2.301,4 kWh 2.578,3 kWh
Sản lượng 5.844 kg 6.505 kg 7.201 kg 7.112 kg
Suất tiêu hao 0,46 kWh/kg 0,41 kWh/kg 0,32 kWh/kg 0,36 kWh/kg
6
Xác định tính hiệu quả sử dụng năng lượng COP (Coefficient of
Performance):
Để đánh giá được hiệu quả sử dụng năng lượng của máy nén hệ thống lạnh cần thiết
phải đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng COP để có cơ sở đánh giá, đề xuất giải
pháp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống lạnh. Việc tính toán COP của hệ thống lạnh
rất phức tạp, cần phải thu thập nhiều số liệu và tra đồ thị môi chất lạnh. Phụ lục 1
giới thiệu bảng tính toán tham khảo theo bảng tính của Trung tâm Nghiên cứu và
ứng dụng về Tiết kiệm năng lượng Tp.HCM (ENERTEAM).
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý và các giải pháp kỹ thuật để tư vấn cho các
doanh nghiệp trong phân ngành chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang qua đó giúp
doanh nghiệp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, giảm chi phí sản xuất góp
phần giảm ô nhiễm môi trường, từ đó có thể nhân rộng việc áp dụng giải pháp cho
các doanh nghiệp trong phân ngành khác.
7
Chương 2. TỔNG QUAN
2.1. Khái niệm
Năng lượng bao gồm nhiên liệu, điện năng, nhiệt năng thu được trực tiếp hoặc
thông qua chế biến từ các nguồn tài nguyên năng lượng không tái tạo và tái tạo.
Năng lượng không tái tạo gồm than đá, khí than, dầu mỏ, khí thiên nhiên, quặng
urani và các năng lượng khác không có khả năng tái tạo.
Năng lượng tái tạo gồm sức nước, sức gió, ánh sáng mặt trời, địa nhiệt, nhiên liệu
sinh học và các năng lượng khác có khả năng tái tạo.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là việc áp dụng các biện pháp quản lý và
kỹ thuật nhằm giảm tổn thất, giảm mức tiêu thụ năng lượng của phương tiện, thiết
bị mà vẫn bảo đảm nhu cầu, mục tiêu đặt ra đối với quá trình sản xuất và đời sống.
Sản phẩm tiết kiệm năng lượng là phương tiện, thiết bị có hiệu suất năng lượng cao
vật liệu có tính cách nhiệt tốt phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật do cơ
quan nhà nước có thẩm quyền quy định.
Hiệu suất năng lượng là chỉ số biểu thị khả năng của phương tiện, thiết bị chuyển
hoá năng lượng sử dụng thành năng lượng hữu ích.
Kiểm toán năng lượng là hoạt động đo lường, phân tích, tính toán, đánh giá để xác
định mức tiêu thụ năng lượng, tiềm năng tiết kiệm năng lượng và đề xuất giải pháp
sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đối với cơ sở sử dụng năng lượng.
8
2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới có các đề tài, báo cáo liên quan như sau:
- “Manual on Energy Conservation Opportunities in Seafood Processing Industries
Kochi” - Bureau of Energy Efficiency (BEE) - Ministry of Power, Government of
India
- “Cleaner Production Assessment in Fish Processing” prepared by COWI
Consulting Engineers and Planners AS, Denmark
- Improving Energy Use and Productivity in West Coast and Alaskan Seafood
Processing Plants
- “Seafood Processing: Technology, Quality and Safety” edited by loannis S.
Boziaris
- “Integrated Renewable Energy Solutions for Seafood Processing Stations” by H.
Ronde, A. Ranne and E. Pursiheimo - The Technical Research Centre of Finland
VTT
2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
Trong nước đã có thực hiện một số đề tài, báo cáo có liên quan như sau:
- “Tiết kiệm năng lượng trong ngành thủy sản - Việt Nam” của Danida & Cơ quan
Chuyển hóa Các bon thấp (LCTU) thuộc Dự án hỗ trợ Chương trình Mục tiêu quốc
gia về Sử dụng Năng lượng Tiết kiệm và Hiệu quả (VNEEP) và được thực hiện trên
cơ sở đối tác giữa Bộ Khí hậu, Năng lượng và Tòa nhà Đan Mạch, Đại sứ quán Đan
Mạch tại Việt Nam, Bộ Công Thương Việt Nam và Bộ Xây dựng Việt Nam. Văn
phòng Tiết kiệm Năng lượng thuộc Bộ Công Thương là cơ quan đầu mối của Dự án.
- “Báo cáo So sánh hiệu quả sử dụng năng lượng của Ngành Chế biến Thủy sản tại
Việt Nam” của Tổ chức Tài chính Quốc tế (IFC), thành viên của Nhóm Ngân hàng
Thế giới, với sự hợp tác của Phần Lan, Ai Len, Hà Lan, New Zealand và Thụy Sỹ
9
phối hợp với Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP) thực
hiện một nghiên cứu so sánh hiệu quả sử dụng năng lượng trong ngành chế biến
thủy sản. Nghiên cứu này do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển về Tiết kiệm Năng
lượng (ENERTEAM) Việt Nam thực hiện, với sự hợp tác của Trung tâm Tiết kiệm
năng lượng Tiền Giang (ECC-Tiền Giang) Phần chính của báo cáo này tập trung
vào so sánh hiệu quả sử dụng năng lượng của phân ngành chế biến tôm va chế biến
ca da trơn. Các chỉ số được lựa chọn để so sanh bao gồm: suất tiêu thụ năng lượng
tổng thể (tổng tiêu thụ năng lượng tính trên mỗi đơn vị sản phẩm); suất và tỷ lệ tiêu
thụ năng lượng của từng công đoạn sản xuất (cấp đông, trữ đông, làm lạnh nước va
điều hòa không khí, sản xuất nước đá); suất tiêu thụ năng lượng tính trên nhân công;
tổng chi phí năng lượng trên mỗi đơn vị sản phẩm; suất tiêu thụ nước của sản phẩm;
suất phát thải CO2 của sản phẩm; tuổi thọ trung bình của thiết bị sản xuất; hiện trạng
quản lý năng lượng.
- “Hướng dẫn thực hiện hiệu quả năng lượng Ngành chế biến Thủy sản Việt Nam”
của Tổ chức Tài chính Quốc tế - IFC tài liệu hướng dẫn này cung cấp cho các nhà
quản lý tại nhà máy một số giải pháp thực hiện tiết kiệm năng lượng và các hoạt
động hiệu quả năng lượng. Tài liệu hướng dẫn này còn nêu lên các giải pháp ứng
dụng các chiến lược quản lý năng lượng trong thực tiễn.
- “Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong chế biến Thuỷ sản” - Danida & Low Carbon
Transition Unit (LCTU)
- Báo cáo So sánh hiệu quả sử dụng năng lượng của Ngành Chế biến Thủy sản tại
Việt Nam của Tổ chức Tài chính Quốc tế (IFC
- “Xây dựng định mức tiêu hao năng lượng cho chế biến thuỷ sản - Bộ Công
Thương và Tổ chức Tài chính (IFC)
- “Hướng dẫn các thực tiển tốt về Hiệu quả năng lượng trong ngành CBTS” của Tổ
chức Tài chính Quốc tế - IFC
10
Cả nước hiện có khoảng 560 nhà máy chế biến thủy sản đang hoạt động, trong đó
ĐBSCL tập trung hơn 200 nhà máy. Hầu như, các giải pháp tiết kiệm điện năng ở
các nhà máy thủy sản mới chỉ thực hiện một số giải pháp như thay đèn chiếu sáng,
lắp biến tần cho động cơ.
Các nhà máy chế biến thủy sản là những nguồn tiêu thụ năng lượng lớn, các nhà
máy này cũng chính là tác nhân gây nên tình trạng ô nhiễm nước và không khí. Vấn
đề thiếu kiến thức về tiết kiệm năng lượng cũng như sự phát triển nhanh của hoạt
động xuất khẩu sản phẩm thủy sản tại Việt Nam trong những năm gần đây và tình
trạng thiếu hụt năng lượng đã dẫn đến nhiều khó khắn trong vấn đề kiểm soát chi
phí và vận hành của nhà máy. Như vậy, trong thời gian dài hoạt động, vấn đề này có
thể ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh, lợi ích và sự phát triển bền vững của ngành
công nghiệp này.
Một hệ thống quản lý năng lượng được xem là một hệ thống hiệu quả tức là không
chỉ có năng lượng mà còn có nước và các vật liệu rắn được sử dụng hiệu quả đồng
thời giảm thiểu các chất thải rắn, lỏng và khí càng nhiều nếu có thể. Do đó, quản lý
năng lượng không những giảm chi phí năng lượng mà còn duy trì và cải thiện chất
lượng môi trường của nhà máy mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Chúng ta nên áp dụng quản lý năng lượng trong ngành công nghiệp chế biến thủy
Tiết kiệm chi phí nhờ vào tối ưu hóa chi phí năng lượng
Cải thiện kỹ năng quản lý nhân sự
Cải thiện kỹ năng vận hành của công nhân
Cải thiện năng lượng dẫn đến chất lượng sản phẩm và cải thiện năng suất
sản vì những lý do sau:
Nâng cao kiến thức vế chất lượng tốt hơn và dịch vụ sản xuất đổi mới
sản xuất
hơn
11
Cải thiện danh mục sản phẩm giúp khả năng cạnh tranh của sản phẩm cao
hơn
Theo kết quả khảo sát tình hình sử dụng năng lượng tại một số nhà máy chế biến
thủy sản ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long do Trung tâm Nghiên cứu và Phát
triển tiết kiệm năng lượng (ENERTEAM) với sự hợp tác của Trung tâm Tiết kiệm
năng lượng Tiền Giang (ECC-Tiền Giang) thực hiện thì suất tiêu hao năng lượng
trung bình của các nhà máy này là 700 – 900 kWh/tấn sản phẩm cao hơn 1,4 lần so
với mức trung bình của thế giới. Điều này, được lý giải bởi hai yếu tố: tay nghề của
người vận hành còn thấp và dây chuyền công nghệ, thiết bị lạc hậu.
Có thể thấy rằng tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong ngành công nghiệp thủy sản
của Việt Nam là rất lớn – có thể lên tới 30% so với thế giới.
Nguyên nhân:
Thứ nhất là do hầu hết các thiết bị sản xuất và các hệ thống phụ trợ được
xây dựng trong những thời kỳ ít có sự chú ý đến hiệu suất năng lượng và
do đó chúng không được thiết kế tốt vì không xem xét các chi phí năng
lượng trong vận hành.
Thứ hai, nhiều doanh nghiệp trong ngành công nghiệp thủy sản có sự
tăng trưởng nhanh với sự tập trung cao độ vào mở rộng và tăng công suất
sản xuất và đã thường xuyên thực hiện những thay đổi đối với các thiết bị
sản xuất. Do đó xét về mặt hiệu xuất năng lượng nhiều thiết bị được vận
hành ở các thông số thấp hơn nhiều so với các thông số vận hành tối ưu.
Cuối cùng, doanh nghiệp ít có sự hiểu biết về thiết kế tiết kiệm năng
lượng và những công nghệ tiết kiệm năng lượng tốt nhất đã có dẫn đến
hầu hết các công việc thiết kế được phó thác cho các nhà chế tạo, là người
thường tìm lợi nhuận cao nhất bằng cách giảm chi phí đầu tư nhiều nhất
có thể, do đó hiệu suất năng lượng bị giảm.
12
Chương 3. GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP TỈNH
TIỀN GIANG
3.1. Tổng quan về ngành sản xuất công nghiệp tỉnh Tiền Giang
Ngành sản xuất công nghiệp tỉnh Tiền Giang có các phân ngành như sau: Chế biến
Thủy sản; Thực phẩm - đồ uống; Dệt may; Sản xuất nước đá; Xay xát; Nhựa; Khác.
Phân ngành chế biến thủy sản Tiền Giang là thế mạnh của ngành công nghiệp tỉnh
Tiền Giang nó chiếm tỉ trọng tiêu thụ năng lượng lớn so với các ngành công nghiệp
khác.
3.2 Quy trình sản xuất phân ngành Chế biến Thủy sản
Trong ngành chế biến thủy sản phần năng lượng tiêu tốn trong các khâu được phân
bố như sau: thiết bị đông lạnh sử dụng 32% năng lượng; thiết bị sản xuất đá vẩy sử
dụng 22%; kho lạnh 21%; sản xuất nước lạnh 6%; điều hòa không khí 4%; chiếu
sáng 4%; bơm nước cấp 2%; Các công đoạn khác là 9%. Thông thường điện năng
tiêu thụ hệ thống lạnh chiếm hơn 80% điện năng tiêu thụ do đó các giải pháp tiết
Sau đây là sơ đồ sản xuất của một doanh nghiệp chế biến thủy sản điển hình:
kiệm năng lượng tập trung vào phân tích hệ thống lạnh.
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Tiếp nhận nguyên liệu
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Cắt tiết
Rửa 1 Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nhiệt độ thường
Fillet Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nóng (vệ sinh dụng cụ)
13
Rửa 2 Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nhiệt độ thường
Lạng da Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nóng (vệ sinh dụng cụ)
Chỉnh hình Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nóng (vệ sinh dụng cụ)
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Soi ký sinh trùng
Rửa 3 Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước lạnh
Quay thuốc Nước thải
Điện (chiếu sáng, ĐHKK, máy quay cá) Nước lạnh trộn dinh dưỡng và phụ gia
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Phân loại, phân cỡ
Điện (chiếu sáng) Cân 1
Rửa 4 Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước lạnh
Chờ đông Điện (chiếu sáng, kho lạnh trử hoặc thùng trữ ướp bằng đá vẩy)
Cấp đông Điện (chiếu sáng, ĐHKK, cấp đông IQF, tủ đông)
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Mạ băng Nước thải
14
Nước lạnh
Tái đông Điện (chiếu sáng, ĐHKK, cấp đông IQF)
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Cân 2
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Bao gói
Bảo quản Điện (chiếu sáng kho lạnh, chạy kho lạnh)
Xuất hàng
Hình 3.1Sơ đồ quy trình sản xuất
15
3.3. Mô tả quy trình công nghệ phân ngành chế biến thủy sản
Bảng 3.1Mô tả quy trình công nghệ
Công Thông số kỹ thuật chính Mô tả đoạn
Nguyên liệu đầu vào là cá tra sống được mua từ Tiếp - Cá nguyên con còn sống, bên ngoài hoặc được thu hoạch từ các hầm nuôi nhận chất lượng tươi tốt. Cá không cá của nhà máy, cá tra được vận chuyển từ ghe nguyên bệnh, không khuyết tật. vào phân xưởng sau đó cân và loại bỏ sơ bộ cá liệu không đạt trọng lượng.
Cắt tiết
- Thời gian ngâm rửa 10÷20 - Cá được giết chết bằng cách cắt hầu. - Cá sau khi giết chết cho vào bồn nước rửa
Rửa 1 phút tùy theo mức độ tươi sạch ngâm, rửa để cho cá sạch tiết khi đó thịt cá
sống của cá nguyên liệu sẽ trắng.
- Sử dụng dao chuyên dùng để fillet cá: tách thịt - Miếng fillet phải nhẳn, 2 bên thân cá, bỏ đầu, bỏ nội tạng, thao tác phải phẳng. Fillet đúng kỹ thuật và tránh vỡ nội tạng, không để sót - Không sót xương, phạm thịt. thịt trong xương.
- Rửa bằng nước sạch nhiệt độ
thường. - Miếng fillet được rửa qua 2 bồn nước sạch.
Rửa 2 - Rửa phải sạch máu. Trong quá trình rửa miếng fillet phải đảo trộn để
loại bỏ máu, nhớt & tạp chất. - Nước rửa chỉ sử dụng một
lần.
- Không sót da trên miếng - Dùng dao hoặc máy lạng da để lạng bỏ da.
fillet. Lạng Thao tác nhẹ nhàng đúng kỹ thuật để miếng
da fillet sau khi lạng da không được phạm vào thịt - Không phạm thịt hoặc rách
miếng cá, không làm rách thịt miếng cá.
thịt. - Không còn thịt đỏ, mỡ, Chỉnh - Chỉnh hình nhằm loại bỏ thịt đỏ, mỡ trên
hình xương. miếng fillet. Miếng fillet sau khi chỉnh hình
16
phải sạch phần thịt đỏ, mỡ, không rách thịt,
không sót xương, bề mặt miếng fillet phải láng.
- Kiểm tra ký sinh trùng trên từng miếng fillet
- Không có ký sinh trùng trong bằng mắt trên bàn soi. Soi ký
mỗi miếng fillet. sinh - Miếng fillet sau khi kiểm tra ký sinh trùng
trùng - Kiểm tra theo tần suất. phải đảm bảo không có ký sinh trùng. Những
miếng fillet có ký sinh trùng phải được loại bỏ.
- Nhiệt độ nước rửa ≤ 80C. - Sản phẩm được rửa qua 2 bồn nước sạch có
Rửa 3 nhiệt độ ≤80C. Khi rửa dùng tay đảo nhẹ miếng - Tần suất thay nước:
fillet. Rửa không quá 200kg thay nước một lần.
200kg thay nước một lần. - Nhiệt độ dịch thuốc 3÷70C
- Thời gian quay ít nhất là 8 - Sau khi rửa cân cá cho vào máy quay, số phút lượng cá 100÷400 kg/mẽ tuỳ theo máy quay lớn Quay - Nồng độ thuốc và muối tuỳ hay nhỏ. Sau đó cho dung dịch thuốc (đá vẫy, thuốc theo loại hoá chất tại thời điểm muối + nước lạnh nhiệt độ 3÷7 0C) vào theo tỷ đang sử dụng lệ cá: dịch thuốc là 3:1.
- Nhiệt độ cá sau khi quay
150C
Phân - Phân cỡ miếng cá theo gam/miếng, oz/miếng Cho phép sai số≤ 2% cỡ, loại (1 oz = 27 gam) hoặc theo yêu cầu khách hàng.
- Cân: trọng lượng theo yêu - Cá được cân theo từng cỡ, loại trọng lượng Cân 1 cầu khách hàng. Đúng theo theo yêu cầu khách hàng. từng cỡ, loại
- Đối với sản phẩm cấp đông IQF: bán thành
phẩm sau khi rửa xong được cho vào túi PE (10
Chờ kg/ PE) buộc kín miệng và được chờ đông trong - Thời gian chờ đông ≤ 4 giờ. đông các bồn cách nhiệt bằng cách muối đá, nhiệt độ
chờ đông duy trì từ 0 ÷ 40C, thời gian chờ đông
không quá 4 giờ.
17
- Trước khi cấp đông phải chạy khởi động tủ - Thời gian cấp đông ≤ 1 giờ.
đông đến khi nhiệt độ đạt khoảng -35 oC ÷ - - Nhiệt độ trung tâm sản 45oC, khi đó mới đưa hàng vào cấp đông; thời Cấp phẩm: ≤ -180C. gian cấp đông băng chuyền không quá 1 giờ. đông - Nhiệt độ tủ cấp đông: - Nhiệt độ trung tâm sản phẩm đạt ≤
-35 oC ÷ -40oC.
-180C. - Đối với mặt hàng IQF dùng thiết bị mạ băng
- Nhiệt độ nước mạ băng: Mạ phun sương để mạ băng sản phẩm, nhiệt độ
băng nước mạ băng được làm lạnh xuống -10C ÷ T0 = -10C ÷ 40C
40C. - Đối với sản phẩm đông IQF: sau khi mạ băng Tái được tái đông để đảm bảo nhiệt độ sản phẩm đạt đông
≤ -180C. - Cân theo từng cỡ, loại riêng biệt. - Cân đúng trọng lượng theo
Cân 2 yêu cầu từng đơn hàng của - Tùy theo yêu cầu từng đơn hàng mà có thể cân
khách hàng trọng lượng khác nhau.
- Bao gói đúng cỡ, loại. - Bao gói theo từng cỡ, loại riêng biệt.
- Đúng quy cách theo từng - Tuỳ từng đơn hàng của khách hàng mà có thể khách hàng. có quy cách đóng gói khác nhau. Bao gói - Thông tin trên bao bì phải - Đai nẹp 2 ngang 2 dọc. Ký mã hiệu bên ngoài theo quy định hiện hành của thùng phù hợp với nội dung bên trong sản Nhà nước Việt Nam hoặc theo phẩm. quy định khách hàng.
- Nhiệt độ kho lạnh: - Sau khi bao gói, sản phẩm cuối cùng sẽ được Bảo -200C ÷ ±20C chuyển đến kho lạnh và sắp xếp theo thứ tự, bảo quản quản ở nhiệt độ -200C ÷ ± 20C.
18
Chương 4. CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN
THỦY SẢN TỈNH TIỀN GIANG
4.1. Thiết bị hệ thống lạnh
Các thiết bị tiêu thụ năng lượng lượng chính trong ngành chế biến thủy sản: cấp
đông băng chuyền IQF; tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió; đá vẩy; kho lạnh, chiller
nước lạnh, Điều hòa không khí, nước cấp, nước nóng, bơm sục khí nước thải, chiếu
sáng.
Hệ thống lạnh riêng lẻ: Mỗi hệ thống lạnh có một hệ thống máy nén làm việc độc lập.
Ưu điểm: vận hành đơn giản, chí phí đầu tư thấp.
Nhược điểm: sử dụng hiệu suất thấp vì khả năng của thiết bị.
Hình 4.1. Hệ thống lạnh riêng lẻ
Hệ thống lạnh liên hoàn:
Các máy nén nối với nhau qua đường ống bơm và xả nhằm cung cấp hơi lạnh cho hệ thống cấp đông chính.
Ngoài ra, nó còn cung cấp hệ thống làm lạnh khác như kho trữ đông và
máy làm đá vảy.
19
Hình 4.2. Hệ thống lạnh liên hoàn
Ưu điểm: Có ưu điểm hoàn toàn về khả năng của thiết bị. Máy nén có thể hỗ
trợ lẫn nhau để bảo đảm quy trình sản xuất.
Nhược điểm: Phương pháp vận hành phức tạp, không có bộ điều khiển tối ưu
cho thiết bị phụ trong trường hợp thường xuyên làm việc non tải như các dàn
ngưng bay hơi.
4.1.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh
Hệ thống Cấp đông băng chuyền IQF 1 cấp:
Các nhà máy chế biến thủy sản Tiền Giang phần lớn hệ thống lạnh sử dụng máy nén
piston, một số nhà máy (khoảng 20÷30%) đã chuyển đổi một phần hoặc hoàn toàn
qua hệ thống sử dụng máy nén trục vít.
20
Hình 4.3. Sơ đồ hệ thống cấp đông băng chuyền IQF máy nén piston 1 cấp
Hình 4.4. Hệ thống cấp đông băng chuyền IQF trục vít 1 cấp
21
Nguyên lý làm việc hệ thống cấp đông máy nén một cấp:
Máy nén hút môi chất lạnh (thể hơi) từ bình hạ áp, môi chất lạnh (môi chất lạnh
thường là NH3) sẽ được nén lên áp suất cao (14 bar ÷ 15 bar đối với máy nén
piston, 12,5 bar ÷ 13,5 bar đối với máy nén trục vít) nhiệt độ đầu nén cao (1100C ÷
1600C đối với máy nén piston, 800C ÷ 900C đối với máy nén trục vít). Môi chất lạnh
ở áp suất cao và nhiệt độ cao đi qua tháp giải nhiệt, ở đây quá trình làm mát thông
qua bơm và quạt giải nhiệt. Ở tháp giải nhiệt môi chất lạnh sẽ giảm nhiệt độ về
nhiệt độ ngưng tụ (nhiệt độ ngưng tụ ở Tiền Giang khoảng 350C) và áp suất giảm về
áp suất ngưng tụ. Môi chất lạnh sau khi ngưng tụ thành chất lỏng sẽ chạy về bình
chứa cao áp, áp suất ngưng tụ tốt nhất là 12,5 bar (áp suất thể hiện trên đồng hồ đo
của bình chứa cao áp). Nếu áp suất này > 12,5 bar thì giải nhiệt thiếu, áp suất thấp
hơn thì giải nhiệt thừa.
