Luận văn Thạc sĩ Quản lý năng lượng: Nghiên cứu giải pháp tiết kiệm điện năng tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Nghiên cứu giải pháp tiết kiệm điện năng tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào" được hoàn thành với mục tiêu nhằm đề xuất các giải pháp có căn cứ khoa học và khả thi để tiết kiệm điện năng trong các hệ thống thiết bị điện tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, CHDCND Lào.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Quản lý năng lượng: Nghiên cứu giải pháp tiết kiệm điện năng tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ---------- SAYPHIN SINGPHAVANH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁT TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TẠI TÒA NHÀ BỘ KẾ HOẠCH VÀ ĐẦU TƯ, CỘNG HÒA DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO LUẬN VĂN THẠC SỸ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Hà Nội, 2024
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ---------- SAYPHIN SINGPHAVANH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁT TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TẠI TÒA NHÀ BỘ KẾ HOẠCH VÀ ĐẦU TƯ, CỘNG HÒA DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO Chuyên ngành : Quản lý năng lượng Mã số : 8510602 LUẬN VĂN THẠC SỸ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Người hướng dẫn khoa học : TS. Đỗ Thị Hiệp Hà Nội, 2024
LỜI CẢM ƠN Với tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Điện lực, các thầy cô Khoa Quản lý Công nghiệp và Năng lượng, các thầy cô khoa Sau Đại học và các thầy cô giáo đã giảng dạy, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Đỗ Thị Hiệp, người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Bên cạnh đó, tôi xin chân thành cảm ơn các đồng chí lãnh đạo và các đồng nghiệp tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Lào, đã tạo điều kiện cho tôi được tiếp cận những tài liệu về đề tài này, đã trao đổi và đóng góp ý kiến để tôi hoàn thành luận văn. Mặc dù đã rất cố gắng, song do giới hạn về kiến thức, thời gian nghiên cứu, và hạn chế về ngôn ngữ, luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót, những nội dung nghiên cứu chưa sâu như mong muốn, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Quý thầy, cô và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2024 Học viên SAYPHIN SINGPHAVANH
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn này là do tôi tự thực hiện và hoàn thiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đỗ Thị Hiệp, không sao chép của người khác. Các thông tin và kết quả nghiên cứu trong luận văn là do tôi tự thu thập, tìm hiểu và phân tích một cách trung thực, phù hợp với thực tế của tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Lào. Các dữ liệu sử dụng trong luận văn có nguồn gốc và được trích dẫn rõ ràng, theo đúng quy định. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính trung thực của số liệu và các nội dung viết trong luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2024 Học viên SAYPHIN SINGPHAVANH
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ............. 4 TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ CHO TÒA NHÀ ........................................... 4 1.1. Khái niệm và vai trò của sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả……44 1.1.1. Khái niệm ................................................................................................ 4 1.1.2. Vai trò ...................................................................................................... 4 1.2. Các hệ thống thiết bị tiêu thụ năng lượng trong tòa nhà ............................ 6 1.2.1. Hệ thống chiếu sáng ............................................................................... 6 1.2.2. Hệ thống điều hòa không khí ................................................................. 8 1.2.3. Hệ thống quạt thông gió ........................................................................ 11 1.2.4. Hệ thống thang máy .............................................................................. 