GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ, ÁP DỤNG SẢN XUẤT SẠCH HƠN ĐỐI VỚI CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ THÙY DƯƠNG.

Công ty Cổ phần Đầu tư Thùy Dương được hình thành từ tiền thân là Công ty TNHH Thùy Dương (thành lập từ năm 2003), với những thành công trong các lĩnh vực kinh doanh sản xuất nội ngoại thất, đầu tư kinh doanh bất động sản, điển hình là hệ thống siêu thị nội thất Đài Loan với thương hiệu DAFUCO đã có mặt trên toàn quốc với hơn 40 cửa hàng, siêu thị nội thất cao cấp Klassy tại 40 Hàng Cót và Quận 7, TP. HCM . Hàng loạt công trình dự án bất động sản như tòa tháp đôi 19 tầng TD Plaza tại Hải Phòng và các dự án như TD Lakeside, C3&B9 Nam Trung Yên…. Điểm chung của các dự án là các tòa cao ốc TD luôn bao gồm tổ hợp thương mại và căn hộ cao cấp theo tiêu chuẩn quốc tế với những dịch vụ cao cấp đi kèm như rạp chiếu phim CGV, trung tâm thương mại Parkson (Malaysia), trường học quốc tế Kinderworld (Singapore), bể bơi, nhà hàng…

Tòa nhà TD Plaza & TD Business Center tọa lạc tại Lô 20 đường Lê Hồng Phong, Quận Ngô Quyền, Thành phố Hải Phòng. Tòa nhà được đưa vào vận hành vào năm 2005 với tổng diện tích sàn 84,614 m2. Thiết kế xây dựng tòa nhà bao gồm 02 khối nhà mỗi khối có công năng sử dụng khác nhau dùng làm trung tâm thương mại căn hộ cao cấp và văn phòng cho thuê.

Tiêu thụ năng lượng của tòa nhà chủ yếu là điện năng phục vụ cho hệ thống điều hòa không khí (điều hòa trung tâm), chiếu sáng, hệ thống thang máy, hệ thống bơm nước và các thiết bị trong văn phòng. Ngoài ra, Tòa nhà còn sử dụng Dầu DO phục vụ cho vận hành máy phát điện khi xảy ra sự cố mất điện. Phòng Hành chính và Kỹ thuật có nhiệm vụ xử lý sự cố vận hành, hỏng hóc và phối hợp với các phòng ban khác thực hiện bảo dưỡng định kỳ, đối với thay thế sửa chữa lớn sẽ do đơn vị ngoài đảm nhận.

Hàng năm mức tiêu thụ năng lượng là khá lớn, chủ yếu là điện năng, chiếm khoảng 99% tổng năng lượng lượng tiêu thụ của tòa nhà. Chính vì vậy tòa nhà đã rất quan tâm đến việc tiết kiệm năng lượng, đặc biệt là tiết kiệm điện năng tiêu thụ cho hệ thống bơm và điều hòa không khí.

Tòa nhà đã triển khai một số giải pháp tiết kiệm năng lượng và bước đầu mang lại hiệu quả nhất định. Các giải pháp TKNL mà Tòa nhà đã thực hiện được liệt kê như sau:

+ Tòa nhà có kế hoạch bảo dưỡng thiết bị, hệ thống định kỳ. Hầu hết các thiết bị tiêu thụ năng lượng lớn của tòa nhà đều có bảng theo dõi định kỳ.

+ Vận hành thiết bị hiệu quả, tiết kiệm. Hệ thống chiếu sáng, điều hòa của các khu vực như sảnh, hành lang được cán bộ kỹ thuật tòa nhà kiểm soát tắt mở xen kẽ giúp tránh lãng phí điện khi không cần thiết.

+ Lắp đặt biến tần cho bơm thứ cấp chiller. Tòa nhà đã lắp đặt biến tần điều khiển tốc độ động cơ một số vị trí bơm quạt giúp giảm điện năng tiêu thụ.