Ngoài ra còn có đường ống thông giữa đầu vào của môi chất lạnh vào tháp giải
nhiệt và bình cao áp gọi là đường cân bằng áp suất. Môi chất lạnh dạng lỏng áp suất
cao ở bình cao áp được tiết lưu sang bình hạ áp, môi chất lạnh ở bình hạ áp ở dạng
lỏng áp suất thấp (1,2 bar ÷ 1,5 bar) và nhiệt độ thấp (nhiệt độ môi chất lỏng tối ưu
-330C). Chất lỏng từ bình chứa thấp áp sẽ được bơm dịch bơm đến dàn lạnh. Ở dàn
lạnh sẽ có các quạt dàn lạnh làm nhiệm vụ trao đổi nhiệt giữa môi chất lạnh và sản
phẩm (nhiệt độ trong dàn lạnh -350C ÷ -450C). Sau khi trao đổi nhiệt môi chất lạnh
dạng lỏng sẽ mất nhiệt hóa hơi quay về bình hạ áp. Hơi ở bình hạ áp sẽ được máy
nén hút về để nén tiếp tục chu trình mới.
22
Hệ thống Cấp đông băng chuyền IQF máy nén piston 2 cấp:
Hình 4.5. Hệ thống cấp đông băng chuyền IQF máy nén piston 2 cấp
Hình 4.6. Hệ thống băng chuyền IQF trục vít 2 cấp
23
Nguyên lý làm việc hệ thống cấp đông máy nén hai cấp:
Máy nén hút môi chất lạnh (thể hơi) từ bình hạ áp, môi chất lạnh (môi chất lạnh
thường là NH3) sẽ được nén cấp 1 lên áp suất 3 bar ÷ 4 bar về bình trung gian (nếu
hệ thống không có bình trung gian thì thay thế bằng bộ trao đổi nhiệt dạng ống
hoặc dạng tấm để hóa hơi hoàn toàn môi chất lạnh sau khi đi vào máy nén cấp 2),
tại bình trung gian sẽ có một đường tiết lưu từ bình cao áp về để giữ mực chất lỏng
trong bình, phần hơi trong bình trung gian sẽ được máy nén cấp 2 hút về và nén lên
áp suất cao (14 bar ÷ 15 bar đối với máy nén piston; 12,5 bar ÷ 13,5 bar đối với
máy nén trục vít) nhiệt độ đầu nén cao (1100C ÷ 1600C đối với máy nén piston, 800C
÷ 900C đối với máy nén trục vít).
Môi chất lạnh ở áp suất cao và nhiệt độ cao đi qua tháp giải nhiệt, ở đây quá trình
làm mát thông qua bơm và quạt giải nhiệt. Ở tháp giải nhiệt môi chất lạnh sẽ giảm
nhiệt độ về nhiệt độ ngưng tụ (nhiệt độ ngưng tụ ở Tiền Giang khoảng 350C) và áp
suất giảm về áp suất ngưng tụ. Môi chất lạnh sau khi ngưng tụ thành chất lỏng sẽ
chạy về bình chứa cao áp, áp suất ngưng tụ tốt nhất là 12,5 bar (áp suất thể hiện
trên đồng hồ đo của bình chứa cao áp). Nếu áp suất này > 12,5 bar thì giải nhiệt
thiếu, áp suất thấp hơn thì giải nhiệt thừa. Ngoài ra còn có đường ống thông giữa
đầu vào của môi chất lạnh vào tháp giải nhiệt và bình cao áp gọi là đường cân bằng
áp suất. Môi chất lạnh dạng lỏng áp suất cao ở bình cao áp được tiết lưu sang bình
hạ áp, môi chất lạnh ở bình hạ áp ở dạng lỏng áp suất thấp (1,2 bar ÷ 1,5 bar) và
nhiệt độ thấp (nhiệt độ môi chất lỏng tối ưu -330C). Chất lỏng từ bình chứa thấp áp
sẽ được bơm dịch bơm đến dàn lạnh. Ở dàn lạnh sẽ có các quạt dàn lạnh làm nhiệm
vụ trao đổi nhiệt giữa môi chất lạnh và sản phẩm (nhiệt độ trong dàn lạnh -350C ÷
-450C). Sau khi trao đổi nhiệt môi chất lạnh dạng lỏng sẽ mất nhiệt hóa hơi quay về
bình hạ áp. Hơi ở bình hạ áp sẽ được máy nén hút về để nén tiếp tục chu trình mới.
24
Tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió:
Hình 4.7. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén piston 1 cấp
Hình 4.8. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén trục vít 1 cấp
25
Nguyên lý làm việc tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió 1 cấp:
Giống như hệ thống cấp đông băng chuyền IQF 1 cấp, nguyên lý làm việc của hệ
thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió 1 cấp theo chu trình hình 4.5 và 4.6 nhưng so
với hệ thống cấp đông băng chuyền IQF, nguyên lý làm việc của hệ thống tủ đông
tiếp xúc và tủ đông gió khác ở chỗ cấu tạo của dàn bay hơi, dàn bay hơi của IQF là
kiểu băng chuyền và quạt gió (sản phẩm chuyển động theo tốc độ băng chuyền,
quạt gió thổi trực tiếp hơi lạnh vào sản phẩm); dàn bay tủ đông tiếp xúc là dạng tấm
(sản phẩm tiếp trực tiếp với các tấm phẵng bằng Inox bên trong có môi chất lạnh,
sản phẩm sẽ trao đổi nhiệt với tấm phẳng); dàn bay hơi tủ đông gió là quạt gió (sản
phẩm trao đổi nhiệt thông qua quạt gió thổi trực tiếp hơi lạnh vào sản phẩm).
Tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén piston 2 cấp (Nguyên lý làm việc
tương tự như của hệ thống cấp đông hai cấp):
Hình 4.9. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén piston 2 cấp
26
Hình 4.10. Hệ thống Tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén trục vít 2 cấp
Nguyên lý làm việc tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió 2 cấp:
Giống như hệ thống cấp đông băng chuyền IQF 2 cấp, nguyên lý làm việc của hệ
thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió 2 cấp theo chu trình hình 4.7 và 4.8 nhưng so
với hệ thống cấp đông băng chuyền IQF, nguyên lý làm việc của hệ thống tủ đông
tiếp xúc và tủ đông gió khác ở chỗ cấu tạo của dàn bay hơi.
27
Hệ thống hệ thống đá vẩy:
Hình 4.11. Hệ thống hệ thống đá vẩy máy nén piston
Hình 4.12. Hệ thống đá vẩy máy nén trục vít
28
Nguyên lý làm việc hệ thống đá vẩy:
Máy nén hút môi chất lạnh (thể hơi) từ bình hạ áp, môi chất lạnh (môi chất lạnh
thường là NH3) sẽ được nén lên áp suất cao (14 bar ÷ 15 bar đối với máy nén
piston, 12,5 bar ÷ 13,5 bar đối với máy nén trục vít) nhiệt độ đầu nén cao (1100C ÷
1600C đối với máy nén piston, 800C ÷ 900C đối với máy nén trục vít). Môi chất lạnh
ở áp suất cao và nhiệt độ cao đi qua tháp giải nhiệt, ở đây quá trình làm mát thông
qua bơm và quạt giải nhiệt. Ở tháp giải nhiệt môi chất lạnh sẽ giảm nhiệt độ về
nhiệt độ ngưng tụ (nhiệt độ ngưng tụ ở Tiền Giang khoảng 350C) và áp suất giảm về
áp suất ngưng tụ. Môi chất lạnh sau khi ngưng tụ thành chất lỏng sẽ chạy về bình
chứa cao áp, áp suất ngưng tụ tốt nhất là 12,5 bar (áp suất thể hiện trên đồng hồ đo
của bình chứa cao áp). Nếu áp suất này > 12,5 bar thì giải nhiệt thiếu, áp suất thấp
hơn thì giải nhiệt thừa. Ngoài ra còn có đường ống thông giữa đầu vào của môi chất
lạnh vào tháp giải nhiệt và bình cao áp gọi là đường cân bằng áp suất. Môi chất lạnh
dạng lỏng áp suất cao ở bình cao áp được tiết lưu sang bình hạ áp, môi chất lạnh ở
bình hạ áp ở dạng lỏng áp suất thấp (1,2 bar ÷ 1,5 bar) và nhiệt độ thấp (nhiệt độ
môi chất lỏng tối ưu -330C). Chất lỏng từ bình chứa thấp áp sẽ được bơm dịch bơm
đến dàn lạnh. Ở dàn lạnh sẽ có các quạt dàn lạnh làm nhiệm vụ trao đổi nhiệt giữa
môi chất lạnh và sản phẩm (nhiệt độ trong dàn lạnh -180C ÷ -200C). Sau khi trao đổi
nhiệt môi chất lạnh dạng lỏng sẽ mất nhiệt hóa hơi quay về bình hạ áp. Hơi ở bình
hạ áp sẽ được máy nén hút về để nén tiếp tục chu trình mới.
29
Điều hòa không khí trung tâm:
Hình 4.13. Hệ thống Điều hòa không khí trung tâm máy nén piston
30
Hình 4.14. Hệ thống Điều hòa không khí trung tâm máy nén trục vít
Nguyên lý làm việc hệ thống ĐHKK trung tâm:
Máy nén hút môi chất lạnh (thể hơi) từ bình hạ áp, môi chất lạnh (môi chất lạnh
thường là NH3) sẽ được nén lên áp suất cao (14 bar ÷ 15 bar đối với máy nén
piston, 12,5 bar ÷ 13,5 bar đối với máy nén trục vít) nhiệt độ đầu nén cao (1100C ÷
1600C đối với máy nén piston, 800C ÷ 900C đối với máy nén trục vít). Môi chất lạnh
ở áp suất cao và nhiệt độ cao đi qua tháp giải nhiệt, ở đây quá trình làm mát thông
qua bơm và quạt giải nhiệt. Ở tháp giải nhiệt môi chất lạnh sẽ giảm nhiệt độ về
nhiệt độ ngưng tụ (nhiệt độ ngưng tụ ở Tiền Giang khoảng 350C) và áp suất giảm về
áp suất ngưng tụ. Môi chất lạnh sau khi ngưng tụ thành chất lỏng sẽ chạy về bình
chứa cao áp ,áp suất ngưng tụ tốt nhất là 12,5 bar (áp suất thể hiện trên đồng hồ đo
của bình chứa cao áp). Nếu áp suất này > 12,5 bar thì giải nhiệt thiếu, áp suất thấp
hơn thì giải nhiệt thừa. Ngoài ra còn có đường ống thông giữa đầu vào của môi chất
lạnh vào tháp giải nhiệt và bình cao áp gọi là đường cân bằng áp suất. Môi chất lạnh
dạng lỏng áp suất cao ở bình cao áp được tiết lưu sang bình hạ áp, môi chất lạnh ở
bình hạ áp ở dạng lỏng áp suất thấp (1,2 bar ÷ 1,5 bar) và nhiệt độ thấp (nhiệt độ
môi chất lỏng tối ưu -330C). Chất lỏng từ bình chứa thấp áp sẽ được bơm dịch bơm
đến bộ phận trao đổi nhiệt. Ở bộ phận trao đổi nhiệt sẽ có các đường ống nước lạnh,
nước lạnh được bơm tuần hoàn từ hồ nước lạnh qua bộ phận trao đổi nhiệt và về hồ
nước lạnh (nhiệt độ trong bộ phận trao đổi nhiệt -50C ÷ 10C). Sau khi trao đổi nhiệt
môi chất lạnh dạng lỏng sẽ mất nhiệt hóa hơi quay về bình hạ áp. Hơi ở bình hạ áp
sẽ được máy nén hút về để nén tiếp tục chu trình mới. Nước trong hồ nước lạnh có
nhiệt độ 30C ÷ 70C được bơm tuần hoàn qua các dàn lạnh không khí (FCU) ở đây sẽ
diễn ra trao đổi nhiệt giữa nước lạnh và không khí trong xưởng sản xuất, nước sau
đó sẽ quay về hồ nước lạnh.
31
Hệ thống chiller nước lạnh (chiller: hệ thống làm lạnh nước):
Hình 4.15. Hệ thống chiller nước lạnh máy nén piston
Hình 4.16. Hệ thống chiller nước lạnh máy nén trục vít
32
Nguyên lý làm việc hệ thống chiller:
Giống như hệ thống ĐHKK nhưng không có bơm tuần hoàn qua các dàn lạnh
không khí, nước trong hồ nước lạnh được trực tiếp bơm đến sử dụng trong khâu sản
xuất.
Hệ thống kho lạnh:
Hình 4.17. Hệ thống kho lạnh piston
33
Hình 4.18. Hệ thống kho lạnh máy nén trục vít
Nguyên lý làm việc hệ thống kho lạnh:
Giống như hệ thống tủ đông gió nhưng phần không gian chứa sản phẩm của kho
rộng hơn nhiều so với tủ đông.
4.1.2. Các thiết bị hệ thống lạnh
Máy nén lạnh:
Máy nén lạnh được chia làm 2 loại bao gồm Máy nén lạnh pit-tông (Reciprocating
Compressor) và Máy nén lạnh trục vít (Screw Compressor), trong đó ở mỗi loại đều
được chia làm máy nén 1 cấp và máy nén 2 cấp. Máy nén làm nhiệm vụ nén môi
chất lạnh ở thể khí đến áp suất cao tùy theo yêu cầu của hệ thống. Lúc này nhiệt độ
của môi chất lạnh ở mức cao và ở trạng thái hơi quá nhiệt. Máy nén lạnh cần sử
dụng động cơ kéo có công suất lớn nhất trong hệ thống lạnh.
a) Máy nén trục vít một cấp b) Máy nén trục vít hai cấp Hình 4.19. Máy nén trục vít
a) Máy nén piston một cấp b) Máy nén piston hai cấp Hình 4.20. Máy nén piston
34
So sánh máy nén trục vít và máy nén piston, máy nén lạnh trục vít có các ưu điểm:
Hiệu suất máy nén ít phụ thuộc vào tỷ số nén.
Hiệu quả kinh tế cao trong điều chỉnh năng suất bằng van piston trượt.
Do tốc độ cao nên kết cấu gọn nhẹ.
Độ cân bằng cao do ít có bộ phận chuyển động tịnh tiến qua lại.
Tuổi thọ cao do các chi tiết không cọ xát trực tiếp mà việc chèn kín nhờ
các màng dầu.
Khả năng chịu được va đập thủy lực cao.
Nhược điểm máy nén trục vít:
Độ ồn cao.
Hệ thống bôi trơn cồng kềnh.
Máy nén piston có các chi tiết dễ mài mòn như: Lá van hút, nén, bạc séc
măng.
Một số phương pháp điều chỉnh năng suất máy nén trục vít:
Xả hơi từ tuyến đẩy sang tuyến hút.
Tiết lưu hơi trong miệng hút.
Thay đổi tần số quay.
Cửa chắn van trượt là phương pháp thường dùng trong máy nén lạnh trục
vít.
Dàn ngưng (Bình ngưng hay còn gọi là dàn nóng):
Gas lạnh được máy nén hút từ dàn lạnh để nén áp suất cao vào dàn ngưng. Tại dàn
ngưng thải nhiệt ra môi trường xung quanh để gas ngưng tụ lại thành dịch lỏng.
Dịch lỏng đi qua van tiết lưu để vào dàn lạnh.
35
Môi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ cao sau đó được đưa đến Dàn ngưng. Tại đây
với sự trao đổi nhiệt với nước hoặc đôi khi là không khí, môi chất lạnh được ngưng
tụ thành thể lỏng ở áp suất cao.
Quạt dàn ngưng được sử dụng giải nhiệt trong điều hòa không khí, kho lạnh khi
công suất lạnh không quá lớn.
Khi công suất lạnh lớn, nguời ta dùng nước giải nhiệt thông qua tháp giải nhiệt.
Nước sau khi được sử dụng để làm mát môi chất lạnh sẽ nóng lên và cần được làm
mát để tái sử dụng cho việc làm mát. Việc làm mát nước được thực hiện tại tháp giải
nhiệt bằng không khí với việc phun nước thành nhiều tia nước nhỏ qua quạt hút gió.
Van tiết lưu:
Được sử dụng để giãn nở môi chất lỏng đưa xuống áp suất thấp hơn tạo điều kiện
cho môi chất lỏng bay hơi.
Có 2 loại van tiết lưu chính:
Van tiết lưu tự động cân bằng trong: Chỉ lấy tín hiệu đầu ra của thiết bị
bay hơi.
Van tiết lưu tự động cân bằng ngoài: Lấy tín hiệu nhiệt độ và áp suất đầu
ra thiết bị bay hơi.
Dàn bay hơi (Bình bay hơi hay còn gọi là dàn lạnh):
Môi chất lỏng được bay hơi trong giàn bay hơi. Trong quá trình bốc hơi, môi chất
lạnh lấy nhiệt từ môi trường xung quanh nên nó làm lạnh chất tải lạnh. Về bản chất,
dàn bay hơi là một bộ trao đổi nhiệt giữa môi chất lạnh và chất tải lạnh. Chất tải
lạnh được sử dụng có thể là glycol, nước, nước muối v.v. Chất tải lạnh sau đó có thể
đưa đến khu vực cần làm lạnh để làm lạnh hệ thống. Môi chất lạnh lúc này ở thể khí
và bị hút vào máy nén để tiếp tục quá trình của vòng tuần hoàn.
36
Hiện nay có 3 phương pháp cấp dịch cho dàn lạnh công nghiệp thường sử dụng:
Phương pháp tiết lưu trực tiếp: Môi chất lạnh sau khi qua tiết lưu
được đưa trực tiếp vào dàn lạnh công nghiệp mà không qua các khâu trung
gian. Được sử dụng cho các hệ thống trung bình và nhỏ.
Ưu điểm :
Đơn giản, ít đầu tư các thiết bị đi kèm.
Thiết bị tiết lưu đa dạng có thể là: van tiết lưu tay, tự động hoặc cáp.
Nhược điểm:
Sử dụng cho hệ thống có phụ tải ổn định.
Hơi môi chất là bảo hòa ẩm nên khả năng trao đổi nhiệt kém. Thời gian
kéo dài. Vì vậy ít khi sử dụng cho cấp đông.
Phương pháp cấp dịch kiểu ngập lỏng (thiết bị kiểu này ít sử
dụng):Thông qua bình giữ mức để cấp dịch. Qui trình như sau:
Môi chất lạnh tiết lưu được đưa vào bình giữ mức. Tại bình giữ mức lỏng
dịch lỏng bảo hòa chảy tự nhiên về dàn lạnh. Hơi bảo hòa khô được hút
về máy nén.
Hơi môi chất ở đầu ra của dàn lạnh cũng được đưa về bình giữ mức trước
khi đưa về máy nén để tránh ngập lỏng cho máy nén. Trong bình giữ mức
có van phao để tránh lỏng tràn về máy nén.
Ưu điểm:
Do bên trong dàn lạnh công nghiệp có dịch lỏng nên khả năng trao đổi
nhiệt tốt hơn.
Nhược điểm:
37
Tốn thêm bình giữ mức và các thiết bị đi kèm.
Do đối lưu tự nhiên nên dịch lỏng chạy chậm.
Phương pháp cấp dịch bằng bơm: Môi chất lạnh được tiết lưu rồi đưa
vào bình hạ áp. Sau đó nhờ bơm đưa môi chất đến dàn lạnh.Do chuyển động
đối lưu cưỡng bức với tốc độ rất lớn bên trong dàn lạnh nên hiệu quả trao đổi
nhiệt cao và thời gian làm lạnh nhanh hơn.
Trong hệ thống bắt buộc phải có bình chứa hạ áp và các thiết bị phụ. Bình chứa hạ
áp đóng vai trò chứa dịch lỏng cho bơm và tách lỏng môi chất sau dàn lạnh.
Hình 4.21. Băng chuyền IQF
Hình 4.22. Dàn lạnh kho lạnh
38
Bình tách lỏng:
Bình tách lỏng để ngăn ngừa gas lỏng bay hơi không hết từ dàn lạnh trở về máy
nén. Trong máy nén chỉ có thể nén môi chất ở thể khí. Khi môi chất ở dạng lỏng sẽ
gây nên va đập thủy lực làm hỏng máy nén.
Nguyên tắc làm việc của bình tách lỏng:
Giảm đột ngột tốc độ dòng hơi từ tốc độ cao xuống độ tốc độ thấp vào
khoảng 0,5 m/s đến 1 m/s. Khi giảm tốc đột ngột, các giọt lỏng mất động
năng và rơi xuống đáy bình.
Thay đổi hướng chuyển động của dòng môi chất một cách đột ngột. Dòng
môi chất đưa vào bình không theo phương thẳng mà thường đưa ngoặc
theo những góc nhất định.
Dùng các tấm chắn để ngăn các giọt lỏng. Khi dòng môi chất chuyển
động va vào các vách chắn, các giọt lỏng bị mất động năng và rơi xuống.
Kết hợp tách lỏng hồi nhiệt, hơi môi khi trao đổi nhiệt sẽ bốc hơi hoàn
toàn.
Phạm vi sử dụng:
Hầu hết các hệ thống lạnh đều sử dụng bình tách lỏng. Trường hợp hệ
thống có những thiết bị có khả năng tách lỏng thì không sử dụng bình
tách lỏng. Ví dụ : Bình chứa hạ áp, bình giữ mức. Các bình này có cấu tạo
để có thể tách lỏng được nên có thể không sử dụng bình tách lỏng.
Bình tách dầu:
Bình tách dầu để đưa dầu nhớt lạnh trở lại máy nén thông qua 1 đường hồi về máy
nén để máy nén hoạt động với đầy đũ nhớt bôi trơn và làm mát. Trong trường hợp
máy nén bị mất dầu. Lúc này ma sát giữa các phần chuyển động của máy nén sẽ
sinh nhiệt gây giản nở kim loại làm bó kẹt piston, xi-lanh, v.v....
39
4.2. Hệ thống nước nóng điện trở
Tùy theo lượng nước nóng sử dụng nhà máy đầu tư điện trở có công suất khác nhau,
thông thường các nhà máy sử dụng điện trở từ 15kW ÷ 45kW để gia nhiệt cho bồn
nước nóng. Hệ thống nước nóng sử dụng điện trở cần nhiều điện năng để gia nhiệt
nước từ nhiệt độ thường lên 600C÷700C để cung cấp cho khâu vệ sinh.
Hình 4.23. Hệ thống nước nóng điện trở
4.3. Hệ thống nước cấp
Đa số các nhà máy sử dụng bơm lưu lượng để bơm nước lên bồn, bơm được đặt ở
đáy bồn hoặc trên nắp bồn chứa nước. Cách bố trí này không hiệu quả về năng
lượng.
Hình 4.24. Hệ thống nước cấp từ bồn trên cao bơm từ đáy hồ chứa
40
Hình 4.25. Hệ thống nước cấp từ bồn trên cao bơm từ nấp hồ chứa
4.4. Hệ thống hệ thống bơm sục khí nước thải
Các nhà máy sử dụng 2 bơm thổi khí chạy luân phiên 24/24 giờ/ngày. Các bơm phải
chạy liên tục 100% tải trong khi nhu cầu oxi cần thiết để nuôi vi sinh phụ thuộc vào
hàm lượng DO có trong bể xử lý nước thải.
Hình 4.26. Hệ thống bơm xử lý nước thải
4.5. Hệ thống chiếu sáng
Đa số các nhà máy bố trí đèn trên trần nhà xưởng, chiều cao thông thường từ 3,8
đến 4 mét, cách bố trí này không hiệu quả về năng lượng tốn nhiều đèn mà độ sáng
vẫn không đảm bảo theo tiêu chuẩn chiếu sáng (Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng
TCVN 7114-2008)
Khu chế biến của nhà máy thông thường đo được từ 100÷200 lux (trong
khi theo tiêu chuẩn ≥ 300 lux).
41
Khu vực kiểm tra, phân loại sản phẩm thông thường đo được từ 200÷300
lux (trong khi theo tiêu chuẩn ≥ 500 lux).
Loại đèn chiếu sáng thông thường là đèn huỳnh quang T10 (40W) Ballast
sắt từ (tổn hao 12W)
Hình 4.27. Hình chiếu đứng xưởng chế biến thủy sản
Hình 4.28. Hình chiếu bằng xưởng chế biến thủy sản
42
Chương 5. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG KHÔNG TỐN CHI
PHÍ ĐẦU TƯ HOẶC CÓ CHI PHÍ ĐẦU TƯ THẤP
5.1. Giải pháp quản lý
Quản lý năng lượng là một thuật ngữ bao trùm nhiều loại hệ thống từ nhỏ đến lớn
và liên hợp. Điều quan trọng là hệ thống nhỏ cũng có thể có những lợi ích lớn.
Nguyên lý cơ bản trong quản lý năng lượng là làm việc một cách hệ thống theo dõi
sản lượng và đo lường năng lượng tiêu thụ tương ứng, từ số liệu có được công ty sẽ
phát hiện những bất thường xảy ra trong hệ thống và đưa ra biện pháp khắc phục
kịp thời.