13 1.2.5. Các thiết bị điện khác ............................................................................ 13 1.3. Hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà ...................................................... 13 1.3.1. Vòng tròn PDCA ................................................................................... 13 1.3.2. Tiêu chuẩn ISO 50001 .......................................................................... 14 1.4. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tại CHDCND Lào ................ 15 1.4.1. Chính sách sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả ......................... 15 1.4.2. Chương trình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các tòa nhà ................................................................................................................... 17 Tóm tắt chương 1 ............................................................................................ 18
CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG TẠI TÒA NHÀ BỘ KẾ HOẠCH VÀ ĐẦU TƯ, CHDCND LÀO ....................................... 19 2.1 Tổng quan về Tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư ........................................ 19 2.1.1. Thông tin cơ bản ................................................................................... 19 2.1.2. Đặc điểm tòa nhà ................................................................................... 20 2.1.3. Chi phí vận hành tòa nhà....................................................................... 20 2.2 Hiện trạng cung cấp và tiêu thụ điện năng tại toà nhà .............................. 22 2.2.1. Hệ thống cung cấp điện ......................................................................... 22 2.2.2. Tiêu thụ điện năng giai đoạn 2020 – 2022 ............................................ 23 2.2.3. Tiêu thụ điện năng tại các hệ thống thiết bị điện .................................. 24 2.3. Hệ thống quản lý năng lượng tại tòa nhà ................................................. 31 2.3.1. Bộ máy quản lý năng lượng .................................................................. 31 2.3.2. Vận hành thiết bị quản lý năng lượng ................................................... 32 2.3.3. Bảo trì, bảo dưỡng các hệ thống thiết bị điện ....................................... 33 2.3.4. Chính sách năng lượng .......................................................................... 35 2.3.5. Đầu tư .................................................................................................... 36 2.3.6. Động viên, thúc đẩy ............................................................................... 36 2.4. Đánh giá thực trạng sử dụng điện năng và hệ thống quản lý năng lượng của tòa nhà ....................................................................................................... 36 2.4.1. Đánh giá thực trạng sử dụng điện năng tại tòa nhà............................... 36 2.4.2. Đánh giá hệ thống quản lý năng lượng ................................................. 38 Tóm tắt chương 2 …………………………………………………………...40 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ CHO TÒA NHÀ BỘ KẾ HOẠCH VÀ ĐẦU TƯ, CHDCND LÀO ................................................................................................................ 41 3.1. Định hướng quản lý năng lượng của tòa nhà ........................................... 41 3.2. Các giải pháp đã và đang áp dụng tại tòa nhà .......................................... 41 3.3. Đề xuất giải pháp về quản lý, tổ chức, vận hành ..................................... 41 3.3.1. Cam kết của lãnh đạo cấp cao ............................................................... 41
