Bài giảng Quản lý và sử dụng năng lượng - Chương 7: Quản lý sử dụng hiệu quả năng lượng cho hệ thống khí nén, máy ép, HVAC

 lượng nước nhiều và không cách xa lò hơi. 
 Cứ tăng 6OC nhiệt độ nước cấp = 1% nhiên liệu tiết kiệm trong lò hơi 
3.1 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống nhiệt-lò hơi 
Phần C: Nhận dạng cơ hội và các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống nhiệt lò hơi 
Quản lý và Sử dụng hiệu quả Năng lượng ThS. Trần Công Binh 
ĐH Bách Khoa TP.HCM 11 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 60 
6)Tăng cường thu hồi nước ngưng: 
 HT không thu hồi nước ngưng HT thu hồi nước ngưng 
Quy trình 
Hơi Nước ngưng 
Thải bỏ 
8 bar 
170 oC 
Nên tránh 
Quy trình 
Nước ngưng 
Nên áp dụng 
Hơi 
Lò hơi 
Nước bổ 
sung 
Nhiệt 
3.1 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống nhiệt-lò hơi 
Phần C: Nhận dạng cơ hội và các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống nhiệt lò hơi 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 61 
• Các phương pháp thu hồi nước ngưng: Tùy theo hiện trạng 
nhà máy mà ta áp dụng 1 trong 2 giải pháp sau 
a)Thu hồi nước ngưng ở áp suất khí quyển: 
Quy trình 
Nước ngưng 
Hơi 
Lò hơi 
Nước bổ sung 
Nhiệt 
Hơi ngọn 
3.1 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống nhiệt-lò hơi 
Phần C: Nhận dạng cơ hội và các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống nhiệt lò hơi 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 62 
• Các phương pháp thu hồi nước ngưng: 
b)Thu hồi nước ngưng ở áp suất cao: 
Quy trình 
Nước ngưng 
Hơi, 8 bar 
Lò hơi 
Nước bổ sung 
Nhiệt 
6 bar 
Hơi 
3.1 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống nhiệt-lò hơi 
Phần C: Nhận dạng cơ hội và các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống nhiệt lò hơi 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 63 
Phần C: Nhận dạng cơ hội và các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống nhiệt lò hơi 
7) Quá trình thay thế lò hơi. 
• Lò hơi cũ và làm việc với hiệu suất kém. 
• Không có khẳ năng đốt cháy được nhiên liệu thay thế rẻ tiền hơn. 
• Công suất yêu cầu lớn hơn hoặc nhỏ hơn so với yêu cầu hiện tại. 
• Thông số thiết kế không phải ở điều kiện phụ tải lý tưởng. 
8) Các giải pháp khác. 
• Sử dụng hơi ở mức áp suất thấp nhất có thể được. 
• Tái sử dụng hơi áp suất thấp. 
• Kiểm soát tốc độ thay đổi của quạt, quạt gió và bơm. 
3.1 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống nhiệt-lò hơi 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 64 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 65 
Mục đích 
• Tìm hiểu về hoạt động của hệ thống điều hòa không khí và 
máy lạnh 
• Phương pháp đánh giá hệ thống máy lạnh 
• Nhận dạng các tiềm năng tiết kiệm và giải pháp thực hiện 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Nội dung 
• Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
• Các thông số đánh giá hệ thống lạnh 
• Các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống và ví dụ minh họa 
Quản lý và Sử dụng hiệu quả Năng lượng ThS. Trần Công Binh 
ĐH Bách Khoa TP.HCM 12 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 66 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
• Thế nào là điều hòa không khí và làm lạnh? 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 67 
1. Các thiết bị chính trong hệ thống máy lạnh: 
• Máy nén lạnh: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 68 
1. Các thiết bị chính trong hệ thống máy lạnh: 
• Thiết bị ngưng tụ: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 69 
1. Các thiết bị chính trong hệ thống máy lạnh: 
• Thiết bị tiết lưu 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 70 
1. Các thiết bị chính trong hệ thống máy lạnh: 
• Thiết bị bay hơi: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 71 
2. Chu trình hoạt động của hệ thống làm lạnh: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng hiệu quả Năng lượng ThS. Trần Công Binh 
ĐH Bách Khoa TP.HCM 13 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 72 
2. Chu trình hoạt động của hệ thống làm lạnh: 
• Dưới đây thể hiện vòng trao đổi nhiệt điển hình trong 
hệ thống lạnh sử dụng Chiller giải nhiệt nước: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 73 
3. Các loại môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống lạnh: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 74 
3. Các loại môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống lạnh: 
• Bảng 1 tóm tắt các đặc tính của những chất làm lạnh và bảng 2 
nêu hiệu suất của chúng: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 75 
3. Các loại môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống lạnh: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần A: Giới thiệu hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 76 
Phần B: Các thông số đánh giá hệ thống máy lạnh 
1. Đánh giá dây chuyền làm lạnh: 
• Công suất lạnh: 
 KW = Q x⋅Cp x⋅ (ti – t0) 
• Mức tiêu thụ năng lượng riêng hay Hệ số hiệu suất: 
 Mức tiêu thụ năng lượng riêng. 