5.1.1. Các bước thực hiện
Chính sách năng lượng: Ban hành chính sách năng lượng thể hiện định
hướng, chủ trương của lãnh đạo về sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu
quả, mục tiêu, kế hoạch thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng.
Tổ chức đội ngũ quản lý năng lượng: Ban quản lý năng lượng với trưởng
ban là Phó Tổng giám đốc và tổ trưởng quản lý năng lượng (Thư ký ban)
là người phụ trách chính và các ủy viên là đại diện của các phòng, ban có
liên quan đến sử dụng năng lượng.
Động viên, thúc đẩy: Ban quản lý năng lượng là kênh tương tác thông tin
trực tiếp với tất cả các hộ tiêu thụ năng lượng quan trọng trong nhà máy.
Hệ thống thông tin (theo dõi tiêu thụ năng lượng): Lắp đặt các thiết bị đo
đếm, phân tích, báo cáo thông tin về tiêu thụ năng lượng.
Đào tạo, tuyên truyền: Đào tạo kiến thức về tiết kiệm năng lượng và quản
lý năng lượng cho các thành viên trong ban quản lý năng lượng. Phổ biến
các qui định về tiết kiệm năng lượng trong nội bộ.
43
Chính sách đầu tư: Có chủ trương đầu tư thực hiện các giải pháp tiết kiệm
năng lượng và kế hoạch thực hiện cụ thể, xem xét ưu tiên thực hiện các
giải pháp có chi phí thấp, thời gian thu hồi vốn ngắn rồi đến các giải pháp
có vốn đầu tư trung bình và cao.
5.1.2. Chuẩn bị về tổ chức nhân sự
Ban hành quyết định thành lập Ban quản lý năng lượng, chính sách năng lượng, đào
tạo kiến thức về tiết kiệm năng lượng cho Ban quản lý năng lượng.
5.1.3. Kiểm toán năng lượng
Kiểm toán năng lượng là hoạt động đo lường, phân tích, tính toán, đánh giá để xác
định mức tiêu thụ năng lượng, tiềm năng tiết kiệm năng lượng và đề xuất giải pháp
sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Đối với cơ sở sử dụng năng lượng theo
luật phải thực hiện kiểm toán năng lượng 3 năm một lần.
5.1.4. Kế hoạch và mục tiêu thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng
Hàng năm cần ban hành kế hoạch mà mục tiêu thực hiện các giải pháp tiết kiệm
năng lượng, đưa ra mức tiết kiệm năng lượng cụ thể cho từng bộ phận.
5.1.5. Thực hiện và quan trắc các giải pháp tiết kiệm năng lượng
Xác định vị trí lắp đặt các thiết bị đo đếm tiêu thụ năng lượng
Theo dõi được năng lượng tiêu thụ tại các khu vực chính, xác định suất
tiêu thụ năng lượng và kết quả tiết kiệm khi thực hiện các giải pháp
Hệ thống này không trực tiếp góp phần giúp TKNL tiêu thụ trong nhà
máy mà là phương tiện để quản lý năng lượng. Giúp các nhân viên vận
hành nắm được tình trạng hoạt động và tiêu thụ năng lượng của các thiết
bị, phát hiện những bất thường và có các biện pháp xử lý kịp thời.
44
Xác định suất tiêu hao năng lượng cho từng khu vực (theo bảng 5.1)
Bảng 5.1. Ví dụ về kết quả theo dõi suất tiêu hao năng lượng cho từng khu vực của một
công ty
Suất tiêu hao TT Hộ tiêu thụ
1 2 3 4 5 5 Cấp đông IQF Tủ đông Đá vẩy Kho lạnh ĐHKK Chiếu sáng xưởng (kWh/tấn sản phẩm) 395 215 130 190 74 76
5.1.6. Kiểm tra, đánh giá
Lãnh đạo công ty thường xuyên kiểm tra, đánh giá hoạt động của ban Quản lý năng
lượng theo định kỳ, xem các kế hoạch, mục tiêu đề ra có đạt được hay không, tiếp
tục đầu tư thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng để nâng cao hiệu quả sử
dụng năng lượng, tiếp tục cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng theo một phương
thức có hệ thống được lồng ghép trong quá trình sản xuất.
5.2. Giải pháp tiết kiệm khu vực văn phòng
5.2.1. Điều hòa không khí văn phòng
Nên che chắn dàn nóng các máy có dàn nóng đặt ngoài trời bị ánh nắng
mặt trời chiếu trực tiếp nhằm tránh bức xạ nhiệt cho máy nén, làm gia
tăng hiệu suất cho máy sau khi che chắn, từ đó sẽ làm giảm điện năng
tiêu thụ. Ngoài ra, tuổi thọ của máy cũng được kéo dài. Với biện pháp
này có thể tiết kiệm tối thiểu 5% điện năng tiêu thụ cho mỗi máy (ở đây
chỉ tính cho các dàn nóng hoạt động có thời gian bị nắng chiếu nhiều).
Cài đặt nhiệt độ cho phòng quá thấp cũng làm tiêu tốn điện năng. Vì vậy
cần nên cài đặt nhiệt độ từ 24 – 260C mà vẫn đạt được sự thoải mái khi
làm việc. Theo nghiên cứu của các chuyên gia khi tăng 10C thì giảm được
45
3 - 4% điện năng tiêu thụ. Mặc khác, đóng kín các cửa khi ra vào, tránh
thất thoát hơi lạnh từ các khe cửa hở...
Bố trí, lắp đặt sao cho khoảng cách giữa dàn nóng và dàn lạnh càng ngắn
càng tiết kiệm điện.
Che chắn xung quanh: Tối ưu hoá lưu lượng điều hoà không khí bằng các
biện pháp như sử dụng trần giả, và tách riêng những khu vực quan trọng
cần điều hoà.
Giảm thiểu tải nhiệt: giảm thiểu tải điều hòa không khí bằng các biện
pháp như làm trần giả, làm mát mái, sơn mái nhà màu sáng, chiếu sáng
hiệu quả, không để ánh nắng chiếu trực tiếp vào khu vực điều hoà, nhất là
vào các buổi chiều.
Lắp thêm màn cửa, tấm chắn hoặc màng hấp thụ bức xạ mặt trời trên cửa
sổ sẽ giúp giảm nhiệt vào phòng. Cách nhiệt trần nhà, là nơi ánh sáng mặt
trời chiếu vào bằng tấm cách nhiệt sẽ giúp giảm nhiệt vào phòng.
Thay hoặc làm sạch bộ lọc và thường xuyên làm sạch thiết bị bay hơi, và
ống xoắn giàn ngưng để máy điều hoà nhiệt độ làm mát hiệu quả .
Sử dụng bộ lọc không khí tốt sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của máy điều hoà vì
nó giúp các bộ phận quan trọng như quạt thổi, giàn lạnh và các bộ phận
bên trong sạch sẽ, hoạt động hiệu quả và lâu hơn
Tránh không mở cửa, cửa sổ thường xuyên, cửa mở sẽ làm tăng tiêu thụ
năng lượng máy điều hoà.
46
5.2.2. Máy tính văn phòng
Khối văn phòng tại công ty sử dụng các máy tính để bàn màn hình sử
dụng loại LCD... Thông thường khi sử dụng máy tính, không phải lúc nào
ta cũng thao tác trên máy, có những thời điểm có công việc đi ra ngoài
hay những thời điểm nghỉ giữa giờ nếu ta vẫn để máy hoạt động ở chế độ
bình thường sẽ dẫn đến việc tiêu tốn một lượng năng lượng một cách lãng
phí.
Khi không sử dụng máy vi tính nên xác lập các chế độ hoạt động cho máy
hợp lý như các chế độ Standby, Hibernate,... do đó khi không thao tác
trên máy ở một khoảng thời gian dài hơn thời gian cài đặt thì máy sẽ tự
động đi vào các chế độ này giúp tiết kiệm đáng kể lượng điện năng tiêu
thụ.
5.2.3. Các thiết bị khác
Ngoài hệ thống máy điều hòa và máy tính, khu vực văn phòng còn sử dụng một số
các thiết bị khác như máy photocopy, máy in, máy scan, loa máy tính... Các thiết bị
này có thời gian sử dụng thấp, phần lớn thời gian nằm ở chế độ chờ tuy nhiên vẫn
phải tiêu tốn một lượng năng lượng trong quá trình này. Vì vậy, khi không sử dụng
nên chủ động tắt hoàn toàn các thiết bị này đặc biệt là nên tắt CB tổng cung cấp
điện năng cho các hệ thống này khi người cuối cùng rời khỏi văn phòng.
5.3. Quản lý phụ tải
5.3.1. Nâng cao hệ số công suất bằng cách trang bị các tụ bù
Theo Thông tư số 15/2014/TT-BCT ngày 28 tháng 5 năm 2014 của Bộ Công
Thương Quy định về mua, bán công suất phản kháng doanh nghiệp phải có hệ số
công suất cosφ ≥ 0,9. Doanh nghiệp có hệ số công suất cosφ < 0,9 phải mua công
suất phản kháng.
47
Hệ số công suất cosφ dùng để xác định việc mua công suất phản kháng của bên mua
điện được tính trên cơ sở số liệu đo đếm được tại công tơ đo đếm điện năng trong
một chu kỳ ghi chỉ số công tơ theo công thức sau:
Ap: Điện năng tác dụng trong chu kỳ ghi chỉ số công tơ (kWh).
Aq: Điện năng phản kháng nhận về trong chu kỳ ghi chỉ số công tơ là
lượng công suất phản kháng tiêu thụ bởi các thiết bị điện trong khoảng
thời gian giữa hai lần ghi chỉ số công tơ (kVarh).
Mua công suất phản kháng:
Trong đó:
Tq: Tiền mua công suất phản kháng (chưa có thuế giá trị gia tăng);
Tp: Tiền mua điện năng tác dụng (chưa có thuế giá trị gia tăng);
k: Hệ số bù đắp chi phí do bên mua điện sử dụng quá lượng công suất
phản kháng quy định (%).
48
Bảng 5.2. Bảng tra hệ số bù đắp chi phí do bên mua điện sử dụng quá lượng
công suất phản kháng quy định
Hệ số công suất Hệ số công suất k (%) k (%) Cosφ Cosφ
0 Từ 0,9 trở lên 0,74 21,62
1,12 00,89 0,73 23,29
2,27 0,88 0,72 25
3,45 0,87 0,71 26,76
4,65 0,86 0,7 28,57
5,88 0,85 0,69 30,43
7,14 0,84 0,68 32,35
8,43 0,83 0,67 34,33
9,76 0,82 0,66 36,36
11,11 0,81 0,65 38,46
,12,5 0,8 0.64 40,63
13,92 0,79 0,63 42,86
15,38 0,78 0,62 45,16
16,88 0,77 0,61 47,54
18,42 0,76 0,6 50
20 0,75 Dưới 0,6 52,54
5.3.2. Giảm phụ tải giờ cao điểm
Chuyển đổi phụ tải từ giờ cao điểm sang giờ thấp điểm: Tùy theo đặc điểm vận
hành của từng nhà máy mà có chế độ vận hành phù hợp nhằm giảm phụ tải giờ cao
điểm. Chẳng hạn như tập trung sản xuất đá vảy trong giờ thấp điểm, dự trữ để sử
dụng trong giờ bình thường và giờ cao điểm vì tiền điện giờ cao điểm gấp 3 lần giờ
thấp điểm, giải pháp này không giúp tiết kiệm điện mà chỉ giúp tiết kiệm chi phí từ
49
giá điện. Tuy nhiên giải pháp này còn giúp giảm phụ tải đỉnh cho lưới điện.
5.4. Giải pháp hệ thống lạnh
5.4.1. Bảo trì, bảo dưỡng thích hợp
Cần có kế hoạch bảo trì liên tục không những hệ thống máy nén, dàn ngưng, tháp
giải nhiệt,... mà còn kiểm soát tình trạng của hệ thống ống dẫn như phát hiện rò rỉ
ga lạnh, lớp cách nhiệt bị hỏng,... từ đó có biện pháp sửa chữa kịp thời.
5.4.2. Bảo ôn (cách nhiệt) đường ống dẫn gas lạnh, Bình thấp áp, bình trung
gian, bồn nước nóng
Bảo ôn các thiết bị luôn phải đủ và được duy trì. Cách nhiệt dể bị hỏng hoặc tháo ra
trong lúc sữa chữa, cách nhiệt không đủ ở các bộ phận kỹ thuật như các bơm, van.
Cần phải rà soát tất cả các thiết bị nóng, lạnh để tất cả các bộ phận có cách nhiệt
đúng trên tất cả các tuyến từ thiết bị đến nơi sử dụng.
5.4.3. Quản lý vận hành xã tuyết Dàn lạnh (Dàn ngưng)
Công tác xả tuyết dàn lạnh trong kho phải được chương trình hóa một cách tự động
hoặc phải tuân thủ nghiêm ngặt theo quy trình vận hành. Nếu xả tuyết xảy ra rất
thường xuyên hoặc ít quá sẽ làm tăng điện năng tiêu thụ. Những biện pháp bảo
dưỡng này tốn rất ít chi phí nhưng đòi hỏi phải thay đổi thói quen vận hành của
người công nhân.
50
5.4.4. Giảm tổn thất nhiệt kho lạnh
Các kho lạnh phải được cách nhiệt, cách ẩm tốt, phải được kiểm tra thường xuyên
và phải được trang bị cửa đóng tự động có độ kín cao, có tấm chắn tản nhiệt trước
cửa bốc dỡ hàng. Thực tế cho thấy các vách kho lạnh, thường nhiệt độ bề mặt giảm
dần từ trên xuống, gây hiện tượng đọng ẩm ở các vách. Kho lạnh nên thiết kế nhiều
buồng và có hành lang lạnh (phòng đệm).
5.4.5. Điều chỉnh sản xuất đá
Quá trình sản xuất đá sử dụng nhiều năng lượng, khi lượng đá sản xuất ra nhưng
không được sử dụng đều là lãng phí năng lượng. Khi đá được trữ nó sẽ tan chảy
chậm nhưng đó vẫn là lãng phí. Cần đảm bảo rằng sản lượng đá được điều chỉnh
theo số lượng sản phẩm cần được chế biến thay vì để trong kho. Điều chỉnh sản
lượng đá sản xuất sao cho đến cuối mỗi ngày tất cả đá đã được sử dụng hết, đặc biệt
là trước những ngày nghỉ cuối tuần.
5.4.6. Tiết kiệm nước
Làm vệ sinh xưởng sản xuất là cần thiết nhưng điều quan trọng là làm
đúng và không quá nhiều. Cần hạn chế sử dụng nước nóng để tiết kiệm
năng lượng đun nước nóng và hệ thống điều hòa. Cần đảm bảo thực hiện
làm vệ sinh theo biểu thời gian.
Lắp đặt lưới chắn tại các hố ga để ngăn chất thải rắn đi vào hệ thống xử lý
nước thải, qui định thao tác thu gom chất thải rắn trước khi vệ sinh thiết
bị, nền xưởng nhằm giảm tiêu hao nước.
Làm vệ sinh khô trước khi cọ rửa bằng nước.
Thấm ướt sàn và thiết bị trước khi cọ rửa để chất bẩn dễ bong ra và thu
gom sạch chất thải rắn trước khi cọ lần cuối.
Khóa chặt các van nước khi không sử dụng, kiểm tra đường ống tránh rò
51
rỉ, tiến hành khắc phục ngay sự cố rò rỉ.
Đào tạo, nâng cao nhận thức tiết kiệm nguyên vật liệu (nước, điện, đá…)
cho công nhân.
Tái sử dụng nước mạ băng, rả khuôn.
Giảm thiểu thời gian mở tủ đông: khi sử dụng tủ đông gió hoặc tủ đông
5.4.7. Tiết kiệm đối với tủ đông
tiếp xúc, thời gian nạp và lấy sản phẩm ra phải ngắn. Nếu tủ đông mở và
đang chạy thì tiêu thụ năng lượng sẽ cao. Lạnh của tủ đông sẽ đi vào
phòng điều hòa không khí, nhưng đây là cách làm mát rất không hiệu
quả. Giải pháp dễ thực hiện dễ dàng bằng cách lên kế hoạch thứ tự nạp và
lấy sản phẩm trong thời gian ngắn nhất có thể.
Thiết kế, cải tạo lại khay/mâm cấp đông phù hợp với kích thước của tủ
Đối với tủ đông gió là làm các giá đỡ có bánh xe và đặt sản phẩm thủy
cấp đông đảm bảo thời gian cấp đông đều cho các mẻ.
sản lên trên chúng. Để nạp hoặc lấy sản phẩm của tủ đông chỉ cần kéo
Đối với tủ đông tiếp xúc, cần đảm bảo rằng có đủ sản phẩm để nạp vào tủ
một giá sản phẩm ra và cho giá khác vào.
đông trước khi bắt đầu quá trình nạp sản phẩm đồng bộ với bước chế biến
trước đó tránh nạp chậm.
5.4.8. Vận hành đúng quy trình, cài đặt nhiệt độ hợp lý
Những nguyên nhân chính làm cho tủ đông và băng chuyền IQF có suất tiêu thụ
năng lượng cao:
Một số bộ phận của nó hoặc thiết bị phụ là quá nhỏ và vận hành trên mức
công suất định mức.
52
Tủ đông, băng chuyến IQF được bảo dưỡng kém.
Tủ đông, Băng chuyền IQF vận hành khác với các điều kiện thiết kế, thiết
Người vận hành đã thay đổi các điểm đặt để cố làm tăng công suất máy.
bị không điều chỉnh đúng.
Việc kiểm tra vận hành không phức tạp lắm nhưng tiềm năng tiết kiệm
Giải pháp:
lớn, việc kiểm tra bằng cách tìm các thông số thiết kế của tủ đông, băng
chuyền IQF kiểm tra xem nó có được vận hành ở những thông số này
không.
Cách khác là liên hệ với nhà cung cấp hoặc một chuyên gia trong lĩnh vực
nhiệt lạnh để giúp cải thiện hiệu suất.
5.4.9. Giảm công đoạn trung gian chứa sản phẩm
Khi chứa giữ sản phẩm thủy sản giữa các công đoạn sản xuất thông thường được
thực hiện bằng cách đặt chúng trên đá vẩy hoặc nước lạnh đá vẩy. Nếu có thể hạn
chế được việc này thì tiết kiệm được đá vẩy. Nếu không tránh được công đoạn trung
gian thì sử dụng các thùng chứa nguyên liệu cách nhiệt để giảm lượng đá sử dụng.
5.4.10. Giảm hàm lượng không khí trong môi chất lạnh
Hiệu suất của hệ thống làm lạnh sẽ suy giảm đáng kể nếu có lẫn không
khí nhiều trong môi chất lạnh. Ngay cả khi đã có lắp thiết bị xả khí trong
hệ thống vẫn có thể còn một lượng không khí lớn.
Nếu có không khí trong hệ thống, thì nó chiếm chỗ trong dàn ngưng tụ,
làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt bề mặt. Nó cũng có thể làm tắt các hệ
thống xả nước, gây ra các vấn đề cho các van nổi cao áp và là xúc tác cho
các phản ứng ăn mòn. Do đó không phải chỉ cần có thiết bị xả không khí
mà thiết bị xả này phải là loại được thiết kế tốt và hoạt động hiệu quả.
53
Tiết kiệm năng lượng được tạo ra nhờ việc hạ thấp nhiệt độ ngưng tụ.
Thông thường cứ hạ thấp được một nhiệt độ ngưng tụ thì hiệu suất sẽ
tăng thêm 3%.
Không khí trong môi chất lạnh có nhiều vấn đề khác nhau mà những vấn
đề này chỉ dẫn về sự có mặt của không khí:
Khi quan sát thấy áp suất ngưng tụ cao hơn bình thường, kim đồng hồ áp
suất rung mạnh thì trong hệ thống đã bị lọt khí không ngưng.
Khí không ngưng có thể lọt vào hệ thống do rò rỉ phía hạ áp hoặc lọt vào
các thiết bị trong quá trình sửa chữa, bảo dưỡng.
Việc xả khí không ngưng trong hệ thống có trang bị bình xả khí không
ngưng khác với hệ thống không có bình này.
Khí không ngưng thường tích tụ nhiều nhất tại bình ngưng tụ. Khí không
ngưng có lẫn môi chất được lấy từ thiết bị ngưng tụ dẫn lên bình tách khí
không ngưng. Ở đây hỗn hợp được làm lạnh để tách phần môi chất còn
lẫn trước khi xả khí không ngưng ra ngoài.
Hệ thống không có bình xả khí không ngưng:
Quá trình xả khí không ngưng thực hiện trực tiếp từ thiết bị ngưng tụ và thực hiện
theo các bước sau:
Cho dừng hệ thống lạnh.
Bật công tắc chạy bơm, quạt giải nhiệt sang vị trí MANUAL để giải nhiệt
thiết bị ngưng tụ, tiếp tục ngưng lượng môi chất còn tích tụ ở thiết bị và
chảy về bình chứa. Thời gian làm mát khoảng 15- 20 phút.
Ngừng chạy bơm, quạt và đóng các van để cô lập thiết bị ngưng tụ với hệ
thống.
54
Tiến hành xả khí không ngưng trong thiết bị ngưng tụ. Quan sát áp suất
thiết bị ngưng tụ, không nên xả quá nhiều mỗi lần. Cần chú ý dù quá trình
làm mát có lâu như thế nào thì trong khí không ngưng vẫn còn lẫn một ít
môi chất lạnh. Đối với NH3, khi xả khí không ngưng phải đưa khí xả vào
bể nước để hấp thụ hết NH3 lẫn vào khí tránh gây ảnh hưởng đối với
xung quanh.
Hệ thống có bình xả khí không ngưng:
Quá trình xả khí không ngưng trong trường hợp hệ thống có thiết bị xả
khí không ngưng chỉ có thể tiến hành khi hệ thống đang hoạt động. Tuy
nhiên để hạn chế môi chất tuần hoàn khi xả khí nên tắt cấp dịch dàn lạnh.
Cấp dịch làm lạnh bình xả khí không ngưng.
Mở thông đường lấy khí không ngưng từ thiết bị ngưng tụ đến bình xả
Sau một thời gian làm lạnh ở thiết bị xả khí để ngưng tụ hết môi chất còn
khí không ngưng để khí không ngưng đi vào thiết bị xả khí.
lẫn, tiến hành xả khí ra ngoài.
55
Chương 6. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TỐN CHI PHÍ
ĐẦU TƯ TRUNG BÌNH VÀ CAO
6.1. Hệ thống lạnh
6.1.1. Lắp biến tần cho bơm, quạt dàn ngưng, quạt dàn lạnh
Bơm nước giải nhiệt chạy liên tục 100% phụ tải không theo nhu cầu phụ
Hiện trạng:
Quạt tháp giải nhiệt vẫn hoạt động 100% phụ tải trong khi dàn lạnh đã đủ
tải cần giải nhiệt.
độ lạnh.
Giải pháp:
Lắp bộ biến tần tự động điều khiển phụ tải của động cơ đáp ứng vừa đúng nhu cầu
thực tế giúp tiết kiệm điện năng tiêu thụ đáng kể.
Lợi ích và chi phí:
Ta có:
Mômen của tải tỷ lệ với bình phương tốc độ quay của bơm, quạt
T = kω2, tương ứng P = Tω = kω3
Trong đó:
T: mômen
k: hằng số
ω: tốc độ động cơ
P: công suất
Từ biểu thức trên ta thấy công suất tỉ lệ hàm bậc 3 so với tốc độ, do đó để tiết kiệm
năng lượng cho bơm, quạt ta sử dụng biến tần để điều khiển tốc độ động cơ.
56
Hình 6.1. Đồ thị công suất của bơm, quạt theo lưu lượng
Hình 6.2. Dạng đồ thị công suất bơm, quạt theo lưu lượng sau khi lắp biến tần
Đánh giá hiệu quả:
Dựa vào các thông số trên động cơ như công suất định mức, tốc độ động cơ và công
suất động cơ đo được dựa vào dạng đồ thị công suất bơm, quạt theo lưu lượng sau
khi lắp biến tần sẽ có mức tiết kiệm khác nhau.
57
Ví dụ:
Khi chưa gắn biến tần bơm, quạt chạy 50% lưu lượng thì cần 50% năng
lượng
Sau khi lắp biến tần bơm, quạt chạy 50% lưu lượng thì cần 17% năng
lượng.
Như vậy với giải pháp lắp biến tần đã tiết kiệm 50% - 17% = 33% điện năng tiêu
thụ cho bơm, quạt.