3.3.2. Xây dựng kế hoạch hành động .............................................................. 42 3.3.3. Xây dựng mô hình quản lý năng lượng theo ISO-50001 ...................... 43 3.3.4. Thành lập Ban quản lý tiết kiệm điện năng ......................................... 45 3.3.5. Xây dựng cơ chế thưởng phạt .............................................................. 47 3.3.6. Giám sát tiêu thụ điện năng................................................................... 48 3.4. Đề xuất giải pháp về công nghệ kỹ thuật ................................................. 50 3.4.1. Giải pháp giảm tổn thất điện năng khi sử dụng điều hòa...................... 50 3.4.2. Giải pháp cho hệ thống chiếu sáng ....................................................... 50 3.5. Tuyên truyền giáo dục về tiết kiệm năng lượng trong tòa nhà ................ 54 3.6 Thứ tự ưu tiên triển khai giải pháp.......................................................... 55 Tòm tắt chương 3 ............................................................................................ 57 KẾT LUẬN .................................................................................................... 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 60
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Ưu nhược điểm của điều hòa cục bộ ................................................ 9 Bảng 2.1. Chi phí vận hành tháng 12/2022 của tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư ......................................................................................................................... 20 Bảng 2.2. Tiêu thụ điện năng tại các hệ thống tại tòa nhà trong ngày 15/12/2022 ....................................................................................................... 21 Bảng 2.3: Các loại bóng đèn sử dụng trong tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư . 24 Bảng 2.4: Các loại máy điều hòa không khí trong tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư ...................................................................................................................... 26 Bảng 2.5: Một số thông số đo được của hệ thống dàn nóng T1M2 ................ 28 Bảng 2.6: Thông gió trên tầng thượng của tòa nhà Bộ kế hoạch và đầu tư ... 29 Bảng 2.7. Thông số hệ thống thông gió tầng hầm tòa nhà Bộ kế hoạch và đầu tư ...................................................................................................................... 30 Bảng 2.8: Lịch bảo dưỡng các hệ thống các thiết bị của tòa nhà Bộ kế hoạch và đầu tư .......................................................................................................... 33 Bảng 2.9: Các tiêu chí của hệ thống quản lý nặng lượng ............................... 38 Bảng 3.1. Đề xuất cơ chế thưởng phạt đối với sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả ........................................................................................................... 48 Bảng 3.2: Thay thế đèn Neon 36W bằng đèn led 18W .................................. 52 Bảng 3.3: Thay thế đèn Neon 18W và đèn Downlight 18w bằng đèn led 13W ......................................................................................................................... 53 Bảng 3.4: Đề xuất thứ tự ưu tiên triển khai giải pháp tiết kiệm điện năng tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư ....................................................................... 55
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Đèn huỳnh quang, đèn huỳnh quang compact .................................. 7 Hình 1.2. Điều hòa cục bộ ................................................................................. 8 Hình 1.3: Hệ thống điều hòa trung tâm VRV ................................................. 10 Hình 1.4: Hệ thống thông gió cục bộ .............................................................. 12 Hình 1.5: Hệ thống thông gió tổng thể............................................................ 12 Hình 1.6. Vòng tròn PDCA trong hoạt động quản lý năng lượng .................. 14 Hình 2.1: Tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư, CHDCNDLào............................. 19 Hình 2.2: Tủ điều khiển trạm biến áp của tòa nhà .......................................... 