 Hệ số hiệu suất COP: được xác định bởi công thức 
 COPCarnot = Te / (Tc - Te) 
Hay 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 77 
2. Đánh giá hệ thống điều hòa không khí: 
• Đối với thiết bị điều hoà không khí, lưu lượng 
không khí ở bộ giàn quạt lạnh (FCU) hoặc thiết 
bị xử lý không khí (AHU) có thể được đo bằng 
phong tốc kế. Khi đó tải lạnh sẽ được tính theo 
công thức: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần B: Các thông số đánh giá hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng hiệu quả Năng lượng ThS. Trần Công Binh 
ĐH Bách Khoa TP.HCM 14 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 78 
3. Các lưu ý khi đánh giá hiệu suất của hệ thống máy lạnh: 
• Thiết bị đo đạc: 
• Trạng thái hoạt động của hệ thống 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần B: Các thông số đánh giá hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 79 
Phần C: Các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống 
1. Các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống làm lạnh: 
• Sử dụng máy nén hiệu quả năng lượng trong hệ thống lạnh. 
• Lựa chọn và thay thế môi chất lạnh. 
• Tối ưu hóa thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi của hệ thống. 
• Giải pháp bảo trì, bảo dưỡng hiệu quả hệ các thiết bị trao đổi 
nhiệt cũng là một cơ hội tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cho hệ 
thống làm lạnh. 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 80 
• Tối ưu hóa thời gian vận hành của hệ thống 
 Ví dụ điển hình là ứng dụng hệ thống tích trữ lạnh 
cho hệ thống điều hòa không khí trung tâm: 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần C: Các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 81 
• Tối ưu hóa thời gian vận hành của hệ thống. 
Bảng kết tính toán tiết kiệm khi sử dụng hệ thống trữ lạnh: 
 Số liệu Đơn vị
257 kW_e
5 Hours
6 Hours
10 Hours
1,284 kWh_elec
3
770 kW_ther
3,851 kWh_ther
4,813 kWh_ther
802 kW_ther
3 
267 kW_elec
7,585,485 VND
5,061,803 VND
2,523,682 VND
859,108,586 VNDChi phí tiết kiệm hàng năm khi sử dụng hệ thống trữ lạnh
Công suất tiêu thụ điện của Chiller mới
Chi phí tiêu thụ điện năng mỗi ngày của hệ thống Chiller cũ
Chi phí tiêu thụ điện năng mỗi ngày của hệ thống Chiller mới
Chi phí tiết kiệm mỗi ngày khi sử dụng hệ thống trữ lạnh
Năng suất lạnh cần thiết của Chiler vào giờ cao điểm
Năng suất lạnh cần thiết của Chiller mới vào lúc thấp điểm
Công suất lạnh của Chiller mới
Hệ số COP của hệ thống Chiller mới
Giờ bình thường (7h-9h30),(11h30-17h) và (20h-22h)
Điện năng tiêu thụ của hệ thống nước lạnh lúc cao điểm 
COP của hệ thống Chiller nước giải nhiệt
Công suất lạnh của hệ thống Chiller
Chú giải
Điện năng tiêu thụ của hệ thống làm lạnh nước giải nhiệt
Giờ cao điểm (9h30-11h30) và (17h-20h)
Giờ thấp điểm (22h-4h)
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần C: Các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 82 
• Tối ưu hóa hệ thống bơm cấp nước lạnh, nước giải nhiệt. 
Ví dụ minh họa hệ thống bơm trước và sau khi sử dụng biến 
tần. 
Du phong Su dung
P
P
P
P
Bom 1
Bom 2
Bom 3
Bom 4
39%
0%
52%
61%
Du phong
Su dung
P
P
P
P
Bom 1
Bom 2
Bom 3
Bom 4
0%
100%
VSD
Cam bien 
ap suat
Controller
100%
100%
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần C: Các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 83 
• Nâng cao nhận thức tiết kiệm cho mọi người 
• Các giải pháp khác 
Bảo ôn lạnh 
Che chắn xung quanh 
Giảm thiểu tải nhiệt 
Kiểm tra và xử lí kịp thời khi phát hiện rò rỉ và các 
sự cố khác. 
3.2 Tiết kiệm năng lượng trong hệ thống máy lạnh 
Phần C: Các giải pháp tiết kiệm cho hệ thống 
Quản lý và Sử dụng hiệu quả Năng lượng ThS. Trần Công Binh 
ĐH Bách Khoa TP.HCM 15 
Quản lý và Sử dụng Năng lượng 84 
Tài liệu tham khảo: 
[1] Barney L. Capehart,Wayne C. Turner, William J. Kennedy, Guide to Energy 
Management, The Fairmont Press, 2003 
[2] Wayne C. Turner, Steve Doty, Energy Management Handbook, The Fairmont 
Press and Taylor & Francis Ltd., 2006 
[3] Richard A. Panke, Energy Management Systems and Direct Digital Control, 
The Fairmont Press, Inc, Marcel Dekker, Inc, 2002 
[4] Gilbert A. McCoy, Todd Litman, John G. Douglass, Energy-Efficient Electric 
Motor Selection Handbook, Washington State Energy Office Olympia, 1993. 
[5] Gilbert A. McCoy, John G. Douglass, Energy Management for Motor Driven 
Systems, Washington State University, 2000. 
[6] Energy Efficiency, Schneider Electric, 2012. 
[7] Dự án nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các doanh nghiệp nhỏ và 
vừa Việt Nam – PECSME. 
Tài liệu tham khảo 
85 
TB 
Trần Công Binh 
GV ĐH Bách Khoa TP.HCM 
Phone: 0908 468 100 
Email: tcbinh@hcmut.edu.vn 
 binhtc@yahoo.com 
Website: www4.hcmut.edu.vn/~tcbinh