6.1.2. Thay thế máy nén piston bằng máy nén trục vít
Hiện trạng:
Phần lớn nhà máy thủy sản ở Tiền Giang có hệ thống lạnh sử dụng máy nén piston,
loại máy nén có hiệu quả sử dụng năng lượng COP thấp khoảng từ 3 đến 4 và cũng
chưa lắp biến tần cho các quạt dàn lạnh hay bơm nước giải nhiệt. Có một số doanh
nghiệp cũng đã thay thế hệ thống lạnh sử dụng máy nén piston bằng máy nén trục
vít có COP cao từ 4 đến 5 và sử dụng biến tần cho các quạt dàn lạnh hay bơm nước
giải nhiệt.
Giải pháp:
Việc đầu tư hệ thống lạnh trục vít chỉ đạt hiệu quả kinh tế khi: Doanh nghiệp có nhu
cầu đầu tư mới hệ thống lạnh để mở rộng sản xuất, hoặc hệ thống máy nén piton đã
cũ, thường xuyên bị hỏng hóc, có chi phí bảo trì bảo dưỡng cao, ảnh hưởng đến quá
trình sản xuất. Ưu điểm của máy nén trục vít là chi phí bảo trì, bảo dưỡng ít, hoạt
động ổn định.
Lợi ích và chi phí:
Việc đầu tư mới hoặc thay thế máy nén piston bằng máy nén trục vít hiệu
suất cao có chi phí đầu tư cao khoảng 22 triệu đồng/1kW.
58
Theo kinh nghiệm chia sẽ của các chuyên gia về hệ thống lạnh thì hệ
thống lạnh trục vít tiết kiệm điện hơn hệ thống lạnh piston khi vận hành ở
mức phụ tải trên 70%.
Tiềm năng tiết kiệm của giải pháp này là từ 1% đến 15% điện năng tiêu
thụ tùy thuộc vào việc vận hành phụ tải.
6.1.3. Lắp thiết bị xả khí không ngưng
Hiện trạng:
Các doanh nghiệp thủy sản có lắp van xả khí không ngưng nhưng chỉ lắp
trên dàn ngưng nên hiệu quả xả khí không ngưng chưa triệt để làm giảm
Để xác định hệ thống có khí không ngưng là dùng súng đo nhiệt độ hồng
tăng áp suất ngưng tụ trên dàn ngưng.
ngoại đo nhiệt độ bề mặt của đáy bình cao áp và nhiệt độ phía trên phần
bình cao áp, nếu chênh lệch nhiệt độ lớn hơn 1,2 0C chứng tỏ hệ thống có
khí thừa trong dàn ngưng, khí thừa đã chiếm một diện tích trong dàn
ngưng làm giảm diện tích làm mát trong dàn ngưng, do đó có nhiều khí
nóng từ đường cân bằng áp suất về bình cao áp dẫn đến sự chênh lệch
nhiệt độ cao.
Giải pháp:
Lắp thiết bị xả khí không ngưng để xả khí không ngưng lẫn trong môi chất lỏng, khí
không ngưng lấy từ đường ống sau dàn ngưng, ở bình chứa cao áp và từ đầu ra của
bơm dịch.
59
Sau đây là sơ đồ đấu nối đường ống của thiết bị xả khí không ngưng:
Hình 6.3. Sơ đồ đấu nối đường ống của thiết bị xả khí không ngưng
Lợi ích và chi phí:
Tiết kiệm năng lượng được tạo ra nhờ việc hạ thấp áp suất ngưng tụ.
Thông thường cứ hạ thấp được một bar áp suất ngưng tụ thì hiệu suất sẽ
tăng thêm 3% (theo số liệu chia sẻ kinh nghiệm của các chuyên gia Đan
Mạch Công ty Cool Partners).
Áp suất ngưng tụ ở bình cao áp hiệu quả nhất đối với khu vực tỉnh Tiền
Giang là 12,5 bar (tương đương 12,5 kg/cm2).
Khi quan sát áp suất ngưng tụ trên bình cao áp là 16 bar thì đã có không
khí thừa trong giàn ngưng và tiềm năng tiết kiệm năng lượng khi lắp thiết
bị xả khí không ngưng đối với giải pháp này là (16-12,5)*3% = 10,5%.
Chi phí đầu tư khi lắp hệ thống này là từ 300 triệu đồng đến 400 triệu
đồng.
60
6.1.4. Lắp thiết bị xả nước lẫn trong môi chất lạnh
Hiện trạng:
Các doanh nghiệp thủy sản chưa lắp thiết bị xả nước trong môi chất lạnh, các nhân
viên vận hành chưa biết cách xác định hàm lượng nước trong môi chất lạnh để đánh
giá hiệu quả hệ thống lạnh.
Giải pháp:
Nước trong môi chất làm lạnh là một vấn đề phổ biến trong nhiều hệ thống làm lạnh
và người vận hành thường không nhận ra. Tiềm năng TKNL thay đổi theo hàm
lượng nước lẫn trong môi chất lạnh. Do đó cần lắp thiết bị xả nước hiệu quả trong
hệ thống để tách nước ra khỏi môi chất lạnh. Hàm lượng nước lẫn trong môi chất
lạnh không được vượt quá 1%.
Có hai biện pháp đơn giản để điều tra xem có nước trong môi chất lạnh amoniac
hay không là:
Sử dụng một người đã qua đào tạo rút 100 mL amoniac và đặt vào nơi an
toàn để bay hơi. Sau đó đo phần chất lỏng còn lại trong cốc, đó là nước.
So sánh hàm lượng nước này với số liệu trong bảng thông số chuẩn để
tìm ra trọng lượng phần trăm. Phải đảm bảo lấy mẫu chất lỏng từ áp suất
thấp vì ở đó chủ yếu là nước
Nếu thiết bị bay hơi tuần hoàn được lắp và đặt nhiệt độ vận hành cao hơn
nhiệt độ mà áp suất đo được cho thấy thực sự là có nước trong môi chất
lạnh..
Trong những trường hợp xấu nhất với hàm lượng nước cao thì dầu xả ra có màu
trắng nhạt của sữa. Nếu thấy như vậy thì hàm lượng nước rất cao phải khắc phục
ngay.
61
Sau khi kiểm tra nếu thấy có lẫn nước trong môi chất lạnh biện pháp khắc phục là
liên hệ với nhà cung cấp thiết bị xả nước.
Sơ đồ lắp đặt hệ thống xả nước môi chất lạnh như sau:
Hình 6.4. Sơ đồ lắp đặt hệ thống xả nước môi chất lạnh
Lợi ích và chi phí:
Lắp thiết bị tách nước trong môi chất lạnh để giảm nhiệt độ môi chất lỏng
bình hạ áp, giảm 10C tương đương tiết kiệm 4,5% (theo số liệu chia sẻ
kinh nghiệm của các chuyên gia Đan Mạch Công ty Cool Partners)
Sau khi lấy mẩu NH3 ở bình thấp áp, sử dụng máy đo nhiệt độ que để xác
định nhiệt độ chất lỏng bình thấp áp. Nhiệt độ môi chất lạnh khi hàm
lượng nước dưới 1% là -330C.
62
Ví dụ: Nhiệt độ đo được của môi chất lạnh lấy mẫu ở bình thấp áp là
-310C thì tiềm năng tiết kiệm năng lượng [-310C - (-330C)]*4,5% = 20C
*4,5% = 9%. Chi phí đầu tư khi lắp hệ thống này là từ 300 triệu đồng đến
400 triệu đồng.
6.1.5. Sử dụng nước lạnh chiller thay cho nước lạnh từ đá vẩy
Hiện trạng:
Trong ngành thủy sản đá đực sử dụng nhiều để sản xuất nước lạnh bằng cách đơn
giản là trộn đá với nước. Đây là cách sản xuất nước lạnh rất không hiệu quả. Nước
lạnh được pha có nhiệt độ từ 30C đến 50C mục đích để giảm đến mức thấp nhất tốc
độ phát triển của vi khuẩn và giữ sản phẩm thủy sản được tươi. Cũng có một số nhà
máy đã sử dụng chiller để sản xuất nước lạnh, đá vẩy hạn chế sử dụng.
Giải pháp:
Thay vì sử dụng đá, nước được làm lạnh trực tiếp trong thiết bị làm lạnh là chiller
được lắp riêng cho mục đích này. Nếu có sụ dao động lớn lượng nước tiêu thụ trong
ngày thì lắp thêm một bình đệm chứa nước lạnh.
63
Hình 6.5. Sơ đồ hệ thống chiller nước lạnh
Lợi ích và chi phí:
Đầu tư hệ thống chiller nước lạnh để giảm lượng đá vẩy sử dụng. Tiềm năng tiết
kiệm năng lượng cho giải pháp này lớn là do các máy nén vận hành ở nhiệt độ -3 0C
thay vì -200C hoặc hơn.
Do hệ thống chiller chỉ cung cấp được nước lạnh từ 3 0C đến 50C nếu nước cần có
nhiệt độ thấp hơn cần pha thêm một ít đá vẩy.
Tùy theo lượng đá vẩy sử dụng của nhà mày mà tiềm năng tiết kiệm năng lượng
khác nhau, phần trăm tiết kiệm năng lượng khi chuyển đổi từ nước lạnh đá vẩy sang
nước lạnh chiller như sau:
Nhiệt đội nước thường: 300C
Nhiệt độ nước lạnh cần: 3÷50C
64
Nhiệt độ bay hơi môi chất lạnh để làm đá vẩy: -200C
Nhiệt độ bay hơi môi chất lỏng từ Chiller: -10C
Tiềm năng tiết kiệm = {[-10C - (-200C)]/[300C - (-200C)]}*100% = 38%
Chi phí đầu tư hệ thống chiller này tùy vào nhà sản xuất nhưng ước khoảng 22 triệu
đồng/1 kW.
6.1.6. Lắp biến tần cho máy nén hệ thống lạnh
Hiện trạng:
Đa số các máy nén hệ thống lạnh riêng lẻ hoạt động non tải do đó hiệu suất thấp
Giải pháp:
Lắp biến tần cho máy nén lạnh
Lợi ích và chi phí:
Nông Thủy sản Việt Phú
Công suất vận hành của Băng chuyền IQF 1.1 (Hệ thống lạnh độc lập) Công ty CP
TT
Thiết bị
Công suất đo MN1-Cấp 1 (kW)
Công suất đo MN2-Cấp 2 (kW)
Tổng công suất đo (kW)
Công suất định mức (kW)
Phần trăm phụ tải (%)
1 IQF 1.1
55,5
52,8
108,3
200
54
Dựa vào công suất vận hành 54% phụ tải; đồ thị lưu lượng và công suất trong
trường hợp này khi lắp biến tần sẽ tiết kiệm là 54% - 20% = 34%
65
6.1.7. Trữ lạnh
Hiện trạng:
Đa số các nhà máy Thủy sản vẫn vận hành các thiết bị lạnh vào giờ cao điểm
Giải pháp:
Trữ lạnh cho phép thiết bị làm lạnh vận hành hầu như suốt giờ thấp điểm và giờ bình thường, ví dụ vào ban đêm khi nhu cầu điện và sử dụng năng lượng là thấp nhất, sản xuất nước lạnh để sử dụng sau.
Trong nhiều nhà máy, nhu cầu tải lạnh đỉnh từ nước lạnh trùng với cao điểm nhu cầu điện và sử dụng năng lượng cao nhất. Mặc dầu hệ thống trữ lạnh không tiết kiệm năng lượng cho nhà máy nhưng nó giúp giảm chi phí trong những khu vực sau:
Giảm công suất đơn vị làm lạnh và như thế giảm chi phí đầu tư
Chuyển sử dụng điện đến thời gian không phải giờ cao điểm và nhu
Giảm phụ tải kết nối vào lưới điện
cầu thấp hơn cao điểm.
Chi phí tiền điện được tính như sau:
Lợi ích và chi phí:
Giá điện TT Hạng mục Giờ áp dụng (đồng/kWh)
a) Gồm các ngày từ thứ Hai đến thứ Bảy
- Từ 09 giờ 30 đến 11 giờ 30 (02 giờ); 1 Giờ cao điểm 2.735 - Từ 17 giờ 00 đến 20 giờ 00 (03 giờ).
b) Ngày Chủ nhật: không có giờ cao điểm.
2 Giờ bình thường 1.518 a) Gồm các ngày từ thứ Hai đến thứ Bảy
66
- Từ 04 giờ 00 đến 9 giờ 30 (05 giờ và 30 phút);
- Từ 11 giờ 30 đến 17 giờ 00 (05 giờ và 30 phút);
- Từ 20 giờ 00 đến 22 giờ 00 (02 giờ).
b) Ngày Chủ nhật
Từ 04 giờ 00 đến 22 giờ 00 (18 giờ).
Tất cả các ngày trong tuần: từ 22 giờ 00 đến 04 giờ 3 Giờ thấp điểm 983 00 sáng ngày hôm sau (06 giờ)
Như vậy việc trữ lạnh không giúp tiết kiệm năng lượng nhưng giúp giảm chi phí
điện năng nhiều do giá điện vào giờ cao điểm gấp 2 lần giờ bình thường và 3 lần
thấp điểm
Trữ vào giờ thấp điểm: (10pm đến 4am)
Sử dụng vào thời gian cao điểm: (9.30am đến 11.30am và 5pm đến 8pm)
6.2. Hệ thống nước nóng
6.2.1. Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống máy nước nóng năng
lượng mặt trời
Hiện trạng:
67
Đa số các nhà máy sử dụng nước nóng bằng điện trở gia nhiệt nước cấp cho khâu vệ
sinh dụng cụ của công nhân. Nhu cầu nước nóng từ 50-60oC do đó cần một lượng
điện năng lớn để gia nhiệt cho nước nóng từ nhiệt độ nước 30 oC.
Giải pháp:
Hình 6.6. Sơ đồ hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời
Lợi ích và chi phí:
Bảng 6.1. Bảng tính hiệu quả thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ
thống máy nước nóng năng lượng mặt trời dung tích 10 m3
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Giá điện trung bình đồng/kWh 1.427
2 Hệ thống nước nóng điện trở 10 m3
3 Điện năng tiêu thụ trong một giờ kWh 32,8
Số giờ mở điện trở trong ngày 4 10
5 Điện năng tiêu thụ trong ngày kWh 328
Số ngày làm việc trong năm 6 ngày 320
7 Điện năng tiêu thụ năm 104.960
Tiền điện tiêu thụ/năm 8 đồng 149.777.920
9 Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời 10 m3
Chi phí đầu tư hệ thống nước nóng năng lượng 10 mặt trời 10 m3 đồng 700.000.000
68
kWh 104.960 11 Điện năng tiết kiệm
đồng 149.777.920 12 Tiền điện tiết kiệm/năm
năm 4,7 13 Thời gian hoàn vốn
tấn 43,3 14 Giảm phát thải CO2
Đánh giá hiệu quả:
Dựa vào bảng tính toán như trên (bảng 6.1) tùy thuộc vào thời gian tắt mở điện trở
và số ngày làm việc của nhà máy trong năm mà có thời gian hoàn vốn khác nhau,
trong trường hợp trên thì thời gian hoàn vốn là 4,7 năm. Chi phí đầu tư khi thực
hiện giải pháp này từ 600 đến 700 triệu đồng, thời gian hoàn vốn khi thực hiện giải
pháp này từ 3-5 năm.
6.2.2. Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén
Hiện trạng:
Phần lớn nhà máy chế biến thủy sản còn sử dụng hệ thống máy nén piston cho hệ
thống lạnh, nhiệt độ đầu nén của piston cao từ 1100C đến 1600C thích hợp với việc
gia nhiệt nước lên 50-60oC để sử dụng cho khâu vệ sinh, tuy nhiên có ít công ty áp
dụng giải pháp này.
Giải pháp:
Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén
69
Hình 6.7. Sơ đồ hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén
70
Lợi ích và chi phí:
Bảng 6.2. Bảng tính hiệu quả thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ
thống thu hồi nhiệt đầu nén 10 m3
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Giá điện trung bình đồng/kWh 1.427
2 Hệ thống nước nóng điện trở 10 m3
3 Điện năng tiêu thụ trong một giờ kWh 32,8
Số giờ mở điện trở trong ngày 4 10
5 Điện năng tiêu thụ trong ngày kWh 328
Số ngày làm việc trong năm 6 ngày 320
7 Điện năng tiêu thụ năm 104.960
Tiền điện tiêu thụ/năm 8 đồng 149.777.920
9 Hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén máy nén piston 10 m3
Chi phí đầu tư hệ thống nước nóng thu hồi 10 đồng 350.000.000 nhiệt đầu nén máy nén piston 10 m3
11 Điện năng tiết kiệm kWh 104.960
12 Tiền điện tiết kiệm/năm đồng 149.777.920
13 Thời gian hoàn vốn năm 2,3
tấn 43,3 14 Giảm phát thải CO2
Đánh giá hiệu quả:
Dựa vào bảng tính toán như trên, tùy thuộc vào thời gian tắt mở điện trở và số ngày
làm việc của nhà máy trong năm mà có thời gian hoàn vốn khác nhau, trong trường
hợp trên thì thời gian hoàn vốn là 2,3 năm. Chi phí đầu tư khi thực hiện giải pháp
này từ 300 – 450 triệu đồng, thời gian hoàn vốn khi thực hiện giải pháp này từ 2-3
năm.
6.3. Hệ thống bơm nước cấp
6.3.1. Thay động cơ bơm non tải bằng động cơ có công suất phù hợp
71
Hiện trạng:
Một số nhà máy sử dụng bơm có công suất lớn hơn nhu cầu, bơm nước cấp đến nơi
sử dụng cho khâu vệ sinh nhưng sử dụng van paypass hồi nước về hồ chứa khi
không sử dụng hết lưu lượng nước bơm.
Giải pháp:
Thay động cơ bơm non tải bằng động cơ có công suất phù hợp
Hình 6.8. Đồ thị phần trăm tải và hiệu suất động cơ
72
Lợi ích và chi phí:
Bảng 6.3. Bảng tính hiệu quả khi thay động cơ bơm non tải bằng động cơ có
công suất phù hợp.
Đơn vị Giá trị TT Yêu cầu
7,5 1 Công suất (cơ) cần hp
Phương án lựa chọn
2 Công suất động cơ hp 15 7,5
3 Hiệu suất động cơ đầy tải % 86,0 86,0
4 Hệ số tải % 0,50 1,00
5 Hiệu suất suy giảm % 98,0 100,0
6 Hiệu suất hoạt động % 84,3 86,0
Số giờ vận hành hàng năm 7 giờ/năm 6.840 6.840 (24 giờ/ngày, 285 ngày/năm)
8 Giá điện bình quân VNĐ/kWh 1.427 1.427
Kết quả
kWh 9 Tiêu thụ điện hàng năm 46.335 38.270
VNĐ 10 Chi phí hàng năm 66.119.500 54.611.005
11 Chênh lệch chi phí vận hành VNĐ/năm 11.508.496
12 Chi phí đầu tư VNĐ 9.700.000
13 Thời gian hoàn vốn năm 0,8
tấn/năm 3,3 14 Giảm phát thải CO2
73
Đánh giá hiệu quả:
Dựa vào các thông số ghi trên nhãn động cơ và công suất đo được của động cơ ta có
thể đánh giá động cơ non tải hay không, nếu động cơ hoạt động non tải mà phụ tải
của nó không có dao động về công suất thì nên thay đổi động cơ có công suất phù
hợp. Thông thường động cơ non tải trên 40% mới nên đề xuất thay động cơ, tùy
theo thời gian vận hành và mức độ non tải của động cơ mà có thời gian hoàn vốn
khác nhau, thông thường từ 0,8 – 3 năm.
6.3.2. Sử dụng biến tần hệ thống bơm nước cấp
Hiện trạng:
Một số nhà máy có hệ thống bơm nước cấp sử dụng bơm lưu lượng (thay vì sử dụng
bơm áp lực) để bơm nước cấp lên bồn chứa trên cao từ 7 - 10 mét rồi xả từ bồn
nước lạnh xuống nơi sử dụng, việc làm này cần công suất máy bơm lớn và tốn điện
nhiều để bơm nước lên bồn chứa. Cách bố trí hệ thống bơm nước cấp xem mục 4.3
Giải pháp:
Sử dụng biến tần điều khiển hệ thống bơm nước cấp
Hình 6.9 Sơ đồ hệ thống biến tần hệ thống bơm nước cấp
Lợi ích và chi phí:
Cách tính hiệu quả tương tự như phần lắp biến tần cho bơm, quạt dàn ngưng, quạt
dàn lạnh.
74
6.3.3. Thay thế cách làm vệ sinh truyền thống bằng cách sử dụng máy bơm áp
lực cao để làm vệ sinh
Hiện trạng:
Đa số nhà máy sử dụng nước cho khâu vệ sinh là nước từ vòi phun với áp lực thấp
do đó thời gian vệ sinh dụng cụ, bàn chế biến và sàn xưởng lâu và tốn nhiều nước.
Giải pháp:
Thay thế cách làm vệ sinh truyền thống bằng cách sử dụng máy bơm áp lực cao để
làm vệ sinh.
Hình 6.10. Sơ đồ hệ thống nước sử dụng bơm áp lực
Lợi ích và chi phí:
Biện pháp này tốn thêm chi phí điện cho bơm tạo áp lực nước, tuy nhiên lượng
nước sử dụng sẽ giảm, từ đó giảm chi phí mua nước thủy cục, giảm lượng nước vào
hệ thống xử lý nước thải từ đó giảm lượng điện và hóa chất cho khâu xử lý nước
thải. Với giải pháp này có thể tiết kiệm đến 30% lượng nước tiêu thụ.
75
6.4. Hệ thống chiếu sáng
6.4.1. Thiết kế, bố trí hệ thống chiếu sáng hợp lý
Hiện trạng:
Các nhà máy chế biến thủy sản sử dụng đèn chống ẩm được bố trí trên trần của
xưởng sản xuất cao khoản 3,5 mét đến 4 mét, nhà xưởng không có hệ thống lấy ánh
sáng tự nhiên do đó để đạt độ lux từ 300 lux trở lên phải tốn nhiều đèn.
Cách bố trí đèn và nhà xưởng không hiệu quả xem mục 4.5
Loại đèn sử dụng là đèn Huỳnh quang 1,2m bóng T10 (40W) và tăng phô
Ví dụ:
sắt từ (tổn hao 12W) Tổng công suất bóng đèn là 52W. Bộ đèn là loại
chống ẩm gồm có 2 bóng và 2 tăng phô. Như vậy tổng công suất của bộ
Cách bố trí đèn mục 4.5 cần 84 bộ đèn đôi. Tổng công suất đèn là
đèn đôi này là 104W.
84x104W = 8.736W.
Giải pháp:
Bố trí lại hệ thống đèn
Hình 6.11. Sơ đồ bố trí đèn hình chiếu đứng xưởng sản xuất
76
Hình 6.12. Sơ đồ bố trí hình chiếu bằng đèn xưởng sản xuất
Lợi ích và chi phí:
Với cách bố trí đèn như trên cần 43 bộ đèn đôi. Tổng công suất bố trí đèn
là 43x104W = 4.472 W → Với các bố trí đèn này tiết kiệm là 8.736W -
4.472W = 4.264W tương đương với 48,8% điện năng tiêu thụ.
Với giải pháp này nếu một ngày sử dụng 12 giờ và 300 ngày/năm thì điện
năng tiết kiệm là [(4.264W x 12giờ x 300)/1.000] = 15.350 kWh/năm.
77
Nếu sử dụng đèn Led 1,2m 18W/bóng, bộ đèn đôi 16x2 = 36W. Tổng
công suất đèn là 43*36 = 1.548W → Với các bố trí đèn này tiết kiệm là
8.736W - 1.548W = 7.188 W tương đương với 82,3% điện năng tiêu thụ.
Với giải pháp này nếu một ngày sử dụng 12 giờ và 300 ngày/năm thì điện
năng tiết kiệm là [(7.188W x 12giờ x 300)/1.000] = 25.876,8 kWh/năm.
Tùy theo đặc điểm của doanh nghiệp mà có thời gian sử dụng khác nhau
mà hiệu quả có khác nhau, thông thường các doanh nghiệp thủy sản làm
việc từ 10 giờ đến 24 giờ.
6.4.2. Thay đèn huỳnh quang 1,2m chiếu sáng xưởng sản xuất và văn phòng
bằng đèn Led 1,2 m
Hiện trạng:
Đa số các nhà máy chế biến thủy sản sử dụng đèn huỳnh quang 1,2 m bóng T10
(công suất 40W) hoặc bóng T8 (công suất 36W) và ballast sắt từ (tổn hao 10-12W)
hoặc ballast điện tử (tổn hao 2-3W)
Thay đèn huỳnh quang 1,2m bằng đèn Led 1,2m
Giải pháp:
Hình 6.13. Thay thế đèn huỳnh quang 1,2m bằng đèn Led 1,2m
Việc thay thế đèn rất đơn giản, nhà máy sẽ tận dụng lại máng chống ẩm gở bỏ bóng
và tăng phô đấu lại đường dây.