22 Hình 2.3: Sơ đồ nối điện chính của trạm biến áp ............................................ 23 Hình 2.4: Tiêu thụ điện năng tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư năm 2020, 2021 và 2022 ................................................................................................... 23 Hình 2.5: Đèn Neon 18W................................................................................ 24 Hình 2.6 Hệ thống đèn của toà nhà ................................................................. 25 Hình 2.7: Dàn lạnh được sử dụng trong toà nhà ............................................. 27 Hình 2.8: Dàn nóng của máy điều hòa không khí........................................... 28 Hình 2.9. Hệ thống thông gió tầng hầm tòa nhà Bộ kế hoạch và đầu tư ........ 29 Hình 2.10: Cơ cấu Ban quản lý của tòa nhà tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, CHDCND Lào ................................................................................................. 31 Hình 2.11: Cơ ctòa nhà hoạ điện năng của các hệ thống thiết bị điện tại tòa nhà Bộ kế hoạch và đầu tư .............................................................................. 37 Hình 3.1: Mô hình hệ thống quản lý năng lượng theo ISO 50001 ................. 44 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động Ban quản lý tiết kiệm điện năng ......... 47 Hình 3.3: Hệ thống giám sát tiêu thụ điện năng ............................................. 49
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Thuật ngữ đầy đủ CS Công suất ĐHKK Điều hòa không khí QLNL Quản lý Năng lượng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TKNL Tiết kiệm năng lượng TKHQ Tiết kiệm và hiệu quả MNK Máy nén khí SDNL Sử dụng năng lượng SDNLTKHQ Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả VH Vận hành
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Năng lượng và tiết kiệm năng lượng là một trong những vấn đề mang tính toàn cầu. Trước những thách thức về cạn kiệt tài nguyên năng lượng và suy thoái môi trường, thế giới đã và đang đồng thời triển khai hai giải pháp cơ bản là tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế (các nguồn năng lượng mới, nguồn năng lượng tái tạo) và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. Tuy nhiên, do nhiều rào cản về kỹ thuật và kinh tế, việc khai thác các nguồn năng lượng sạch chỉ đáp ứng được một phần nhu cầu sử dụng. Do đó, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả (SDNLTKHQ) đã trở thành đòi hỏi tất yếu, là yếu tố quan trọng trong chiến lược phát triển của các quốc gia, trong đó có Công hòa dân chủ nhân dân (CHDCND) Lào. SDNLTKHQ tác động tích cực đến giảm khai thác các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm chi phí năng lượng trong sản xuất và tiêu dùng, nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm ô nhiễm môi trường, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững. Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng sẽ trực tiếp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, giảm thiểu biến đổi khí hậu toàn cầu. Bộ Kế hoạch và Đầu tư là một trong những đơn vị quan trọng của CHDCND Lào. Tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư, CHDCND Lào có 6 tầng, là một trong những toà nhà lớn có tính năng hiện đại ở Lào. Toà nhà được thiết kế đồng bộ được ứng dụng các kỹ thuật tiên tiến trong nước và thế giới nhằm tối đa hiệu quả sử dụng và tiết kiệm năng lượng. Toà nhà được thiết kế với các ô cửa sổ rộng và thoáng để tận dụng ánh sáng tự nhiên nhằm tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Nguồn năng lượng tiêu thụ chính tại toà nhà làđiện năng. Công suất tiêu thụ điện trung bình của tòa nhà năm 2022 là 650 kWh/ngày. Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho toà nhà là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của Bộ Kế hoạch và đầu tư [5]. Vì vậy, nghiên cứu, tìm kiếm và áp dụng một số giải pháp có tính khả thi và phù hợp trong 1