78
Lợi ích và chi phí:
Ví dụ:
Bảng 6.4. Tính hiệu quả khi thay đèn huỳnh quang 1,2m bằng đèn Led 1,2m
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Đơn giá điện trung bình (đồng/kWh) 1.427
2 Công suất đèn huỳnh quang W 50
3 Công suất đèn Led W 18
4 W 32 Lượng điê ên tiết kiê êm
5 h 10 Thời gian thực tế làm viê êc trong ngày
6 ngày 320 Số ngày làm viê êc trong năm
kWh 102 7 Tiết kiê êm điê ên trong năm của 1 đèn
8 Số lượng bóng đèn (500 bộ đôi) bộ 1.000
9 Tổng lượng điện năng tiết kiệm trong năm kWh 102.400
10 Tương đương với số tiền 1.000đ 146.125
11 Vốn đầu tư 1 bộ đèn Led 1.000đ 150
1.000đ 10 12 Chi phí thay 01 bô ê
13 Tổng vốn đầu tư 1.000đ 160.000
14 Thời gian hoàn vốn năm 1,1
42,3 15 Giảm thải CO2 ra môi trường tấn CO2
Đánh giá hiệu quả:
Tùy thuộc vào thời gian thực tế làm viê êc trong ngày và số ngày làm việc trong năm
mà hiệu quả thay đèn có khác nhau nhưng thông thường thời gian hoàn vốn cho giải
pháp này là từ 1 năm đến 2 năm.
79
6.4.3. Thay đèn cao áp bằng đèn Led cho kho lạnh
Hiện trạng:
Đa số kho lạnh của nhà máy chế biến thủy sản sử dụng đèn cao áp có công suất
150W + tăng phô 15W và 250W + tăng phô 25W để chiếu sáng trong kho lạnh, các
đèn chiếu sáng này vừa hao điện mà còn phát nóng vừa tốn năng lượng cho hệ
thống lạnh tải nhiệt lượng này ra bên ngoài.
Thay đèn cao áp kho lạnh bằng đèn Led
Giải pháp:
Đèn cao áp 250W
Đèn Led 100W
Hình 6.14. Thay thền đèn cao áp 250W bằng đèn Led 100W
Lợi ích và chi phí:
Bảng 6.5. Bảng tính hiệu quả thay đèn cao áp kho lạnh bằng đèn Led
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Đơn giá điện trung bình (đồng/kWh) 1.427
Công suất đèn cao áp (bóng 250W + Ballast 2 W 275 25W)
3 Công suất đèn Led W 100
4 W 175 Lượng điê ên tiết kiê êm
5 h 12 Thời gian thực tế làm viê êc trong ngày
6 ngày 320 Số ngày làm viê êc trong năm
80
7 kWh 672 Tiết kiê êm điê ên trong năm của 1 đèn
8 Số lượng bộ đèn bộ 20
9 Điện năng tiêu thụ trong năm của đèn cao áp kWh 21.120
10 Điện năng tiết kiệm trong năm kWh 13.440
11 Tương đương với số tiền 1000đ 19.179
12 Vốn đầu tư 1 bộ đèn Led 100W 1000đ 5.000
13 Vốn đầu tư 1 bộ đèn cao áp 250W 1000đ 1.900
Điện năng tiêu thụ của hệ thống lạnh để tải 14 1000đ 10.560 nhiệt đèn cao áp
15 Tiền điện tiết kiệm khi giảm tải nhiệt kho lạnh 1000đ 15.069
16 Tổng lượng điện năng tiết kiệm trong năm kWh 24.000
1000đ 50 17 Chi phí thay 01 bô ê
18 Tổng tiền tiết kiệm 1000đ 36.148
19 Tổng vốn đầu tư 1000đ 101.000
20 Thời gian hoàn vốn năm 2,8
9,9 21 Giảm thải CO2 ra môi trường tấn CO2
Đánh giá hiệu quả:
Tùy thuộc vào thời gian thực tế làm viê êc trong ngày và số ngày làm việc trong năm
mà hiệu quả thay đèn có khác nhau nhưng thông thường thời gian hoàn vốn cho giải
pháp này là từ 2 năm đến 4 năm.
81
Chương 7. BÁO CÁO KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG MỘT DOANH NGHIỆP
ĐIỂN HÌNH (Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Việt Phú)
Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Việt Phú là công ty con của Công ty Cổ phần
Hùng Vương nằm trong khu công nghiê êp Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang với ngành nghề
sản xuất chính là chế biến cá tra fillet đông lạnh xuất khẩu.
Tiêu chí để lựa chọn Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Việt Phú làm một doanh
nghiệp điển hình để thực hiện khảo sát, kiểm toán năng lượng, đề xuất giải pháp tiết
Ngành nghề chính là chế biến thủy sản.
Hệ thống lạnh của Công ty có sử dụng máy nén piston và máy nén trục
kiệm năng lượng là:
Công ty quan tâm đến tiết kiệm năng lượng và đã có thực hiện một số
vít.
giải pháp tiết kiệm năng lượng.
7.1. Tóm tắt
7.1.1. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng
Bảng 7.1. Tóm tắt các giải pháp TKNL và ước tính chi phí đầu tư
Tiết kiệm
Tiết kiệm
Đầu tư
Thời gian
Giảm phát
TT
Giải pháp
điện
ước tính
ước tính
hoàn vốn
thải CO2
(kWh/năm)
(đồng/năm)
(đồng)
(năm)
(tấn)
Thay đèn huỳnh quang
T10 tăng phô sắt từ bằng
109.645
142.300.000
90.000.000
0,6
57,2
1
đèn Led và bố trí lại hệ
thống chiếu sáng hiệu quả
Lắp biến tần cho bơm
13.056
16.900.000
23.000.000
1,4
5,4
2
nước cấp
2.018.304 2.600.000.000 1.100.000.000
0,4
833,6
3 Bố trí hệ thống trục vít
theo kiểu liên hoàn và vận
82
hành tối ưu hệ thống
Chuyển đổi sử dụng nước
4
lạnh đá vẩy sang nước lạnh
142.126
184.500.000
300.000.000
1,6
58,7
chiller
Lắp thiết bị tách khí không
5
421.171
546.680.000
400.000.000
0,7
173,9
ngưng
Lắp thiết bị tách nước cho
6
473.818
615.015.000
450.000.000
0,7
195,7
môi chất lạnh
Tổng
3.178.120 4.105.395.000 2.363.000.000
0,6
1.324,5
Thực hiện tất cả các phương án này Công ty cần đầu tư khoảng 2,36 tỷ đồng. Hàng
năm, Công ty sẽ tiết kiệm điện năng tiêu thụ được 3.178.120 kWh/năm tương
đương với số tiền 4,1 tỷ đồng/năm, giảm phát thải lượng khí CO2 quy đổi là
1.324,5 tấn CO2/năm. Thời gian thu hồi vốn tổng thể là 0,6 năm.
7.1.2. Khả năng triển khai thực hiện các giải pháp TKNL
Có thể thấy rằng giải pháp 1, 2 có vốn đầu tư thấp, các giải pháp còn lại có vốn đầu
tư cao tuy nhiên hiệu quả tiết kiệm nhiều và thời gian thu hồi vốn ngắn.
7.1.3. Đề xuất kế hoạch thực hiện
Bảng 7.2. Giải pháp tốn chi phí đầu tư thấp và trung bình
Dự kiến thời gian thực hiện TT Giải pháp Bắt đầu Kết thúc
Thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô
sắt từ bằng đèn Led và bố trí lại hệ 10/2015 6/2016 1
2 10/2015 12/2015
thống chiếu sáng hiệu quả Lắp biến tần cho bơm nước cấp Bố trí hệ thống trục vít theo kiểu liên 3 11/2015 12/2016
hoàn và vận hành tối ưu hệ thống Chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy 4 11/2015 6/2016 sang nước lạnh chiller
83
5 11/2015 12/2016
Lắp thiết bị tách khí không ngưng Lắp thiết bị tách nước cho môi chất 6 11/2015 12/2016 lạnh
Để đánh giá được hiệu quả của các giải pháp tiết kiệm đã đề xuất. Công ty nên tiến
hành lắp các thiết bị đo ở từng khu vực để đánh giá hiện trạng sử dụng năng lượng
trước và sau khi thực hiện giải pháp. Trung tâm Tiết kiệm năng lượng Tiền Giang
sẵn sàng phối hợp với Công ty trong quá trình thực hiện các giải pháp đã đề xuất,
cũng như tìm kiếm thêm các giải pháp khác trong quá trình sản xuất,…
7.1.4. Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng mà Công ty đã thực hiện
Để thực hiện tiết kiệm năng lượng, Công ty đã thực hiện một số giải pháp như sau:
Chiếu sáng: thay bóng đèn T10 ballast sắt từ bằng bóng đèn T8 ballast
điện tử.
Cấp đông: thay thế máy nén pitton bằng máy nén trục vít Đài Loan cho
một số thiết bị cấp đông băng chuyền IQF 1.1, IQF 1.2, IQF 1.3, IQF 2.2,
đá vẩy 1.1, đá vẩy 1.2, đá vẩy 1.3, đá vẩy 2.1, tủ đông 1.1, tủ đông 1.2,
điều hòa không khí xưởng 2, chiller làm lạnh nước, kho 1, kho 2, kho 3.
Các máy nén trục vít này tiết kiệm 10 % so với máy nén pitton Mycom.
Nước nóng: thay thế hệ thống nước nóng sử dụng điện trở bằng hệ thống
nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời.
Lắp đồng hồ để theo dõi điện năng tiêu thụ.
84
Hình 7.1. Lắp đồng hồ theo dõi điện năng tiêu thụ các thiết bị cấp đông
Hình 7.2. Lắp biến tần cho quạt dàn lạnh
7.2. Giới thiệu
7.2.1. Giới thiệu đơn vị được kiểm toán
1) Tên Công ty: Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Việt Phú
Địa chỉ: Lô 34 - 36 KCN Mỹ Tho, xã Trung An, Tp. Mỹ Tho, Tiền Giang
Điện thoại: 073. 3854 081
Fax: 073. 3854 042
2) Người tiếp xúc: Nguyễn Anh Hoa
Chức vụ: Trưởng phòng kỹ thuật
Điện thoại: 098 3145.101 Email: nguyenhoa.mttg@gmail.com
3) Năm thành lập: 2002
4) Doanh thu năm 2014: 413,1 tỷ đồng
5) Tổng chi phí năng lượng năm 2014: 9,59 tỷ đồng
85
6) Tổng hoá đơn tiền nước năm 2014: 982 triệu đồng
7) Số nhân viên năm 2014: 690 người
8) Số giờ vận hành trong ngày: 20 giờ
9) Số ngày vận hành trong năm: 320 ngày
10. Công suất thiết kế: 14.400 tấn sản phẩm/năm
11) Sản lượng thực tế: 6.323,7 tấn sản phẩm/năm
12) Tổng công suất của máy biến áp: 2.000 kVA Cấp điện áp mua: 22 kV
Công suất máy biến áp 01: 1.250 kVA
Công suất máy biến áp 02: 750 kVA
7.2.2. Thành phần nhóm kiểm toán năng lượng
Bảng 7.3. Danh sách cán bộ tham gia kiểm toán năng lượng
Trình độ Đơn vị Có chứng chỉ kiểm Họ và tên chuyên môn công tác toán viên năng lượng
Số: 2012/02/30 Nguyễn Hoàng Đông Kỹ sư điện ECC-TG (cấp ngày 30/7/2012)
Số: 2012/02/28 Lê Quang Huy Kỹ sư nhiệt ECC-TG (cấp ngày 30/7/2012)
Số: 2012/02/27 Nguyễn Trung Kiên Kỹ sư điện ECC-TG (cấp ngày 30/7/2012)
7.2.3. Tổng quan và phạm vi công việc
Phạm vi kiểm toán năng lượng:
Để nhận dạng được các biện pháp tiết kiệm năng lượng, việc kiểm toán chi tiết sẽ
được thực hiện, các hoạt động trong quá trình kiểm toán bao gồm:
Trao đổi với Lãnh đạo Công ty, nhân viên điều hành sản xuất, quản lý thiết
bị, vận hành và bảo trì về các vấn đề liên quan đến chế độ vận hành thiết bị,
nhu cầu sử dụng, tình hình sản xuất,....
86
Kiểm tra các thiết bị/hệ thống sử dụng năng lượng chính.
Lắp đă êt các thiết bị đo đếm chuyên dùng để thu thâ êp dữ liê êu của Công ty
trong một thời gian nhất định để đánh giá, khẳng định sự phù hợp về vâ ên hành
của các hê ê thống.
Phát thảo sơ bộ các biện pháp tiết kiệm năng lượng tiềm năng. Với mỗi hệ
thống, xem xét đến các khía cạnh sau:
Tính khả thi của những biện pháp đề xuất.
Sử dụng năng lượng, phụ tải, quy mô phù hợp, hiệu suất.
Điều kiện vận hành, bảo trì bảo dưỡng hiện nay.
Các biện pháp cải thiện việc tiêu thụ năng lượng.
Các thủ tục vận hành và bảo dưỡng thiết bị sẽ bị ảnh hưởng.
Trên cơ sở xác định rõ các vấn đề, nhóm kiểm toán lên kế hoạch và tiến hành kiểm
toán năng lượng chi tiết tại Công ty.
Phương pháp thực hiện và thiết bị đo:
Trình tự thủ tục chi tiết thực hiện kiểm toán năng lượng
Xác định phạm vi kiểm toán
Thành lập nhóm kiểm toán
Ước tính khung thời gian và kinh phí
Thu thập dữ liệu có sẵn
87
Kiểm tra thực địa và đo đạc - Xác định các điểm đo chiến lược; - Lắp đặt thiết bị đo
Phân tích số liệu thu thập được - Xác định các tiềm năng tiết kiệm năng lượng; - Xác định chi phí đầu tư; - Chuẩn hóa dữ liệu; - Đảm bảo sự hoạt động bình thường của dây chuyền công nghệ
Hình 7.3. Trình tự thủ tục chi tiết thực hiện kiểm toán năng lượng
Liệt kê danh mục dụng cụ đo lường được trình bày trong bảng sau:
Bảng 7.4. Danh mục các thiết bị đã sử dụng trong kiểm toán năng lượng
Số Nước sản TT Tên thiết bị đo Mã hiệu lượng xuất
Yokogawa 01 Nhật 1 Máy phân tích điê ên năng tự ghi CW240
01 Nhật 2 Máy đo nhiê êt đô ê bằng hồng ngoại Testo 830-T1
3 Lux kế Lutron YK-10LX 01 Nhật
Máy đo đô ê ẩm, nhiê êt đô ê và đo 4 Testo 410-2 01 Nhật tốc đô ê dòng không khí
5 Máy đo công suất tức thời Hioki 3286-20 01 Nhật
6 Máy phân tích điện năng tự ghi FLUKE 01 Đức
Phương pháp thực hiện là đo trực tiếp tại hiện trường khi các thiết bị đang hoạt
động bình thường. Thời gian khảo sát, đo đạc và thu thập số liệu liên tục trong 03
ngày hoạt động bình thường của Công ty.
88
7.2.4. Nội dung của kiểm toán năng lượng
Khảo sát chi tiết và lắp máy đo đạc liên tục tại Công ty để có được số liệu thực tế về
tiêu thụ năng lượng và chế độ vận hành của các thiết bị, đặc biệt khi có sự thảo luận
với các cán bộ kỹ thuật của Công ty trong thời gian khảo sát.
Báo cáo kiểm toán năng lượng được hoàn thành trên cơ sở các số liệu do Công ty
cung cấp:
Thống kê các khu vực tiêu thụ năng lượng chính.
Số liệu về sản lượng sản phẩm và năng lượng tiêu thụ trong quá khứ do
Công ty cung cấp.
Thông tin phỏng vấn nhân viên kỹ thuật của Công ty.
Khảo sát hiện trạng hoạt động, đo đạc các thiết bị tiêu thụ năng lượng và
thảo luận với nhân viên kỹ thuật tại hiện trường.
Nội dung chính của Báo cáo kiểm toán năng lượng bao gồm:
Phân tích năng lượng tiêu thụ trong quá khứ của Công ty.
Phân tích nhận diện các hệ thống cần tập trung chú ý.
Phân tích đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng.
Phân tích chi phí và lợi ích của các giải pháp.
Các đề xuất để triển khai giải pháp.
89
7.3. Hoạt động của công ty
7.3.1. Quá trình phát triển của Công ty và tình hình hiện nay
Giới thiệu:
Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Viê êt Phú nằm tại khu công nghiê êp Mỹ
Tho với vị trí đă êc biê êt thuâ ên lợi, cách trung tâm thành phố Mỹ Tho 3 km
về hướng Nam, cách cầu Rạch Miễu 1 km và nằm sát bờ Sông Tiền,
Viê êt Phú có diê ên tích rô êng 14.000 m2, nằm cạnh bờ Sông Tiền, nơi có
đường sông chính giao lưu trong nước và quốc tế
nguồn cung cấp nguyên liê êu rất phong phú và dồi dào, đă êc biê êt là ở giữa
vựa cá tra nguyên liê êu chính cho các sản phẩm xuất khẩu của Công ty.
Ngoài yếu tố khách quan thuâ ên lợi đó, ngay từ đầu Viê êt Phú đã chú trọng
cho vấn đề cơ sở hạ tầng. Để đạt hiê êu quả tối ưu cho mục tiêu chính sách
“Chất lượng hàng đầu”, Công ty đã tiến hành đầu tư các trang thiết bị
hiê ên đại, dây chuyền sản xuất khép kín và công nghê ê cao đảm bảo an
toàn vê ê sinh thực phẩm. Hê ê thống xử lý nước thải được lắp đă êt theo tiêu
chuẩn môi trường quốc gia. Đồng thời, Viê êt Phú cũng đang vâ ên hành với
hê ê thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế HACCP, ISO
22000:2005, BRC, HALAL,…
Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Viê êt Phú không những góp phần quan
trọng vào hê ê thống chế biến xuất khẩu thủy sản của Viê êt Nam mà còn
giải quyết công ăn viê êc làm cho mô êt lực lượng lao động lớn khi thu hút
hơn 900 công nhân có tay nghề cao.
Tầm nhìn:
Mục tiêu của Việt Phú là trở thành một tập đoàn liên kết dọc các hoạt động nuôi
trồng, chế biến và kinh doanh thủy sản hàng đầu tại Việt Nam, cung cấp các sản
phẩm, dịch vụ có chất lượng với độ tin cậy cao cho khách hàng.
90
91
Đối với khách hàng: Việt Phú luôn nỗ lực để là nhà cung cấp được ưa
Sứ mạng:
thích và là đối tác chiến lược của các bạn hàng trong ngành lương thực
Đối với nhân viên: Xây dựng môi trường làm việc chuyên nghiệp, năng
thực phẩm trên cơ sở gia tăng giá trị cho khách hàng.
động, sáng tạo và nhân văn; tạo điều kiện thu nhập cao và cơ hội phát
Đối với xã hội: Hài hòa lợi ích doanh nghiệp với lợi ích xã hội; đóng góp
triển công bằng cho tất cả nhân viên.
tích cực vào các hoạt động hướng về cộng đồng, thể hiện tinh thần trách
nhiệm công dân và niềm tự hào dân tộc.
Chiến lược phát triển:
Hiê ên nay, quản lý chất lượng từ gốc là vấn đề quan tâm hàng đầu của các doanh
nghiê êp thủy sản. Bởi trong những năm gần đây, đồng bằng sông Cửu Long luôn
trong giai đoạn phát triển nóng của các cơ sở chế biến thủy sản. Mă êt trái của hiê ên
tượng này là tình trạng thiếu nguyên liê êu cục bô ê, dẫn đến hiê ên tượng cạnh tranh
không lành mạnh, gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng đầu ra của sản phẩm.
Do đó, đầu tư nguồn nguyên liê êu vừa để khắc phục tình trạng này vừa để kiểm soát
chă êt chẽ chất lượng từ gốc. Đây cũng đang là hướng đi của doanh nghiê êp có tiềm
lực và Viê êt Phú luôn đi trong top tiên phong. Để chủ đô êng kiểm soát tốt chất lượng
sản phẩm từ khâu nguyên liê êu, Viê êt Phú đã đầu tư vùng nguyên liê êu hơn 20ha mă êt
nước theo tiêu chuẩn SQF 1000. Đây là yếu tố quan trọng nhằm đảm bảo giữ vững
hoạt đô êng lâu dài cũng như chiến lược phát triển của doanh nghiê êp và gia tăng giá
trị sản phẩm.
92
Những yếu tố trên đã giúp Viê êt Phú nhanh chóng khẳng định được chất lượng sản
phẩm, uy tín và thương hiê êu cũng như thu hút được sự quan tâm của khách hàng
nhiều nước trên thế giới.
7.3.2. Chế độ vận hành và tình hình sản xuất
Chế độ vận hành:
Công ty hoạt động 20 giờ/ngày, 320 ngày/năm, vì vậy Công ty có thể bố trí sản xuất
ở một số công đoạn sản xuất hay thiết bị để tránh hoạt động vào giờ cao điểm (vì
giá điện vào giờ cao điểm khá cao).
Sau đây là bảng tổng hợp thời gian làm việc của các khu vực sử dụng năng lượng
của Công ty như sau:
Bảng 7.5. Số giờ vận hành trong năm của các khu vực sử dụng năng lượng
Số giờ vận hành TT Khu vực/phân xưởng (giờ/năm)
1 Xưởng chế biến 3.200
2 Hệ thống IQF 7.040
3 Hệ thống Tủ đông 5.760
4 Đá vẩy 6.400
5 Điều hòa 2.560
6 Khu vực xử lý nước thải 7.680
7 Hệ thống chiếu sáng xưởng 3.200
8 Kho lạnh 8760
9 Khu vực văn phòng 2.560
93
Tình hình sản xuất:
Bảng 7.6. Bảng thống kê nguyên liệu và tổng sản lượng năm 2014
Nguyên liệu Sản lượng sản phẩm
TT
1. Cá tra (tấn) 2. Hải sản (tấn) 1. Cá tra (tấn) 2. Hải sản (tấn)
38,1 Tháng 1 1.009,4 35,4 748,3
3,3 Tháng 2 366,6 2,1 213,6
1,7 Tháng 3 494,2 1,3 283,3
Tháng 4 922,0 517,2
Tháng 5 1.037,8 11,4 11,6 540,3
Tháng 6 1.388,5 668,1
Tháng 7 1.162,8 524,2
Tháng 8 1.258,7 746,5
Tháng 9 975,8 467,7
Tháng 10 1.169,4 535,7
Tháng 11 976,9 462,4
Tháng 12 1.296,0 566,0
12.058,1 6.273,3 54,5 50,4
Tổng Sau đây là đồ thị sản lượng theo tháng của Công ty trong năm 2014
94
Hình 7.4. Sản lượng sản phẩm theo tháng năm 2014
7.4. Mô tả các quá trình trong dây chuyền công nghệ
Sau đây là sơ đồ quy trình sản xuất của công ty:
7.4.1. Các công đoạn trong dây chuyền công nghệ
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Tiếp nhận nguyên liệu
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Cắt tiết
Rửa 1 Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nhiệt độ thường
Fillet Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nóng (vệ sinh dụng cụ)
Rửa 2 Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nhiệt độ thường
95
Lạng da Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nóng (vệ sinh dụng cụ)
Chỉnh hình Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước nóng (vệ sinh dụng cụ)
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Soi ký sinh trùng
Rửa 3 Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước lạnh
Quay thuốc Nước thải
Điện (chiếu sáng, ĐHKK, máy quay cá) Nước lạnh trộn dinh dưỡng và phụ gia
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Phân loại, phân cỡ
Điện (chiếu sáng) Cân 1
Rửa 4 Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước lạnh
Chờ đông Điện (chiếu sáng, kho lạnh trử hoặc thùng trữ ướp bằng đá vẩy)
Cấp đông Điện (chiếu sáng, ĐHKK, cấp đông IQF, tủ đông)
96
Mạ băng Nước thải Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Nước lạnh
Tái đông Điện (chiếu sáng, ĐHKK, cấp đông IQF)
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Cân 2
Điện (chiếu sáng, ĐHKK) Bao gói
Bảo quản Điện (chiếu sáng kho lạnh, chạy kho lạnh)
Xuất hàng
Hình 7.5. Sơ đồ quy trình sản xuất
7.4.2. Mô tả quy trình công nghệ
Nguyên liệu: Nguyên liệu đầu vào là cá tra được mua từ bên ngoài hoặc
được thu hoạch từ các hầm nuôi cá của Tổng Công ty.