lĩnh vực tiết kiệm điện năng sẽ giảm được chi phí chung, tạo nguồn kinh phí cho việc tái đầu tư vào các hoạt động của Bộ Kế hoạch và đầu tư. Từ những yêu cầu cấp thiết trên đây, tôi chọn “Nghiên cứu giải pháp tiết kiệm điện năng tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Đề xuất các giải pháp có căn cứ khoa học và khả thi để tiết kiệm điện năng trong các hệ thống thiết bị điện tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, CHDCND Lào. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tổng hợp cơ sở lý luận về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, đặc điểm tiêu thụ điện năng của các hệ thống thiết bị điện trong tòa nhà, hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà và chương trình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tại CHDCND Lào; - Phân tích thực trạng sử dụng điện năng, hệ thống quản lý năng lượng tòa nhà tại toà nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư. Từ đó, đánh giá được những tồn tại và xác định nguyên nhân làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp; - Đề xuất một số giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư, CHDCND Lào. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: các hệ thống thiết bị sử dụng điện năng của toà nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư, CHDCND Lào. Phạm vi nghiên cứu: - Phạm vi về không gian: Tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư - Phạm vi về thời gian: sử dụng điện năng, hệ thống quản lý năng lượng của toà nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư, CHDCND Lào giai đoạn từ năm 2020 - 2022. 2
5. Phương pháp nghiên cứu - Tổng hợp cơ sở lý thuyết về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho tòa nhà. - Phân tích dữ liệu thứ cấp: tiêu thụ năng lượng, cung cấp năng lượng, sử dụng năng lượng tại các hệ thống thiết bị điện tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và đầu tư giai đoạn 2020 – 2022. - Khảo sát, đo đạc: các thông số kỹ thuật bằng các thiết bị đo kiểm chuyên dụng (thiết bị phân tích và giám sát thông số năng lượng, thiết bị đo độ rọi, thiết bị đo độ ẩm, …). 6. Kết cấu của luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương như sau: Chương 1: Cơ sở lý luận về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho tòa nhà Chương 2: Thực trạng sử dụng điện năng tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, CHDCND Lào Chương 3: Giải pháp sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả tại tòa nhà Bộ Kế hoạch và Đầu tư, CHDCND Lào. 3
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ CHO TÒA NHÀ 1.1. Khái niệm và vai trò của sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả 1.1.1. Khái niệm Theo Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả số 50/2010/QH12 ngày 28 tháng 06 năm 2010 của Việt Nam, SDNLTKHQ được hiểu rộng và đầy đủ hơn: SDNLTKHQ 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 đảm bảo nhu cầu, mục tiêu đặt ra đối với quá trình sản xuất và đời sống [1]. 1.1.2. Vai trò Năng lượng là một trong những điều kiện tiên quyết cho sự phát triển kinh tế - xã hội. Năng lượng bao gồm nhiên liệu, điện năng, nhiệt năng thu được trực tiếp hoặc thông qua sản xuất từ các nguồn tài nguyên năng lượng không tái tạo và tái tạo. Bởi vì các nguồn năng lượng không tái tạo như dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên đang dần cạn kiệt, quản lý năng lượng là việc làm rất cấp thiết, trong đó tiết kiệm năng lượng là mục tiêu hàng đầu tại nhiều quốc gia [2]. Nền kinh tế ngày càng phát triển, xã hội ngày càng văn minh hiện đại thì các nhu cầu về sử dụng năng lượng cũng ngày càng lớn hơn rất nhiều, trong đó tiêu thụ điện năng là một vấn đề rất lớn. Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thế giới và sự gia tăng dân số như hiện nay thì việc đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng trở nên khó khăn hơn rất nhiều khi các nguồn nhiên liệu tự nhiên đang dần cạn kiệt, trong khi việc khai thác các nguồn năng lượng tái tạo còn nhiều hạn chế [1]. CHDCND Lào là một trong số các quốc gia có nguồn tài nguyên năng lượng nghèo nàn, song việc khai thác và sử dụng lại không tối ưu. Do đó, việc nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm năng lượng là vấn đề hết sức cấp 4