Tiếp nhận: Cá tra được vận chuyển từ ghe vào phân xưởng bằng xe thô sơ
sau đó cân và loại bỏ sơ bộ cá không đạt trọng lượng.
Cắt tiết: làm cho cá sạch tiết khi đó thịt cá sẽ trắng.
Fillet: dùng dao lấy hai miếng Fillet của cá, loại bỏ đầu, xương và nội tạng.
Rửa cá: làm sạch tiết, cắt vụn cá ra khỏi Fillet, Rửa 1 dùng nước thường,
các khâu còn lại dùng nước lạnh.
Lạng da: loại da cá ra khỏi miếng Fillet.
Định hình: Sửa lại hình dáng theo mẫu.
97
Kiểm tra ký sinh: lấy mẫu để kiểm tra.
Trộn 2: Trộn dinh dưỡng, phụ gia để tăng tính đồng nhất về chất lượng
sản phẩm.
Quay cá: tạo cho miếng Fillet có tính dẻo; có một số đơn đặt hàng không
cần qua công đoạn này.
Phân cỡ - cân: phân loại theo yêu cầu của nhà phân phối, sau đó cân định
lượng các gói sản phẩm.
Chờ đông: chuẩn bị trước khi cấp đông.
Cấp đông: cấp đông cho sản phẩm để bảo quản lâu.
Tách khuôn và mạ băng: mạ lớp băng bên ngoài sản phẩm.
Bao gói: đưa sản phẩm vào bao bì phù hợp.
Bảo quản: giữ sản phẩm trong lạnh để chuẩn bị xuất.
7.4.3. Các tiềm năng tiết kiệm năng lượng
Chiếu sáng: bố trí hệ thống chiếu sáng tiết kiệm điện.
Khâu nhập liệu: tiết kiệm nước, hạn chế thất thoát nhiệt của nước lạnh và
đá vẩy.
Các khâu chế biến, phân cỡ, xếp khuôn: tiết kiệm nước.
Cấp đông: tiết kiệm điện bằng cách bố trí lại hệ thống cấp đông trục vít
theo kiểu liên hoàn và tối ưu hóa vận hành hệ thống cấp đông.
Tách blốc, mạ băng, đóng gói, xếp vào thùng các-tông: tận dụng nước
thải xả tủ cấp đông và nước mạ băng cho khâu vệ sinh.
98
7.5. Nhu cầu và khả năng cung cấp năng lượng
7.5.1. Khả năng cung cấp năng lượng
Hiện nay, toàn bộ nhu cầu điện năng của Công ty đều được đáp ứng thông qua
nguồn điện lưới. Điện được cung cấp vào Công ty thông qua 02 máy biến áp ở cấp
điện áp 22kV với công suất là 1.250 kVA và 750 kVA, 2 trạm có lắp hệ thống bù tự
động bù hệ số công suất cosφ nên hệ số công suất luôn được duy trì ở mức trên
0,85. Do đó, Công ty không phải mua công suất phản kháng.
Ngoài ra, Công ty còn có 01 máy phát dự phòng 500 kVA dùng cho việc chiếu sáng
phân xưởng, chiếu sáng khu vực bảo vệ Công ty và cung cấp điện cho khu vực kho
đông khi cúp điện.
Dưới đây là sơ đồ đơn tuyến hệ thống cung cấp điện cho toàn Công ty.
Hình 7.6. Sơ đồ đơn tuyến hệ thống cung cấp điện cho toàn Công ty
99
Chi phí điê ên năng sử dụng tại Công ty được thanh toán cho EVN Tiền Giang theo
mức giá điê ên sản xuất với biểu giá 3 giá như sau:
Bảng 7.7. Biểu giá điện theo giờ năm 2014 ở cấp điện áp 22 kV
Giá điện TT Hạn mục Giờ áp dụng (đồng/kWh)
a) Gồm các ngày từ thứ Hai đến thứ Bảy
- Từ 09 giờ 30 đến 11 giờ 30 (02 giờ) Giờ cao 1 2.263 điểm - Từ 17 giờ 00 đến 20 giờ 00 (03 giờ)
b) Ngày Chủ nhật: không có giờ cao điểm
a) Gồm các ngày từ thứ Hai đến thứ Bảy
- Từ 04 giờ 00 đến 9 giờ 30 (05 giờ và 30 phút)
- Từ 11 giờ 30 đến 17 giờ 00 (05 giờ và 30 phút) Giờ bình 1.243 2 thường - Từ 20 giờ 00 đến 22 giờ 00 (02 giờ)
b) Ngày Chủ nhật
Từ 04 giờ 00 đến 22 giờ 00 (18 giờ)
Tất cả các ngày trong tuần: từ 22 giờ 00 đến 04 Giờ thấp 783 3 giờ 00 sáng ngày hôm sau (06 giờ) điểm
Giá điện 1.298 Thực tế sản xuất 4 trung bình
100
Phụ tải trạm biến áp:
Hình 7.7. Đồ thị phụ tải trạm biến áp 1.250 kVA
Dựa vào các đồ thị phụ tải trạm biến áp 1250 kVA, ta thấy Máy biến áp hoạt động
liên tục 24/24 công suất dao động từ 200 kW đến 620 kW. Tuy nhiên, công suất tiêu
thụ vào giờ cao điểm vẫn còn cao như giờ bình thường, điều này cho thấy Công ty
chưa thực hiện cắt giảm hoạt động vào giờ cao điểm.
Hình 7.8. Đồ thị phụ tải trạm biến áp 750 kVA
101
Dựa vào các đồ thị phụ tải trạm biến áp 750 kVA ta thấy Máy biến áp hoạt động liên
tục 24/24 công suất dao động từ 200 kW đến 610 kW. Tuy nhiên, công suất tiêu thụ
vào giờ cao điểm vẫn còn cao như giờ bình thường, điều này cho thấy Công ty chưa
thực hiện cắt giảm hoạt động vào giờ cao điểm.
Hình 7.9. Đồ thị phụ tải trạm biến áp
Dựa vào các đồ thị hệ số công suất ta thấy hệ số công suất có dao động từ 0,8 đến
0,92. Hệ số công suất trung bình là 0,87 so với yêu cầu lớn hơn 0,9 do đó hệ số
công suất chỉ chưa đạt yêu cầu.
102
7.5.2. Nhu cầu tiêu thụ năng lượng
Tình hình tiêu thụ điện và chi phí tiền điện từng tháng của Công ty trong năm 2014
được trình bày trong bảng sau:
Bảng 7.8. Tiêu thụ điện từng tháng và chi phí tiền điện theo hóa đơn của Công ty
Điện theo giờ
Chi phí tiền điện ba giá
Tổng tiêu
Tổng tiền
(kWh)
(103đồng/ kWh)
thụ
điện
Cao
Bình
Thấp
Bình
Cao
Thấp
(kW.h)
(103 đồng)
T h á n g
điểm
thường
điểm
thường
điểm
điểm
313.700
78.000
150.400
542.100
389.929
176.514
117.763
684.206
1
238.000
47.100
112.000
397.100
295.834
106.587
87.696
490.117
2
223.400
44.500
107.600
375.500
277.686
100.703
84.250
462.640
3
315.600
70.600
127.200
513.400
392.290
159.767
99.597
651.656
4
290.400
67.000
122.500
479.900
360.967
151.621
95.917
608.505
5
381.800
81.400
145.000
608.200
474.577
184.208
113.535
772.320
6
419.600
114.400
152.000
686.000
521.562
258.887
119.016
899.466
7
490.600
129.600
183.700
803.900
609.815
293.284
143.837
1.046.937
8
434.900
112.700
160.600
708.200
540.580
255.040
125.749
921.370
9
399.600
122.300
139.500
661.400
496.702
276.764
109.228
882.696
10
446.900
143.400
150.700
741.000
555.496
324.514
117.998
998.009
11
412.400
142.500
143.500
698.400
512.613
322.477
112.360
947.451
12
Cả
4.366.900 1.153.500 1.694.700 7.215.100 5.428.056 2.610.370 1.326.950
9.365.377
năm
Tỉ lệ
60,5
16,0
23,5
100
58,0
27,9
14,1
100,0
%
Điê ên năng tiêu thụ của cả Công ty được ghi nhâ ên hàng tháng dựa trên hoá đơn của
Điê ên lực. Trong năm 2014, điện năng tiêu thụ trung bình hàng tháng khoảng
Từ bảng trên ta có đồ thị về tỉ lệ sử dụng và chi phí điện năng theo từng thời điểm của
Công ty như sau:
363.908 kWh/tháng, tương đương khoảng 472 triệu đồng/tháng.
103
Hình 7.10. Tỉ lệ sử dụng và chi phí điện năng theo từng thời điểm
Điện năng tiêu thụ trong giờ cao điểm chỉ chiếm 16,0 % tổng điện năng tiêu thụ của
Công ty nhưng chi phí tiền điện lại chiếm đến 27,9% tổng chi phí điện năng.
Nguyên nhân là do giá điện giờ cao điểm cao gần gấp 3 lần giờ thấp điểm và gấp
đôi giờ bình thường. Vì vậy, nếu Công ty bố trí thời gian hoạt động hợp lý để giảm
tải giờ cao điểm sẽ giảm được chi phí tiền điện đáng kể.
7.5.3. Cung cấp và tiêu thụ nhiên liệu
Ngoài điện năng cấp liên tục phục vụ cho các dây chuyền sản xuất cá fillet như dây
chuyền cấp đông, kho trữ lạnh, hệ thống Chiller, máy đá vẩy, chiếu sáng nhà xưởng,
các máy điều hòa không khí, ….Công ty còn sử dụng dầu DO sử dụng chạy máy
phát điện khi mất điện lưới, song chiếm tỷ trọng rất nhỏ.
7.5.4. Cung cấp và tiêu thụ nước
Nước dùng cho các công đoạn trong sản xuất và vệ sinh thì Công ty sử dụng nguồn
nước qua xử lý vào sản xuất.
Bảng 7.9. Tiêu thụ nước và chi phí tiền nước theo từng tháng trong năm 2014
Chi phí (103 đồng) Tháng Đơn vị tính Lượng sử dụng
1 m3 14.833 83.839
2 m3 12.733 71.969
3 m3 9.906 55.990
104
12.259 4 m3 69.290
12.538 5 m3 70.867
13.528 6 m3 76.463
14.757 7 m3 83.409
17.403 8 m3 98.365
17.211 9 m3 97.280
14.796 10 m3 83.630
17.942 11 m3 101.411
15.980 12 m3 90.322
173.886 Tổng m3 982.834
Ta có đồ thị tỉ lệ chi phí về các dạng năng lượng sử dụng trong Công ty (trong đó có
chi phí tiêu thụ nước) trong năm 2014 như sau:
Hình 7.11. Tỉ lệ chi phí năng lượng năm 2014
Từ đồ thị trên ta thấy chi phí năng lượng chủ yếu của Công ty là điện năng chiếm
91% và nước 9%. Nên các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong báo cáo KTNL chủ
yếu tập trung vào điện năng.
Bảng sau thể hiện mối quan hệ giữa tiêu thụ năng lượng với sản lượng sản phẩm
năm 2014:
105
Bảng 7.10. Điện năng và sản phẩm theo tháng trong năm 2014
Sản lượng sản phẩm Tổng sản Suất tiêu hao Điện năng 1. Cá tra 2. Hải sản TT phẩm năng lượng (kWh) (kg) (kg) (kg) (kWh/tấn SP)
Tháng 1 542.100 748.300 35.400 783.700 692
Tháng 2 397.100 213.600 2.100 215.700 1.841
Tháng 3 375.500 283.300 1.300 284.600 1.319
Tháng 4 513.400 517.200 517.200 993
Tháng 5 479.900 540.300 11.600 551.900 870
668.100 910 Tháng 6 608.200 668.100
524.200 1.309 Tháng 7 686.000 524.200
746.500 1.077 Tháng 8 803.900 746.500
467.700 1.514 Tháng 9 708.200 467.700
535.700 1.235 Tháng 10 661.400 535.700
462.400 1.603 Tháng 11 741.000 462.400
566.000 1.234 Tháng 12 698.400 566.000
1.141 Tổng 7.215.100 6.273.300 50.400 6.323.700
Hình 7.12. Đồ thị điện năng tiêu thụ theo sản phẩm năm 2014
Bảng sau thể hiện suất tiêu hao điện theo sản lượng sản phẩm và nguyên liệu trong
năm của Công ty:
Bảng 7.11. Suất tiêu hao năng lượng trong năm 2014
Tháng Điện năng Sản lượng sản phẩm Suất tiêu hao điện
106
(kWh) (kg) (kWh/tấn)
1 2 542.100 397.100 783.700 215.700 692 1.841
3 4 375.500 513.400 284.600 517.200 1.319 993
5 6 479.900 608.200 551.900 668.100 870 910
7 8 686.000 803.900 524.200 746.500 1.309 1.077
9 10 708.200 661.400 467.700 535.700 1.514 1.235
11 12 741.000 698.400 462.400 566.000 1.603 1.234
Tổng 7.215.100 6.323.700 1.141
107
Từ bảng 7.11 ta có đồ thị về suất tiêu hao điện theo sản phẩm cá fillet đông lạnh
trong năm 2014:
Hình 7.13. Đồ thị suất tiêu hao điện theo sản phẩm năm 2014
Nhận xét:
Qua biểu đồ suất tiêu hao điện các tháng trong năm 2014, ta thấy suất tiêu hao có sự
chênh lệch giữa các tháng và có suất tiêu hao trung bình tương ứng là 1.141
kWh/tấn. So với một số Công ty trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, suất tiêu
hao điện từ 700 – 900 kWh/tấn, vì vậy so với suất tiêu hao bình quân của ngành thì
hiện Công ty có suất tiêu hao điện theo sản lượng sản phẩm cao hơn. Do đó, Công
ty cần quản lý tốt hơn để giảm suất tiêu hao xuống mức 700 – 900 kWh/tấn.
108
7.6. Ràng buộc về tài chính – kỹ thuật
7.6.1. Các vấn đề về kỹ thuật – công nghệ, môi trường
Hệ thống chiếu sáng:
Công ty đang sử dụng các bộ đèn huỳnh quang T8 (36W), ballast điện tử (2W).
Bảng 7.12. Thống kê thông số kỹ thuật của đèn chiếu sáng
Thời gian Số lượng Công suất Khu vực sử TT Loại sử dụng (bộ) (W) dụng (giờ/ngày)
Khu vực sản xuất 1 Đèn huỳnh quang 832 38 12 và văn phòng
Hệ thống lạnh:
Bảng 7.13. Thống kê thông số kỹ thuật của hệ thống phòng máy
Thời gian sử Loại thiết bị/ Số lượng Công TT dụng Năng suất Tên nhà sản xuất (bộ) suất (Hp) (giờ/ngày)
Cấp đông IQF 2.1
Máy nén Pitton 2 110 22 Năng suất 500 1 Băng chuyền 22 2 kg/giờ
Cấp đông IQF 2.2
Máy nén Trục vít 1 22 Năng suất 500 2 Băng chuyền 2 22 kg/giờ
Đá vẩy
Đá vẩy 1.1: máy 1 1 20 10 tấn/ngày nén trục vít
Đá vẩy 1.2&1.3: 2 1 75 30 tấn/ngày máy nén trục vít
Đá vẩy 2.1: máy 3 1 75 20 15 tấn/ngày nén trục vít
109
Tủ đông
Tủ đông tiếp xúc: 1 2 110 18 máy nén trục vít
Tủ đông 1.1: máy 2 1 18 nén trục vít
Tủ đông 1.2: máy 3 1 18 1500 kg/mẻ nén trục vít
Chiller
Chiller làm lạnh
1 1 nước: máy nén Hỏng, không vận hành
trục vít
Kho
1 Kho 1 1 50 24 500 tấn
2 Kho 2 1 50 24 500 tấn
3 Kho 3 1 24 500 tấn
ĐHKK
Điều hòa không 1 10 8 khí xưởng 1
110
Hệ thống nước thải:
Bảng 7.14. Thống kê thông số kỹ thuật bơm thổi khí xử lý nước thải
Số lượng Thời gian Loại thiết bị/ Công suất TT sử dụng Ghi Chú Tên nhà sản xuất (kW) (giờ/ngày) (bộ)
Máy thổi khí hệ thống Chạy luân 1 37 24 02 nước thải phiên
Hệ thống nước cấp:
Bảng 7.15. Thống kê thông số kỹ thuật bơm nước cấp
Số lượng Thời gian Loại thiết bị/ Công suất TT sử dụng Ghi Chú Tên nhà sản xuất (kW) (bộ) (giờ/ngày)
1 Bơm nước lên bồn 4 10
Hệ thống sản xuất nước nóng:
Bảng 7.16. Thống kê thông số kỹ thuật của thiết bị sản xuất nước nóng
Công suất Nhiệt độ Mục đích sử TT Loại/Tên nhà SX dụng
1 Nước nóng năng lượng mặt trời (m3/ngày) 10 (0C) 40 Vệ sinh
7.6.2 Các ràng buộc về năng lượng và tài chính
Các ràng buộc tài chính cơ bản:
Các loại giá và các chi phí tính với năm cơ bản là (năm 2014).
Các loại giá và chi phí dựa trên tỷ giá 1USD = 21.240
Năng lượng và các tiêu chuẩn:
111
Chi phí năng lượng và mức sử dụng năng lượng được thu thập từ các chứng từ, hóa
đơn năng lượng của Công ty được tổng hợp thông qua Phòng Kế toán – Tài vụ. Hệ
số phát thải CO2 là hệ số trung bình được tham khảo, sử dụng tính toán trong báo
cáo kiểm toán.
Bảng 7.17. Ràng buộc về năng lượng và các tiêu chuẩn
Năng lượng quy đổi Phát thải CO2 Loại nhiên liệu Đơn vị
Điện năng kWh (TOE/đơn vị) 0,0001542 (kg/kWh) 0,413
Đánh giá các biện pháp tiết kiệm năng lượng:
Đánh giá các biện pháp tiết kiệm năng lượng theo các thông số:
Tiết kiệm điện năng theo đơn vị (kWh).
Tiết kiệm nước theo đơn vị (m3).
Tiết kiệm chi phí hàng năm (103 đồng/năm).
Chi phí đầu tư để thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng (10 3
đồng/năm).
Thời gian hoàn vốn = Chi phí đầu tư ban đầu [nghìn đồng] Tiết kiệm chi phí hàng năm [nghìn đồng/năm]
Chiến lược của Công ty về sử dụng năng lượng:
Nhằm nâng cao hiệu quả quản lý, sử dụng nguồn năng lượng tại Công ty, từng bước
hình thành hệ thống quản lý năng lượng. Công ty cần ban hành chính sách năng
lượng áp dụng trong toàn Công ty, làm cơ sở để kiểm tra đánh giá mức độ chấp
hành quy định về quản lý và sử dụng năng lượng của các phòng ban, phân xưởng
sản xuất, kể cả việc mua sắm, cải tạo sửa chữa máy móc, thiết bị, cụ thể:
112
Công ty cam kết thực hiê ên chính sách năng lượng như sau:
Chi phí cho việc sử dụng năng lượng phải được giảm thiểu đến mức thấp
nhất, để tiết kiệm và nâng cao hiê êu quả sử dụng năng lượng cho Công ty
và giảm phát thải ra môi trường.
Khai thác và sử dụng nguồn năng lượng bền vững đến mức có thể.
Bổ nhiệm nhân viên quản lý năng lượng ở mỗi phòng ban, bộ phận, phân
xưởng.
Sự cần thiết phải ban hành chính sách:
Nhằm xác định rõ vai trò và trách nhiệm của Ban Giám đốc, từng phòng
ban, phân xưởng sản xuất trong việc quản lý sử dụng năng lượng.
Giáo dục nâng cao nhận thức và hướng nhân viên trong Công ty thấy rõ
lợi ích của việc áp dụng quản lý sử dụng năng lượng vào thực tế sản xuất.
Tăng lợi nhuận cho Công ty từ việc giảm chi phí năng lượng nhờ nâng
cao năng lực quản lý và xem xét đầu tư công nghệ tiết kiệm năng lượng.
Mục tiêu của chính sách năng lượng: Giảm 2% chi phí năng lượng của
sản phẩm trong năm 2015 và giảm thêm từ 2% đến 5% chi phí năng
lượng của sản phẩm trong những năm tiếp theo.
Kế hoạch thực hiê ên chính sách năng lượng:
Thống nhất phổ biến một chính sách năng lượng, giao Ban quản lý năng
lượng đưa ra các chỉ tiêu cụ thể và có kế hoạch hành đô êng để đạt được
trong thời gian nhất định.
Tăng cường đào tạo nguồn nhân lực có chuyên môn nghiệp vụ trong việc
quản lý năng lượng của Công ty.
113
Luôn xem xét chi phí năng lượng toàn vòng đời đối với tất cả các dự án.
Thiết lâ êp hê ê thống đo lường, theo dõi tình hình tiêu thụ năng lượng, rà
soát kiểm tra định kỳ hàng năm.
Chiến lược hiện hành: đầu tư hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời để thay thế
hệ thống đun nước nóng bằng điện trở gia nhiệt nước nóng để vệ sinh.
Chiến lược dài hạn: trong tương lai Công ty sẽ thay thế hệ thống đèn chiếu sáng
huỳnh quang hiện hữu sang sử dụng đèn LED, đầu tư cải tiến và vận hành tối ưu hệ
thống lạnh.
7.6.3. Căn cứ để nhóm kiểm toán năng lượng đề xuất xây dựng chiến lược sử
dụng năng lượng
Giá các loại nhiên liệu và xu thế thay đổi giá nhiên liệu trong tương lai.
Các nhiên liệu sẵn có ở Việt Nam và tiềm năng khai thác.
Chi phí vận chuyển nhiên liệu.
Mức giới hạn cho phép về nồng độ ô nhiễm trong khói thải hiện tại và
tương lai.
Chiến lược giảm ô nhiễm môi trường của Việt Nam.
Xu hướng phát triển công nghệ đốt nhiên liệu dầu, than và xử lý chất thải.
7.7. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng
7.7.1. Thay thế, bố trí hợp lý chiếu sáng xưởng
Hiện trạng:
114
Công ty sử dụng 832 bộ đèn huỳnh quang, bóng T10 (40W) Tăng phô sắt
từ (tổn hao 12W).
Hệ thống chiếu sáng bố trí chưa hợp lý, Công ty sử dụng nhiều đèn chiếu
sáng nhưng độ sáng đo được khu vực sản xuất chỉ từ 150 lux đến 200 lux
nhỏ hơn so với Tiêu chuẩn chất lượng chiếu sáng TCVN 7114-2008 là ≥
300 lux. Khu vực kiểm tra, phân loại sản phẩm đo được từ 200 lux đến
300 lux (trong khi theo tiêu chuẩn ≥ 500 lux).
Hình 7.14. Đèn chiếu sáng bố trí dầy đặc ở xưởng sản xuất
Giải pháp:
Thay đèn huỳnh quang T10 (40W) Tăng phô sắt từ (tổn hao 12W) bằng
đèn Led 18W.
Hạ thấp độ cao treo đèn và bố trí lại sản xuất hợp lý để giảm số lượng
đèn, nâng cao độ sáng ≥ 300 lux.
115
Hình 7.15. Hình ảnh minh họa cách bố trí hệ thống chiếu sáng hiệu quả
Với cách bố trí này có thể giảm 40% bộ đèn mà vẫn đảm bảo độ sáng > 300 lux.