bách và cần phải được tiếp cận một cách toàn diện và khoa học. Việc sử dụng năng lượng còn quá nhiều lãng phí do nhiều nguyên nhân khác nhau, dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm và dẫn đến khả năng cạnh tranh về giá cả của sản phẩm rất hạn chế. Nhà nước đang triển khai ban hành khung pháp lý cần thiết và chương trình mục tiêu quốc gia về tiết kiệm năng lượng trong các lĩnh vực sản xuất, sinh hoạt, các toà nhà và một số lĩnh vực kinh tế. Tại Lào năng lượng tiêu thụ cho khu vực các toà nhà, đặc biệt các công trình nhà ở và công trình cao tầng chiếm tỷ lệ tương đối lớn trên tổng số năng lượng tiêu dùng quốc gia. Tỷ lệ này đã tăng lên trong thập niên vừa qua, khi các đô thị đặc biệt, loại 1 và 2 đã phát triển nhanh chóng và nguồn vốn đầu tư nước ngoài đã gia tăng một cách đáng kể. Kinh nghiệm quốc tế cho thấy, tại nhiều nước phát triển, khi tỷ lệ cơ cấu kinh tế thay đổi, tỷ lệ dịch vụ tăng cao thì tỷ lệ năng lượng sử dụng trong các toà nhà sẽ tăng lên trên tổng năng lượng tiêu dùng. Để đáp ứng được các mục tiêu phát triển kinh tế với tốc độ tăng trưởng khá cao cũng như cuộc Công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, nhu cầu năng lượng vì vậy cũng tăng trưởng với tốc độ cao trên dưới 10%/năm, đặc biệt nhu cầu điện tăng rất cao, tạo ra áp lực lớn đối với nguồn cung cấp điện. Làm thế nào để có thể thỏa mãn các nhu cầu về năng lượng của hiện tại mà không ảnh hưởng tới phát triển trong tương lai đang là vấn đề cấp thiết của hầu hết các nước đang phát triển nói chung, và tại Lào nói riêng [5]. Tiết kiệm năng lượng được coi là mục tiêu quan trọng hàng đầu và cũng là giải pháp hữu hiệu cho vấn đề năng lượng trong tương lai. Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả mang lại rất nhiều lợi ích như sau: - Góp phần đảm bảo năng lượng thiết yếu cho hoạt động đời sống và phát triển kinh tế - xã hội. - Giảm áp lực về thiếu nguồn năng lượng đồng nghĩa với việc giảm vốn đầu tư vào hạ tầng cơ sở năng lượng cho nhà nước. 5
- Nguồn năng lượng tự nhiên được khai thác, sử dụng cảnh nhắc, hợp lý và hiệu quả hơn góp phần làm giảm bớt tốc độ hủy hoại môi trường sống. - Giảm sự phụ thuộc vào năng lượng nhập khẩu, đảm bảo an ninh năng lượng góp phần vào sự phát triển bền vững. - Giúp giảm chi phí sử dụng năng lượng cho cơ quan, doanh nghiệp, chủ động điều phối được nguồn năng lượng cho hoạt động của cơ quan, doanh nghiệp, tăng hiệu quả hoạt động, nâng cao năng lực canh tranh. 1.2. Các hệ thống thiết bị tiêu thụ năng lượng trong tòa nhà 1.2.1. Hệ thống chiếu sáng Tiêu thụ điện năng trong chiếu sáng chiếm khoảng 20% tổng lượng điện tiêu thụ của tòa nhà. Hệ thống chiếu sáng chủ yếu dùng để cung cấp đầy đủ ánh sáng cho nơi làm việc và để trang trí. Đối với không gian phòng làm việc: khu vực làm việc cần có ánh sáng ổn định nên lựa chọn các đèn có ánh sáng trắng như đèn huỳnh quang. Các đèn nên lắp thêm chao đèn để đảm bảo người dùng không bị lóa mắt bởi ánh sáng trực tiếp của ánh sáng đèn. Không nên để ánh đèn chiếu sáng trực tiếp vào màn hình máy tính. Khu vực bàn làm việc nên có đèn bàn bóng tròn nhằm cung cấp ánh sáng trực tiếp khi đọc sách báo hay viết lách. Thường lắp đèn rọi phía trên có thể chọn bóng đèn LED văn phòng cho phòng họp. Ánh sáng tại bàn phòng họp là yếu tố quan trọng cần được xem xét. Điều này giúp đảm bảo sự thuận tiện cho việc ghi chép và tập trung của mọi người. Theo kết quả khảo sát, độ rọi trung bình của phòng họp sẽ cao hơn so với phòng tập thể, và theo tiêu chuẩn TCVN, nó thường sẽ nằm trong khoảng 300-500lux. Ánh sáng trắng 6,000K-6,500K thường được ưu tiên sử dụng để tạo không gian yên tĩnh và trang nhã. Để đảm bảo được độ rọi sáng đúng yêu cầu khi sử dụng laptop để bàn cần kết hơp thêm đèn LED dây. Có nhiều loại đèn khác nhau phù hợp với mục đích, yêu cầu và không gian chiếu sáng. Các hệ thống chiếu sáng trong nhà phổ biến gồm đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, đèn huỳnh quang compact, đèn hơi thủy ngân, đèn hơi natri 6
cao áp, đèn natri thấp áp, đèn hơi kim loại. Trong đó, đèn huỳnh quang và huỳnh quang compact được đánh giá là phù hợp với chiếu sáng văn phòng. Hình 1.1. Đèn huỳnh quang, đèn huỳnh quang compact Lựa chọn những đèn phù hợp có hiệu suất cao có thể giảm chi phí chiếu sáng. Ví dụ, nên dùng đèn huỳnh quang led và đèn huỳnh quang triphosphor cho văn phòng; sử dụng đèn natri cao áp trong Công nghiệp, cho bảng quảng cáo lớn và chiếu sáng ngoài trời. Tuỳ theo chất lượng của nguồn đèn, hệ số sử dụng (CU) của đèn khoảng từ 30 đến 90%. Vì vậy, lựa chọn nguồn đèn có CU cao sẽ giúp giảm số đèn sử dụng, vì vậy giảm chi phí năng lượng chiếu sáng. Đối với không gian của các khu phụ: Các khu phụ nên lựa chọn các loại đèn có ánh sáng khuếch tán nhằm tạo cảm giác thư giãn, êm dịu. Thường lựa chọn các bóng đèn quả lê mờ (60 – 75W). Khu vực có gương cũng nên gắng đèn phía trên. 7
1.2.2. Hệ thống điều hòa không khí Hệ thống điều hòa không khí chiếm khoảng 40-50% điện năng tiêu thụ của tòa nhà [4]. Điều hòa không khí làm cho không khí trong một không gian ở điều kiện nhất định tạo ra sự thoải mái mong muốn. Nói cách khác, nó điều hòa nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ không khí, phân bố không khí và độ sạch không khí trong một không gian nhất định. Có nhiều loại điều hòa không khí phù hợp với các nhu cầu sử dụng và không gian khác nhau. Điều hòa cục bộ là máy điều hòa không khí gồm các máy cục bộ đơn chiếc. Chúng được lắp đặt cho khu vực điều hòa đơn lẻ. Điều hòa cục bộ bao gồm điều hòa cục bộ 1 khối (điều hòa không khí loại cửa sổ) và điều hòa cục bộ 2 khối (điều hòa không khí loại tách rời). Công suất của điều hòa 1 khối từ 7,000 BTU đến 24,000 BTU. Công suất của điều hòa 2 khối từ 9,000 BTU đến 60,000 BTU. Hình 1.2. Điều hòa cục bộ 8
Bảng 1.1: Ưu nhược điểm của điều hòa cục bộ Hệ thống điều hòa cục bộ Ưu điểm Nhược điểm Hoạt động hoàn toàn tự động, lắp Khó áp dụng được cho các phòng lớn, đặt, vận hành, bảo trì, bảo dưỡng, hội trường, phân xưởng, và các tòa nhà sửa chữa dễ dàng, tuổi thọ trung cao tầng như văn phòng, khách sạn vì bình cao, độ tin cậy cao, giá thành rẻ khi đó việc bố trí cụm dàn nóng khó thích hợp với các phòng và căn hộ khăn và làm mất cảnh quan của tòa nhỏ. nhà. Hệ thống điều hòa trung tâm (Variable Refrigerant Volume - VRV) là kiểu hệ thống điều hòa công suất lớn bao gồm một dàn nóng đặt ở ngoài trời và hệ thống dàn lạnh nhiều cục, đường ống dẫn tới các phòng trong Hệ thống điều hòa trung tâm ứng dụng cho các tòa nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn,chủ yếu dùng cho điều hòa tiện nghi. Công suất của hệ thống điều hòa trung tâm rất lớn, lên tới 80,000 BTU. Đặc điểm máy điều hòa VRV - Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết nối trong mạng diều khiển trung tâm. - Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ 7kW đến hàng ngàn kW cho các tòa nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng. - VRV giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn dàn lạnh đến 50m và các dàn lạnh có thể cách nhau cao tới 15m. Đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa nhất tới 150m tạo điều kiện cho việc bố thống trung tâm nước đảm nhiệm. 9
Hình 1.3: Hệ thống điều hòa trung tâm VRV - Do đường ống dẫn gas dài, năng suất lạnh giảm các hãng đã dùng máy biến tần điều chỉnh năng suất lạnh, làm cho hệ thống lạnh không những được cải thiện mà còn vượt nhiều hệ thống máy thông dụng. - Độ tin cậy cao do các chi tiết được lắp ráp, chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất lượng. - Hiệu suất cao. Hệ thống sưởi ấm – thông gió – điều hòa không khí (Heating, Ventilation and Air Conditioning – HVAC) được sử dụng để cung cấp cho hệ thống sưởi và làm mát cho các tòa nhà. Hệ thống HVAC đã trở thành yêu cầu tiêu chuẩn công nghiệp cho xây dựng tòa nhà mới. Hệ thống HVAC là hệ thống điều khiển tập trung làm việc dựa trên nguyên lý làm việc điều tiết luồng không khí đã làm lạnh hoặc sưởi nóng tới 10