Lợi ích và chi phí:
Bảng 7.18. Bảng tính chi tiết thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô sắt từ
bằng đèn Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu quả
TT Thông số Đơn vị Giá trị
Hệ thống chiếu sáng hiện tại
1 Công suất đèn huỳnh quang T10 Tăng phô sắt từ W 52
2 giờ 10 Thời gian thực tế làm viê êc trong ngày
3 ngày 320 Số ngày làm viê êc trong năm
Số lượng bộ đèn 4 bộ 832
5 Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 138.445 kWh
Thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô sắt từ bằng
đèn Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu quả
6 Công suất đèn Led W 18
116
7 giờ 10 Thời gian thực tế làm viê êc trong ngày
8 ngày 320 Số ngày làm viê êc trong năm
9 Số lượng bộ đèn (giảm 40% lượng đèn) bộ 500
10 Tổng điện năng tiêu thụ trong năm kWh 28.800
Lợi ích và chi phí
11 Tổng điện năng tiết kiệm/năm kWh 109.645
12 Giá điện bình quân đồng 1.298
13 Tổng tiền tiết kiệm đồng 142.318.950
14 Tổng số đèn Led 1,2m 18W đèn 500
15 Chi phí đầu tư đèn Led 1,2m 18W đồng 150.000
16 Chi phí bố trí đèn (30.000 đồng/bộ) đồng 15.000.000
17 Tổng chi phí đầu tư đồng 90.000.000
18 Thời gian hoàn vốn năm 0,6
57,2 19 Giảm thải CO2 ra môi trường tấn CO2
117
Bảng 7.19. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí thay đèn huỳnh quang T10 tăng
phô sắt từ bằng đèn Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu
quả
Tiết kiệm
Tiết kiệm
Đầu tư
Thời gian
Giảm phát
TT
Giải pháp
điện
ước tính
ước tính
hoàn vốn
thải CO2
(kWh/năm)
(đồng/năm)
(đồng)
(năm)
(tấn)
Thay đèn huỳnh quang
T10 tăng phô sắt từ bằng
đèn Led và bố trí lại hệ
109.645 142.300.000
90.000.000
0,6
57,2
1
thống chiếu sáng hiệu
quả
7.7.2. Chuyển vị trí đặt và lắp biến tần cho bơm nước cấp
Hiện trạng:
Nhà máy sử dụng 4 bơm nước cấp lên bồn, mỗi bơm có công suất 7,5kW, mỗi bồn
nước sử dụng 2 bơm (1 bơm chính và 1 bơm dự phòng).
Hình 7.16. Cách bố trí hệ thống bơm nước cấp
Giải pháp:
Lắp biến tần cho bơm nước cấp. Công suất đo được củ bơm chính là 3,9 kW so với
công suất định mức động cơ là 7,5 kW như vậy bơm hoạt động ở 50% công suất
tương ứng với 50% lưu lượng.
118
Hình 7.17. Đồ thị công suất của bơm, quạt theo lưu lượng
Hình 7.18. Đồ thị công suất bơm, quạt theo lưu lượng sau khi lắp biến tần
Sau khi lắp biến tần ở mức 50% lưu lượng thì bơm hoạt động ở 18% công suất
tương đương 1,35 kW.
119
Lợi ích và chi phí:
Bảng 7.20. Bảng tính chi tiết lắp biến tần cho bơm nước cấp
TT Thông số Đơn vị Giá trị
Hệ thống bơm nước hiện tại 1.298
1 Công suất chạy trung bình 1 bơm nước kW 3,9
Phần trăm chạy bơm/ngày 2 % 80
3 h 10 Thời gian thực tế làm viê êc trong ngày
4 ngày 320 Số ngày làm viê êc trong năm
5 Điện năng tiêu thụ năm kWh 9.984
6 ngày 320 Số ngày làm viê êc trong năm
Sau khi lắp biến tần
7 Công suất chạy trung bình 1 bơm nước kW 1,4
Phần trăm chạy bơm/ngày 8 % 80
9 h 10 Thời gian thực tế làm viê êc trong ngày
ngày 320 10 Số ngày làm viê êc trong năm
11 Điện năng tiêu thụ/năm kWh 3.456
Lợi ích và chi phí
12 Điện năng tiết kiệm/năm kWh 6.528
13 Giá điện bình quân đồng/kWh 1.298
14 Tiền tiết kiệm cho 1 bơm/năm đồng 8.473.344
Tổng điện năng tiết kiệm khi lắp biến tần 2 kWh 13.056 15 bơm
đồng 16.946.688 16 Tổng tiền tiết kiệm khi lắp biến tần 2 bơm
đồng 23.000.000 17 Chi phí đầu tư 2 biến tần 7,5 kW
năm 1,4 18 Thời gian hoàn vốn
5,4 19 Giảm thải CO2 ra môi trường tấn CO2
Bảng 7.21. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp biến tần cho bơm nước cấp
TT
Giải pháp
Tiết kiệm
Tiết kiệm
Đầu tư
Thời gian
Giảm phát
điện
ước tính
ước tính
hoàn vốn
thải CO2
120
(đồng)
(tấn)
(kWh/năm) (đồng/năm)
(năm)
Lắp biến tần cho bơm
13.056
16.900.000
23.000.000
1,4
5,4
1
nước cấp
7.7.3. Bố trí hệ thống lạnh trục vít theo kiểu liên hoàn.
Hiện trạng:
Hệ thống lạnh sử dụng máy nén piston liên hoàn: Được sử dụng cho Băng chuyền
IQF 2.1; hai băng chuyền tái đông 2.1 và 2.2; và ba tủ đông 1.1, 1.2 và 1.3.
Hình 7.19. Sơ đồ bố trí hệ thống lạnh piston liên hoàn
121
Hệ thống lạnh sử dụng máy nén trục vít: Các máy nén trục vít là hệ thống độc lập
không có kết nối chung với nhau.
Sơ đồ Hệ thống băng chuyền IQF máy nén trục vít 1.1, 1.2, 1.3, 2.2 và băng chuyền
tái đông 1.2, 1.2, 1.3 giống nhau và có sơ đồ hệ thống như sau:
Hình 7.20. Sơ đồ hệ thống băng chuyền IQF máy nén trục vít 1.1
122
Sơ đồ hệ thống đá vẩy máy nén trục vít 1.1, 1.2, 1.3 và 2.1 giống nhau và có sơ đồ
hệ thống như sau:
Hình 7.21. Sơ đồ Hệ thống đá vẩy máy nén trục vít 1.1
Hình 7.22. Sơ đồ Hệ thống tủ đông tiếp xúc máy nén trục vít 1.1
123
Giải pháp:
Bố trí hệ thống trục vít theo kiểu liên hoàn và vận hành tối ưu hệ thống, sơ đồ bố trí
như sau:
Hình 7.23. Bố trí hệ thống lạnh máy nén trục vít theo kiểu liên hoàn
Với giải pháp bố trí này cần đầu tư một bình chứa cao áp, một bình trung
gian cho toàn hệ thống và nối chung các đường hút hạ áp và nén cao áp
bố trí như trên sơ đồ trên.
Sau khi bố trí hệ thống máy nén trục vít cần vận hành tối ưu hệ thống sau
cho sau cho công suất chạy máy nén trục vít > 70% công suất định mức
máy nén.
Một giải pháp nữa đối với hệ thống lạnh liên hoàn trục vít này là có thể
đấu nối đường ống hệ thống tách khí không ngưng và tách nước của hệ
thống liên hoàn piston để tách khí không ngưng và nước (nếu Công ty có
thực hiện giải pháp thống tách khí không ngưng và tách nước cho hệ
thống liên hoàn piston).
124
Lợi ích và chi phí:
Bảng 7.22. Công suất đo đạc của một số thiết bị
Công suất đo
Công suất đo
Tổng công
Công suất
Phần trăm
TT
Thiết bị
MN1-Cấp 1
MN2-Cấp 2
suất đo
định mức
phụ tải
(kW)
(kW)
(kW)
(kW)
(%)
1 IQF 1.1
55,5
52,8
108,3
200
54
2 IQF 1.2
50,4
55,8
106,2
200
53
3 IQF 1.3
57,4
59,1
116,5
200
58
4 IQF 2.2
58
52
110
200
55
5 Tủ đông 1.1
41,4
39,6
81
95
85
Đá vẩy 1.3 (đá
6
48,7
0
48,7
80
61
vẩy 1.1, 1.2 dừng)
Tái đông 1.1, 1.2,
7
17,6
0
17,6
75
23
1.3
Tổng
329,0
259,3
588,3
1050
56
Dựa vào kết quả đo đạc như trên đa số các máy nén trục vít đều hoạt động non tải
dưới 70% công suất định mức.
Ví dụ:
Khi chạy máy nén 200 kW cấp môi chất lạnh cho cho một băng chuyền IQF có thể
kết hợp cấp cho băng chuyền tái đông và đá vẩy như vậy ta chỉ chạy một máy nén
trục vít thay vì cách bố trí hiện tại phải chạy 3 máy nén (Máy nén băng chuyền, máy
nén tái đông và đá vẩy).
125
Hình 7.24. Đồ thị phần trăm công suất theo lưu lượng máy nén trục vít
Bảng 7.23. Bảng tính toán lợi ích và chi phí bố trí hệ thống trục vít theo kiểu
liên hoàn và vận hành tối ưu hệ thống
TT Thông số Đơn vị Giá trị
Hệ thống lạnh hiện tại (các máy hoạt động độc lập)
Tổng công suất định mức máy nén (máy nén 1 kW 1.050 chạy các ngày kiểm toán
Tổng công suất chạy 2 kW 588,3
Phần trăm công suất chạy 3 % 56,0
Số giờ chạy/ngày 4 giờ 24
Số ngày làm việc/năm 5 ngày 320
6 Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 4.518.144 kWh
Bố trí hệ thống lạnh theo kiểu liên hoàn
7 Phần trăm công suất khi vận hành liên hoàn tối kW 31,0
ưu (dựa vào đồ thị lưu lượng và công suất máy
126
nén trục vít có sử dụng biến tần và không sử
dụng biến tần VSD)
Phần trăm công suất chạy 8 % 325,5
Số giờ chạy/ngày 9 giờ 24
Số ngày làm việc/năm 10 ngày 320
Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 11 kWh 2.499.840
Lợi ích và chi phí
Tổng điện năng tiết kiệm/năm 12 kWh 2.018.304
Giá điện bình quân 13 đồng 1.298
Tổng tiền tiết kiệm 14 đồng 2.619.758.592
Chi phí đầu tư bình chứa cao áp toàn hệ thống + 15 đồng 1.000.000.000 đường ống
Chi phí nhân công 16 đồng 100.000.000
Tổng chi phí đầu tư 17 đồng 1.100.000.000
Thời gian hoàn vốn 18 năm 0,4
19 833,6 Giảm thải CO2 ra môi trường/năm tấn CO2
127
Bảng 7.24. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí bố trí hệ thống trục vít theo kiểu
liên hoàn và vận hành tối ưu hệ thống
Tiết kiệm
Tiết kiệm ước
Đầu tư ước
Thời gian
Giảm phát
điện
tính
tính
hoàn vốn
thải CO2
TT
Giải pháp
(kWh/năm)
(đồng/năm)
(đồng)
(năm)
(tấn)
Bố trí hệ thống trục vít
theo kiểu liên hoàn và vận
2.018.304 2.600.000.000 1.100.000.000
0,4
833,6
1
hành tối ưu hệ thống
7.7.4. Chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy sang nước lạnh chiller
Hiện trạng:
Công ty chỉ sử dụng đá vẩy để pha nước lạnh sử dụng cho khâu sản xuất.
Giải pháp:
Đầu tư bộ trao đổi nhiệt và hồ nước lạnh (máy nén tận dụng máy nén đá vẩy) để sản
xuất nước lạnh.
Hình 7.25. Sơ đồ phụ kiện lắp đặt chiller nước lạnh
128
Đầu tư hệ thống chiller nước lạnh để giảm lượng đá vẩy sử dụng. Tiềm năng
Lợi ích và chi phí:
tiết kiệm năng lượng cho giải pháp này lớn là do các máy nén vận hành ở nhiệt
Do hệ thống chiller chỉ cung cấp được nước lạnh từ 30C đến 50C nếu nước
độ -30C thay vì -200C hoặc hơn.
cần có nhiệt độ thấp hơn cần pha thêm một ít đá vẩy.
Tùy theo lượng đá vẩy sử dụng của nhà mày mà tiềm năng tiết kiệm năng
lượng khác nhau, phần trăm tiết kiệm năng lượng khi chuyển đổi từ nước lạnh
đá vẩy sang nước lạnh chiller như sau:
Nhiệt đội nước thường: 300C
Nhiệt độ nước lạnh cần: 3÷50C
Nhiệt độ bay hơi môi chất lạnh để làm đá vẩy: -200C
Nhiệt độ bay hơi môi chất lỏng từ Chiller: -10C
Tiềm năng tiết kiệm = {[-10C - (-200C)]/[300C - (-200C)]}*100% = 38%
Bảng 7.25. Bảng tính chi tiết chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy sang nước lạnh chiller
Thông số Đơn vị Giá trị TT
Hệ thống đá vẩy hiện tại
Công suất định mức máy nén 1 kW 80
Công suất chạy trung bình 2 kW 48,7
Phần trăm công suất chạy 3 % 60,9
Số giờ chạy/ngày 4 giờ 24
Số ngày làm việc/năm 5 ngày 320
6 kWh Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 374.016
Thay tế 1 cối đá vẩy bằng 1 bộ trao đổi nhiệt và hồ
129
nước lạnh
Phần trăm tiết kiệm 38,0 kW 7
Công suất chạy trung bình 30,2 % 8
Số giờ chạy/ngày 24 giờ 9
Số ngày làm việc/năm 320 ngày 10
Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 231.890 kWh 11
Lợi ích và chi phí
Tổng điện năng tiết kiệm/năm 142.126 kWh 12
Giá điện bình quân 1.298 đồng 13
Tổng tiền tiết kiệm đồng 184.479.652 14
Chi phí đầu tư bình chứa cao áp toàn hệ thống + đồng 250.000.000 15 đường ống
Chi phí nhân công đồng 50.000.000 16
Tổng chi phí đầu tư đồng 300.000.000 17
Thời gian hoàn vốn năm 1,6 18
Giảm thải CO2 ra môi trường/năm tấn CO2 58,7 19
130
Bảng 7.26. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy sang
nước lạnh chiller
Tiết kiệm
Tiết kiệm ước
Đầu tư ước
Thời gian
Giảm phát
TT
Giải pháp
điện
tính
tính
hoàn vốn
thải CO2
(kWh/năm)
(đồng/năm)
(đồng)
(năm)
(tấn)
Chuyển đổi sử dụng nước
1
lạnh đá vẩy sang nước lạnh
142.126
184.500.000 300.000.000
1,6
58,7
chiller
7.7.5. Lắp thiết bị tách khí không ngưng
Hiện trạng:
Hiện tại công ty chỉ lắp van xả khí không ngưng nhưng chỉ lắp trên dàn ngưng nên
hiệu quả xả khí không ngưng chưa triệt để làm giảm tăng áp suất ngưng tụ trên dàn
ngưng.
Giải pháp:
Lắp thiết bị xả khí không ngưng để xả khí không ngưng lẫn trong môi chất lỏng, khí
không ngưng lấy từ đường ống sau dàn ngưng, ở bình chứa cao áp và từ đầu ra của
bơm dịch.
Lợi ích và chi phí:
Tiết kiệm năng lượng được tạo ra nhờ việc hạ thấp áp suất ngưng tụ.
Thông thường cứ hạ thấp được một bar áp suất ngưng tụ thì hiệu suất sẽ
tăng thêm 3%.
Áp suất ngưng tụ ở bình cao áp hiệu quả nhất đối với khu vực tỉnh Tiền
Giang là 12,5 bar (tương đương 12,5 kg/cm2).
Áp suất ngưng tụ trên bình cao áp Công ty là 14,5 bar, dùng súng đo nhiệt
độ hồng ngoại đo nhiệt độ bề mặt của đáy bình cao áp và nhiệt độ phía
131
trên phần bình cao áp, chênh lệch nhiệt độ là 20C chứng tỏ hệ thống có
khí thừa trong dàn ngưng, khí thừa đã chiếm một diện tích trong dàn
ngưng làm giảm diện tích làm mát trong dàn ngưng, do đó có nhiều khí
nóng từ đường cân bằng áp suất về bình cao áp dẫn đến sự chênh lệch
nhiệt độ. Như vậy, đã có không khí thừa trong giàn ngưng.
Tiềm năng tiết kiệm năng lượng khi lắp thiết bị xả khí không ngưng đối
với giải pháp này là (14,5-12,5)*3% = 6%
Bảng 7.27. Bảng tính chi tiết lắp thiết bị tách khí không ngưng
TT Thông số Đơn vị Giá trị
Hệ thống lạnh hiện tại
Tổng công suất định mức máy nén 1 kW 1.527
Tổng công suất chạy trung bình 2 kW 914,0
Phần trăm công suất chạy 3 % 59,9
Số giờ chạy/ngày 4 giờ 24
Số ngày làm việc/năm 5 ngày 320
Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 7.019.520 6 kWh
Lắp thiết bị tách khí không ngưng
Phần trăm tiết kiệm 7 % 6,0
Tổng công suất chạy trung bình 8 kW 859,2
Số giờ chạy/ngày 9 giờ 24
Số ngày làm việc/năm 10 ngày 320
Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 11 kWh 6.598.349
Lợi ích và chi phí
Tổng điện năng tiết kiệm/năm 12 kWh 421.171
Giá điện bình quân 13 đồng 1.298
Tổng tiền tiết kiệm 14 đồng 546.680.218
Chi phí đầu tư thiết bị xả khí không ngưng + 15 đồng 350.000.000 đường ống
132
Chi phí nhân công 16 đồng 50.000.000
Tổng chi phí đầu tư 17 đồng 400.000.000
Thời gian hoàn vốn 18 năm 0,7
19 173,9 Giảm thải CO2 ra môi trường/năm tấn CO2
Bảng 7.28. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp thiết bị tách khí không ngưng
Tiết kiệm
Tiết kiệm ước
Đầu tư ước
Thời gian
Giảm phát
TT
Giải pháp
điện
tính
tính
hoàn vốn
thải CO2
(kWh/năm)
(đồng/năm)
(đồng)
(năm)
(tấn)
Lắp thiết bị tách khí không
421.171
546.680.000
400.000.000
0,7
173,9
1
ngưng
7.7.6. Lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh
Hiện trạng:
Công ty chưa lắp thiết bị xả nước trong môi chất lạnh, các nhân viên vận hành chưa
biết cách xác định hàm lượng nước trong môi chất lạnh để đánh giá hiệu quả hệ
thống lạnh.
133
Giải pháp:
Nước trong môi chất làm lạnh là một vấn đề phổ biến trong nhiều hệ thống làm lạnh
và người vận hành thường không nhận ra. Tiềm năng TKNL thay đổi theo hàm
lượng nước lẫn trong môi chất lạnh. Do đó cần lắp thiết bị xả nước hiệu quả trong
hệ thống để tách nước ra khỏi môi chất lạnh. Hàm lượng nước lẫn trong môi chất
lạnh không được vượt quá 1%.
Lợi ích và chi phí:
Lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh để giảm nhiệt độ môi chất lỏng
bình hạ áp, giảm 10C tương đương tiết kiệm 4,5%.
Sau khi lấy mẩu NH3 ở bình thấp áp, sử dụng máy đo nhiệt độ que để xác
định nhiệt độ chất lỏng bình thấp áp (Nhiệt độ môi chất lạnh khi hàm
lượng nước dưới 1% là -330C).
Nhiệt độ đo được của môi chất lạnh lấy mẫu ở bình thấp áp là -31,5 0C thì
tiềm năng tiết kiệm năng lượng [-31,50C - (-330C)]*4,5% = 1,50C*4,5% =
6,75%.
Bảng 7.29. Bảng tính chi tiết lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh
TT Thông số Đơn vị Giá trị
Hệ thống lạnh hiện tại
Tổng công suất định mức máy nén 1 kW 1.527
Tổng công suất chạy trung bình 2 kW 914,0
Phần trăm công suất chạy 3 % 59,9
Số giờ chạy/ngày 4 giờ 24
Số ngày làm việc/năm 5 ngày 320
Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 6 kWh 7.019.520
Lắp thiết bị tách nước
Phần trăm tiết kiệm 7 % 6,75
134
Tổng công suất chạy trung bình 8 kW 852,3
Số giờ chạy/ngày 9 giờ 24
Số ngày làm việc/năm 10 ngày 320
Tổng lượng điện năng tiêu thụ trong năm 11 kWh 6.545.702
Lợi ích và chi phí
Tổng điện năng tiết kiệm/năm 12 kWh 473.818
Giá điện bình quân 13 đồng 1.298
Tổng tiền tiết kiệm 14 đồng 615.015.245
Chi phí đầu tư thiết bị xả nước + đường ống 15 đồng 400.000.000
Chi phí nhân công 16 đồng 50.000.000
Tổng chi phí đầu tư 17 đồng 450.000.000
Thời gian hoàn vốn 18 năm 0,7
19 195,7 Giảm thải CO2 ra môi trường/năm tấn CO2
Bảng 7.30. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh
Tiết kiệm
Tiết kiệm ước
Đầu tư ước
Thời gian
Giảm phát
TT
Giải pháp
điện
tính
tính
hoàn vốn
thải CO2
(kWh/năm)
(đồng/năm)
(đồng)
(năm)
(tấn)
Lắp thiết bị tách nước cho
1
473.818
615.015.000 450.000.000
0,7
195,7
môi chất lạnh
7.7.7. Các giải pháp khác
Xây dựng hệ thống quản lý năng lượng
Quản lý năng lượng là một thuật ngữ bao trùm nhiều loại hệ thống từ nhỏ đến lớn
và liên hợp. Điều quan trọng là hệ thống nhỏ cũng có thể có những lợi ích lớn.
Nguyên lý cơ bản trong quản lý năng lượng là làm việc một cách hệ thống theo dõi
sản lượng và đo lường năng lượng tiêu thụ tương ứng, từ số liệu có được công ty sẽ
135
phát hiện những bất thường xảy ra trong hệ thống và đưa ra biện pháp khắc phục
kịp thời.
Các bước thực hiện:
Chính sách năng lượng: ban hành chính sách năng lượng thể hiện định
hướng, chủ trương của lãnh đạo về sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu
quả, mục tiêu, kế hoạch thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng.
Tổ chức đội ngũ quản lý năng lượng: ban quản lý năng lượng với trưởng
ban là Phó Tổng giám đốc và tổ trưởng quản lý năng lượng (Thư ký ban)
là người phụ trách chính và các ủy viên là đại diện của các phòng, ban có
liên quan đến sử dụng năng lượng.
Động viên, thúc đẩy: ban quản lý năng lượng là kênh tương tác thông tin
trực tiếp với tất cả các hộ tiêu thụ năng lượng quan trọng trong nhà máy.
Hệ thống thông tin (theo dõi tiêu thụ năng lượng): lắp đặt các thiết bị đo
đếm, phân tích, báo cáo thông tin về tiêu thụ năng lượng.
Đào tạo, tuyên truyền: đào tạo kiến thức về tiết kiệm năng lượng và quản
lý năng lượng cho các thành viên trong ban quản lý năng lượng. Phổ biến
các qui định về tiết kiệm năng lượng trong nội bộ.
Chính sách đầu tư: có chủ trương đầu tư thực hiện các giải pháp tiết kiệm
năng lượng và kế hoạch thực hiện cụ thể, xem xét ưu tiên thực hiện các
giải pháp có chi phí thấp, thời gian thu hồi vốn ngắn rồi đến các giải pháp
có vốn đầu tư trung bình và cao.
Chuẩn bị về tổ chức nhân sự: Ban hành quyết định thành lập Ban quản lý
năng lượng, chính sách năng lượng, đào tạo kiến thức về tiết kiệm năng lượng
cho Ban quản lý năng lượng.
136
Kiểm toán năng lượng: Kiểm toán năng lượng là hoạt động đo lường, phân
tích, tính toán, đánh giá để xác định mức tiêu thụ năng lượng, tiềm năng tiết
kiệm năng lượng và đề xuất giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả. Đối với cơ sở sử dụng năng lượng theo Luật phải thực hiện kiểm toán
năng lượng 3 năm một lần.
Kế hoạch và mục tiêu thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng: Hàng
năm cần ban hành kế hoạch mà mục tiêu thực hiện các giải pháp tiết kiệm
năng lượng, đưa ra mức tiết kiệm năng lượng cụ thể cho từng bộ phận.
Thực hiện và quan trắc các giải pháp tiết kiệm năng lượng:
Xác định vị trí lắp đặt các thiết bị đo đếm tiêu thụ năng lượng.
Theo dõi được năng lượng tiêu thụ tại các khu vực chính, xác định suất
tiêu thụ năng lượng và kết quả tiết kiệm khi thực hiện các giải pháp.
Hệ thống này không trực tiếp góp phần giúp TKNL tiêu thụ trong nhà
máy mà là phương tiện để quản lý năng lượng. Giúp các nhân viên vận
hành nắm được tình trạng hoạt động và tiêu thụ năng lượng của các thiết
bị, phát hiện những bất thường và có các biện pháp xử lý kịp thời.
Kiểm tra, đánh giá: Lãnh đạo công ty thường xuyên kiểm tra, đánh giá hoạt
động của ban Quản lý năng lượng theo định kỳ, xem các kế hoạch, mục tiêu đề
ra có đạt được hay không, tiếp tục đầu tư thực hiện các giải pháp tiết kiệm
năng lượng để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, tiếp tục cải thiện hiệu
quả sử dụng năng lượng theo một phương thức có hệ thống được lồng ghép
trong quá trình sản xuất.
Giải pháp hệ thống lạnh:
137
Bảo trì, bảo dưỡng thích hợp: Cần có kế hoạch bảo trì liên tục không những
hệ thống máy nén, dàn ngưng, tháp giải nhiệt,... mà còn kiểm soát tình trạng
của hệ thống ống dẫn như phát hiện rò rỉ ga lạnh, lớp cách nhiệt bị hỏng,... từ
đó có biện pháp sửa chữa kịp thời.
Quản lý vận hành xã tuyết Dàn lạnh (Dàn ngưng): Công tác xả tuyết dàn lạnh
trong kho phải được chương trình hóa một cách tự động hoặc phải tuân thủ
nghiêm ngặt theo quy trình vận hành. Nếu xả tuyết xảy ra rất thường xuyên
hoặc ít quá sẽ làm tăng điện năng tiêu thụ. Những biện pháp bảo dưỡng này
tốn rất ít chi phí nhưng đòi hỏi phải thay đổi thói quen vận hành của nhân viên
Quản lý sản xuất và sử dụng đá vẩy: Quá trình sản xuất đá sử dụng nhiều
kỹ thuật.
năng lượng, khi lượng đá sản xuất ra nhưng không được sử dụng đều là lãng
phí năng lượng. Khi đá được trữ nó sẽ tan chảy chậm nhưng đó vẫn là lãng
phí. Cần đảm bảo rằng sản lượng đá được điều chỉnh theo số lượng sản phẩm
cần được chế biến thay vì để trong kho. Điều chỉnh sản lượng đá sản xuất sao
cho đến cuối mỗi ngày tất cả đá đã được sử dụng hết, đặc biệt là trước những
ngày nghỉ cuối tuần.
Tiết kiệm nước:
Làm vệ sinh xưởng sản xuất là cần thiết nhưng điều quan trọng là làm
đúng và không quá nhiều. Cần hạn chế sử dụng nước nóng để tiết kiệm
năng lượng đun nước nóng và hệ thống điều hòa. Cần đảm bảo thực hiện
làm vệ sinh theo biểu thời gian.
Lắp đặt lưới chắn tại các hố ga để ngăn chất thải rắn đi vào hệ thống xử
lý nước thải, Qui định thao tác thu gom chất thải rắn trước khi vệ sinh
thiết bị, nền xưởng nhằm giảm tiêu hao nước.
Làm vệ sinh khô trước khi cọ rửa bằng nước.
138
Thấm ướt sàn và thiết bị trước khi cọ rửa để chất bẩn dễ bong ra và thu
gom sạch chất thải rắn trước khi cọ lần cuối.
Khóa chặt các van nước khi không sử dụng, kiểm tra đường ống tránh rò
rỉ, tiến hành khắc phục ngay sự cố rò rỉ.
Đào tạo, nâng cao nhận thức tiết kiệm nguyên vật liệu (nước, điện, đá…)
cho công nhân.
Tái sử dụng nước mạ băng, rả khuôn.
Tiết kiệm đối với tủ đông: giảm thiểu thời gian mở tủ đông: khi sử dụng tủ
đông gió hoặc tủ đông tiếp xúc, thời gian nạp và lấy sản phẩm ra phải ngắn.
Nếu tủ đông mở và đang chạy thì tiêu thụ năng lượng sẽ cao. Lạnh của tủ đông
sẽ đi vào phòng điều hòa không khí, nhưng đây là cách làm mát rất không hiệu
quả. Giải pháp dễ thực hiện dễ dàng bằng cách lên kế hoạch thứ tự nạp và lấy
sản phẩm trong thời gian ngắn nhất có thể.
Vận hành đúng quy trình, cài đặt nhiệt độ hợp lý: những nguyên nhân chính
làm cho tủ đông và băng chuyền IQF có suất tiêu thụ năng lượng cao:
Một số bộ phận của nó hoặc thiết bị phụ là quá nhỏ và vận hành trên mức
công suất định mức.
Tủ đông, băng chuyến IQF được bảo dưỡng kém.
Tủ đông, Băng chuyền IQF vận hành khác với các điều kiện thiết kế, thiết
bị không điều chỉnh đúng.
Người vận hành đã thay đổi các điểm đặt để cố làm tăng công suất máy.
Giải pháp:
139
Việc kiểm tra vận hành không phức tạp lắm nhưng tiềm năng tiết kiệm
lớn, việc kiểm tra bằng cách tìm các thông số thiết kế của tủ đông, băng
chuyền IQF kiểm tra xem nó có được vận hành ở những thông số này
không.
Cách khác là liên hệ với nhà cung cấp hoặc một chuyên gia trong lĩnh vực
nhiệt lạnh để giúp cải thiện hiệu suất.
Giảm công đoạn trung gian chứa sản phẩm: khi chứa giữ sản phẩm thủy sản
giữa các công đoạn sản xuất thông thường được thực hiện bằng cách đặt chúng
trên đá vẩy hoặc nước lạnh đá vẩy. Nếu có thể hạn chế được việc này thì tiết
kiệm được đá vẩy. Nếu không tránh được công đoạn trung gian thì sử dụng các
thùng chứa nguyên liệu cách nhiệt để giảm lượng đá sử dụng.
Giải pháp tiết kiệm khu vực văn phòng:
Điều hòa không khí văn phòng:
Nên che chắn dàn nóng các máy có dàn nóng đặt ngoài trời bị ánh nắng
mặt trời chiếu trực tiếp nhằm tránh bức xạ nhiệt cho máy nén, làm gia
tăng hiệu suất cho máy sau khi che chắn, từ đó sẽ làm giảm điện năng
tiêu thụ. Ngoài ra, tuổi thọ của máy cũng được kéo dài. Với biện pháp
này có thể tiết kiệm tối thiểu 5% điện năng tiêu thụ cho mỗi máy (ở đây
chỉ tính cho các dàn nóng hoạt động có thời gian bị nắng chiếu nhiều).
Cài đặt nhiệt độ cho phòng quá thấp cũng làm tiêu tốn điện năng. Vì vậy
cần nên cài đặt nhiệt độ từ 24 ÷ 260C mà vẫn đạt được sự thoải mái khi
làm việc. Theo nghiên cứu của các chuyên gia khi tăng 10C thì giảm được
3 - 4% điện năng tiêu thụ. Mặc khác, đóng kín các cửa khi ra vào, tránh
thất thoát hơi lạnh từ các khe cửa hở...
140
Bố trí, lắp đặt sao cho khoảng cách giữa dàn nóng và dàn lạnh càng ngắn
càng tiết kiệm điện.
Che chắn xung quanh: Tối ưu hoá lưu lượng điều hoà không khí bằng các
biện pháp như sử dụng trần giả, và tách riêng những khu vực quan trọng
cần điều hoà.
Giảm thiểu tải nhiệt: giảm thiểu tải điều hòa không khí bằng các biện
pháp như sơn mái nhà màu sáng, chiếu sáng hiệu quả, không để ánh nắng
chiếu trực tiếp vào khu vực điều hoà, nhất là vào các buổi chiều.
Lắp thêm màn cửa, tấm chắn hoặc màng hấp thụ bức xạ mặt trời trên cửa
sổ sẽ giúp giảm nhiệt vào phòng. Cách nhiệt trần nhà, là nơi ánh sáng mặt
trời chiếu vào bằng tấm cách nhiệt sẽ giúp giảm nhiệt vào phòng.
Thay hoặc làm sạch bộ lọc và thường xuyên làm sạch thiết bị bay hơi, và
ống xoắn giàn ngưng để máy điều hoà nhiệt độ làm mát hiệu quả.
Sử dụng bộ lọc không khí tốt sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của máy điều hoà vì
nó giúp các bộ phận quan trọng như quạt thổi, giàn lạnh và các bộ phận
bên trong sạch sẽ, hoạt động hiệu quả và lâu hơn.
Tránh không mở cửa, cửa sổ thường xuyên, cửa mở sẽ làm tăng tiêu thụ
năng lượng máy điều hoà.
141
Máy tính văn phòng:
Khối văn phòng tại công ty sử dụng các máy tính để bàn màn hình sử
dụng loại LCD... Thông thường khi sử dụng máy tính, không phải lúc nào
ta cũng thao tác trên máy, có những thời điểm có công việc đi ra ngoài
hay những thời điểm nghỉ giữa giờ nếu ta vẫn để máy hoạt động ở chế độ
bình thường sẽ dẫn đến việc tiêu tốn một lượng năng lượng một cách lãng
phí.
Vì vậy, khi không sử dụng máy vi tính nên xác lập các chế độ hoạt động
cho máy hợp lý như các chế độ Standby, Hibernate,... do đó khi ta không
thao tác trên máy ở một khoảng thời gian dài hơn thời gian cài đặt thì
máy sẽ tự động đi vào các chế độ này giúp tiết kiệm đáng kể lượng điện
năng tiêu thụ.
Các thiết bị khác:
Ngoài hệ thống máy điều hòa và máy tính, khu vực văn phòng còn sử
dụng một số các thiết bị khác như máy photocopy, máy in, máy scan, loa
máy tính,... Các thiết bị này có thời gian sử dụng thấp, phần lớn thời gian
nằm ở chế độ chờ tuy nhiên vẫn phải tiêu tốn một lượng năng lượng trong
quá trình này.
Vì vậy, khi không sử dụng nên chủ động tắt hoàn toàn các thiết bị này đặc
biệt là nên tắt CB tổng cung cấp điện năng cho các hệ thống này khi
người cuối cùng rời khỏi văn phòng.
142
7.8. Kết luận và kiến nghị
7.8.1. Kết luận
Việc kiểm toán năng lượng tại Công ty nhằm tìm ra các giải pháp nhằm giúp Công
ty sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, giảm chi phí sản xuất để tăng khả năng
cạnh tranh và góp phần giảm ô nhiễm môi trường.
7.8.2. Kiến nghị
Để thực hiện các biện pháp được đề xuất trong báo cáo này, chúng tôi có một số đề
xuất sau đây:
Công ty nên tiến hành cân nhắc và lựa chọn các phương án cụ thể, dễ
thực hiện và đánh giá để tiến hành thực hiện trong bước đầu. Các kết quả
cụ thể đem lại sẽ là động lực để Công ty tiến hành xem xét các phương án
còn lại.
Để đánh giá được hiệu quả của các giải pháp đề xuất, Công ty nên tiến
hành đánh giá hiện trạng sử dụng năng lượng trước và sau khi cải tạo của
các hệ thống. Trung tâm Tiết kiệm năng lượng Tiền Giang sẵn sàng phối
hợp với Công ty trong quá trình thực hiện các giải pháp đã đề xuất.
Công ty cần đẩy mạnh công tác tuyên truyền nhằn nâng cao ý thức sử
dụng năng lượng tiết kiệm trong toàn thể cán bộ công nhân viên (đặc biệt
là nhân viên quản lý) của Công ty.
Tăng cường công tác bảo trì các thiết bị điện; khi phát hiện hư hỏng phải
tiến hành sửa chữa hoặc thay thế ngay.
Công ty nên tiến hành xây dựng hệ thống quản lý năng lượng (thành lập
ban quản lý năng lượng (QLNL), xác định chức năng nhiệm vụ của người
QLNL,…). Công ty tiến hành thử nghiệm một số thay đổi trong việc vận
hành và bố trí hoạt động, theo dõi mức tiêu thụ điện, từ đó tìm ra được
143
phương pháp vận hành tối ưu. Từng bước xây dựng định mức tiêu hao
điện cho mỗi thiết bị và từng khu vực.
Ngoài ra, Công ty cần xác định chiến lược quản lý năng lượng bền vững như ban
hành chính sách, mục tiêu về sử dụng năng lượng, chính sách tài chính, xây dựng
nguồn nhân lực, đào tạo, chính sách khuyến khích người lao động tham gia tiết
kiệm năng lượng,…
Để đánh giá được hiệu quả của các giải pháp đề xuất, Công ty nên tiến hành đánh
giá hiện trạng sử dụng năng lượng trước và sau khi cải tạo của các hệ thống. Trung
tâm Tiết kiệm năng lượng Tiền Giang sẵn sàng phối hợp với Công ty trong quá trình
thực hiện các giải pháp đã đề xuất.
144
Chương 8. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
8.1. Kết luận
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là vấn đề mang tính thời sự
hiện nay. Riêng nước ta hiệu quả sử dụng năng lượng rất thấp so với các
nước trong khu vực. Vấn đề tiết kiệm năng lượng không chỉ ở Việt Nam
mà các nước trên trên thế giới đều quan tâm, đặc biệt là trước nguy các
nguồn năng lượng hóa thạch ngày càng cạn kiệt. Với ngành chế biến thủy
sản là một trong các ngành công nghiệp tiêu thụ năng lượng lớn và chủ
yếu là năng lượng điện. Tuy nhiên việc sử dụng năng lượng điện ở các hộ
tiêu thụ này chưa thực sự hiệu quả và hợp lý, cho nên dẫn đến gây lãng
phí điện năng.
Xuất phát từ vấn đề trên, tác giả đã nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm
điện năng cho phân ngành, và kiểm toán năng lượng đề xuất giải pháp
cho một nhà máy thủy sản điển hình là Công ty Cổ phần Nông Thủy sản
Việt Phú.
Kết quả nghiên cứu cho thấy áp dụng các biện pháp tiết kiệm điện không
chỉ mang lại lợi ích cho doanh nghiệp mà còn giảm nhu cầu công suất,
tiết kiệm điện, giảm khí thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính.
Luận văn đã đề xuất các giải pháp tiết kiệm điện năng cho Phân ngành
Chế biến Thủy sản tỉnh Tiền Giang từ các giải pháp quản lý đơn giản cho
tới các giải pháp kỹ thuật.
Áp dụng các giải pháp TKNL tại các nhà máy dụng sẽ lợi ích lớn trong
việc tiết kiệm điện năng cho nhà máy sẽ giảm được điện năng giảm chi
phí năng lượng nâng cao năng lực cạnh tranh và góp phần bảo vệ môi
trường.
145
8.2. Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo
Những kết quả nghiên cứu từ luận văn có thể nhân rộng áp dụng cho một số nhà
máy khác. Điện năng tiêu thụ nhà máy giảm do đó giảm nhu cầu về công suất và
nhu cầu về điện, góp phần an ninh năng lượng Quốc gia, đồng thời có ý nghĩa rất
lớn trong việc thực hiện Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
Bên cạnh đó để tiết kiệm năng lượng cho nhà máy được bền vững tác giả kiến nghị
như sau:
Hoạt động tiết kiệm năng lượng của nhà máy phải duy trì suốt trong quá
trình sản xuất, có chính sách phù hợp trong việc sử dụng năng lượng tiết
kiệm và hiệu quả.
Cần áp dụng ngay các giải pháp tiết kiệm năng lượng vào thực tế sản
xuất, các doanh nghiệp cần được tham khảo các giải pháp này và lựa
chọn giải pháp phù hợp cho doanh nghiệp mình theo thứ tự ưu tiên thực
hiện từ các giải pháp đơn giản đến phức tạp, trước và sau khi thực hiện
giải pháp cần có thống kê đo đạc và đánh giá kết quả thực hiện giải pháp
để làm động lực cho việc thực hiện các giải pháp tiếp theo.
Nhà nước cần ban hành chính sách hỗ trợ và khuyến khích để hỗ trợ chi
phí cho các doanh nghiệp thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng.
Tóm lại, luận văn đã nghiên cứu, phân tích và đề ra những giải pháp tiết kiệm năng
lượng trong Phân ngành Chế biến Thủy sản tỉnh Tiền Giang. Cơ sở đó, góp phần
giải quyết tình trạng thiếu hụt điện giảm chi phí điện năng, nâng cao khả năng cạnh
tranh trong bối cảnh nền kinh tế thị trường cạnh tranh hiện nay.
146
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hướng dẫn Sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp Châu Á –
www.energyefficiencyasia.org
[2] “Energy Efficiency in the Seafood Sector Viet Nam” - Danida & Low Carbon
Transition Unit (LCTU)
[3] “Hướng dẫn Sản xuất sạch hơn trong chế biến Thuỷ sản” - Danida & Low
Carbon Transition Unit (LCTU)
[4] Báo cáo So sánh hiệu quả sử dụng năng lượng của Ngành Chế biến Thủy sản tại
Việt Nam của Tổ chức Tài chính Quốc tế (IFC
[5] “Xây dựng định mức tiêu hao năng lượng cho chế biến thuỷ sản - Bộ Công
Thương và Tổ chức Tài chính (IFC)
[6] “Hướng dẫn thực hiện hiệu quả năng lượng Ngành chế biến Thủy sản Việt Nam”
của Tổ chức Tài chính Quốc tế - IFC
[7] “Hướng dẫn các thực tiển tốt về Hiệu quả năng lượng trong ngành CBTS” của
Tổ chức Tài chính Quốc tế - IFC
[8] “Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các lĩnh vực sử dụng năng lượng
cao” – Chương trình Năng lượng sạch ở Việt Nam của cơ quan Phát triển Quốc tế
Hoa Kỳ (USAID)- Winrock
[9] “Manual on Energy Conservation Opportunities in Seafood Processing
Industries Kochi” - Bureau of Energy Efficiency (BEE) - Ministry of Power,
Government of India
[10] “Cleaner Production Assessment in Fish Processing” prepared by COWI
Consulting Engineers and Planners AS, Denmark
[11] “Variable Frequency Drives Energy Efficiency Reference Guide”, This guide
was prepared by Scott Rouse of Energy @ Work with technical editing and variable
147
frequency drive expertise provided by Dan Dederer of Enertech Solutions Inc. for
the CEATI International Customer Energy Solutions Interest Group (CESIG)
[12] “Tài liệu đào tạo kiểm toán viên năng lượng” do Văn phòng Tiết kiệm năng
lượng – Bộ Công Thương
[13] Báo cáo đề án Hỗ trợ một số cơ sở sử dụng năng lượng cải thiện hiệu suất sử
dụng năng lượng nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả khu vực phía Nam
năm 2012, 2013, 2014 của Bộ Công Thương do Trung tâm Tiết kiệm năng lượng
tỉnh Tiền Giang (ECC-TG) chủ trì thực hiện.
148
PHỤ LỤC
1. Tính COP cho hệ thống lạnh một cấp
Số liệu
Các thông số
TT
Tham khảo thông số
Tham chiếu
Đơn vị
tính toán
phải nhập
1 Thông số ban đầu
NH3
Môi chất lạnh (MCL) : R
Nhiệt độ bay hơi của MCL
0C
0,5 Thu thập
trong thiết bị bay hơi (t1)
Nhiệt độ nén của MCL
0C
25 Tra bảng enthalpy
ngưng tụ (t3)
Công suất điện vận hành của
máy nén (Ne)
kW
68 Thu thập
2 Trạng thái 1 - 2 (quá trình nén): MCL từ áp suất thấp nén áp suất cao
Nhiệt độ của môi chất bay
0C
0,5 Thu thập
hơi (t1)
%
100 Khí tuyệt đối
Độ khô của môi chất (x1)
Áp suất của môi chất bay hơi
kg/cm2
1,5 Thu thập
(p1)
Enthanlpy của MCL trước
kj/kg
quá trình nén (h1)
1420 Tra bảng enthalpy
Bảng tra theo MCL
ở trạng thái t1 & x1
Entrolpy của MCL trước quá
kJ/K-kg
6 Tra bảng enthalpy
trình nén (s1)
Lưu lượng riêng của MCL
m3/kg
0,40 Tra bảng enthalpy
trước quá trình nén (v1)
Áp suất nén của MCL (p2)
Tra theo t3, và x3
kg/cm2
11 Thu thập
Enthanlpy của MCL nén lý
Tra theo p2 và s1
kj/kg
tưởng (h2_lt)
1720 Tra bảng enthalpy
Công nén đoạn nhiệt lý
Wc_lt = h2_lt - h1
tưởng của máy nén (Wc_lt)
kJ/kg
300,0
Hiệu suất quá trình nén của
Eff
%
0,90
máy nén (Eff)
149
Công nén thực tế của máy
nén (Wc)
Wc = (Wc_lt) /(Eff)
kJ/kg
333,3
Enthanlpy của MCL nén thực
tế (h2)
h2 = h1 + Wc
kJ/kg
1720,0
Entrolpy của MCL (s2)
Tra theo p2 và h2
kJ/K-kg
6,00 Tra bảng enthalpy
Nhiệt độ quá nhiệt của quá
Tra theo p2 và h2
0C
trình nén MCL (t2)
25 Tra bảng enthalpy
Lưu lượng riêng của MCL
Tra theo t2 và p2
m3/kg
0,2 Tra bảng enthalpy
(v2)
Trạng thái 2 - 3 (quá trình ngưng tụ): MCL áp suất cao, nhiệt độ cao
3
giải nhiệt ngưng tụ ở nhiệt độ thấp
Độ khô của MCL ở trạng thái
%
ngưng tụ (x3)
0 Lỏng hoàn toàn
Áp suất MCL ngưng tụ (p3)
p3 = p2
kg/cm2
11
kj/kg
Enthanlpy của MCL (h3)
Tra theo t3 và x3
320 Tra bảng enthalpy
Entrolpy của MCL (s3)
Tra theo t3 và x3
kJ/K-kg
1,4 Tra bảng enthalpy
Lưu lượng riêng của MCL
Tra theo t3 và h3
m3/kg
Tra bảng enthalpy
(v3)
Trạng thái 3 - 4 (quá trình tiết lưu): MCL lỏng giản nỡ từ áp suất cao
4
thành áp thấp
Enthanlpy của MCL giản nỡ
h4 =h3
sau tiết lưu (h4)
kJ/kg
320
Trạng thái 4 - 1 (quá trình bay hơi): MCL lỏng áp suất thấp được bay
5
hơi giảm nhiệt độ thành hơi nhiệt độ thấp
Áp suất MCL ngưng tụ (p4)
p4 = p1
kg/cm2
1,5
Năng suất lạnh riêng
(Q_evap)
Q_evap = h1 - h4
kJ/kg
1100
Hệ số hiệu suất của chu trình
COP_ct = Q_evap/Wc
(COP_ct)
3,3
6 Đánh giá hiệu quả của hệ thống
150
lambda_i = [(p1 -
0.1)/p1] -
Hệ số lambda_i
0.04*[(p3+0.1)/p1 -
(p1-0.1)/p1]
0,6747
lambda_w =(t1+273)/
Hệ số lambda_w
(t3+273)
0,9178
lambda = lambda_i +
Hệ số lambda
lambda_w
1,5925
eta_i =
Hệ số eta_i
lambda_w+0.0025*t1
0,9190
Lượng MCL trong chu trinh
nén (G):
+ G = Na/(h2 - h1)
+ G = V*v1
G = Ne/[(h2-h1)/eta_i
+ Na = N_i*eta_i
+ v1/(lambda
+ Ne = N_i + N_m
*0.5*100)]
kg/s
0,21
Năng suất lạnh (Q_0)
Q_ 0 = Q_evap *G
kW
229,1
Hệ số hiệu suất của hệ
7
thống
COP_ht = Q_0 / Ne
3,4
151
2. Tính COP cho hệ thống lạnh 2 cấp
TT
Thông số
Số liệu tính toán
Đơn vị
Ghi chú
Thu thập Thu thập Thu thập Thu thập Thu thập Thu thập Thu thập
°C °C °C Bar Bar Bar Bar kj/kg.độ kj/kg.độ kj/kg.độ kj/kg.độ kj/kg.độ kj/kg.độ kj/kg.độ kj/kg.độ kj/kg.độ kj/kg.độ
h1-h10 h2-h1 (h3-h8)/(h4-h8) h5-h4 (h5-h4)*(h2-h1)/(h4-h8) + (h2-h1)
-33,5 165 56,5 1 0,5 14,8 3 1420 1560 1450 1450 1670 1490 360 360 150 150 1270,0 140,0 1,19 220,0 402,4
1 Nhiệt độ về 2 Nhiệt độ sau nén 3 Nhiệt độ ngưng tụ 4 Áp suất khí quyển 5 Áp suất hút 6 Áp suất nén 7 Áp suất trung gian Enthalpy trạng thái 1 8 9 Enthalpy trạng thái 2 10 Enthalpy trạng thái 3 11 Enthalpy trạng thái 4 12 Enthalpy trạng thái 5 13 Enthalpy trạng thái 6 14 Enthalpy trạng thái 7 15 Enthalpy trạng thái 8 16 Enthalpy trạng thái 9 17 Enthalpy trạng thái 10 18 19 20 21 22 COP: h1-h10/((h5-h4)*((h2-h1)/(h4-h8)) + (h2-
3,16
h1))
152