+ Bọc bảo ôn toàn bộ đường ống chiller. Hệ thống đường ống dẫn nước chiller được bọc bảo ôn kín tránh tổn thất nhiệt.

+ Cải thiện hệ thống chiếu sáng. Thay bóng đèn cao áp bằng bóng đèn compact tiết kiệm điện.

+ Trang bị tụ bù hạ thế tại trạm phân phối. Tòa nhà đã trang bị tụ bù tại trạm phân phối để nâng cao cosφ sử dụng.

+ Thiết kế tận dụng ánh sáng tự nhiên. Bề mặt xung quanh tòa nhà kết cấu chủ yếu là sự kết hợp giữa các ô kính và tường bao bên ngoài, tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên..

+ Tối ưu khả năng trao đổi nhiệt của chiller. Đầu tư trang bị thiết bị làm mềm cho nước làm mát của hệ thống chiller (để làm giảm thiểu bám cặn trong dàn lạnh của máy chiller).

+ Sử dụng thang máy lắp hệ thống biến tần. Hệ thống thang máy của tòa nhà được trang bị biến tần giúp vận hành êm, ổn định và tiết kiệm điện, khi không sử dụng sẽ tắt đèn chiếu sáng và quạt thông gió của thang khi thang tạm ngừng hoạt động.

*) Các hệ thống thiết bị chính

– Hệ thống thiết bị năng lượng: hệ thống thiết bị điện, chiếu sáng, điều hòa không khí, các thiết bị văn phòng (chiếu sáng văn phòng, máy in, máy fax, máy tính, máy photo…)

– Các thiết bị phụ trợ: hệ thống thang máy, hệ thống chiếu sáng công cộng, hệ thống lạnh và điều hòa không khí, bơm, quạt…

Hiện tại tất cả các thiết bị năng lượng cũng như thiết bị phụ trợ đều hoạt động ổn định với hiệu suất tốt.

Hầu hết máy móc thiết bị của Tòa nhà có chu kỳ hoạt động ổn định theo thời gian. Các dàn nóng điều hòa trung tâm VRF của tòa nhà được trang bị biến tần có công suất làm việc tại thời điểm đo nhỏ hơn nhiều so với công suất định mức. Một số thiết bị máy móc có hệ số sử dụng cosφ chưa được cao do hệ thống tụ bù chưa hợp lý.

1) Hệ thống điện

Nguồn cung cấp điện cho Tòa nhà được lấy từ lưới điện quốc gia 22/0,4kV qua 4 trạm biến áp với 4 máy biến áp công suất lần lượt là 1000kVA, 1600kVA, 2000kVA, 2500kVA.

Nguồn điện hạ thế từ các trạm dẫn vào các tủ máy cắt, tủ phân phối đặt khu vực trạm biến áp. Từ đây nguồn điện sẽ được phân phối đến các tủ phân phối con bố trí ở nơi sử dụng. Trạm 1000 kVA dùng cấp điện cho tháp B, trạm 2000 kVA cấp điện cho khối văn phòng, trạm 1600 kVA cấp điện cho hệ thống chiller và trạm 2500 kVA cấp điện cho khu trung tâm thương mại Parkson.

Ở mỗi tủ phân phối con đều bố trí các hệ thống tụ bù tự động, các tụ bù này có 6 mức bù công suất khác nhau. Đặc biệt trang thiết bị đầu tư cho hệ thống điện đều được nhập từ các nhà sản xuất lớn chất lượng tốt (ACB từ nhà sản xuất Merlin, cáp dẫn truyền tải Cadivi có chất lượng tốt) nhờ đó độ bền cao độ an toàn điện cao, giảm tổn thất điện năng trên dây truyền tải. Các ACB Merlin lớn tại các tủ phân phối có tích hợp sẵn thiết bị đo dòng hiển thị màn hình LCD giúp việc giám sát phụ tải điện khá dễ dàng.

Khu vực tủ điện phân phối có trang bị điều hòa nhiệt độ, duy trì nhiệt độ phòng thấp không gây ảnh hưởng đến các thiết bị điện.

Các thiết bị điện trong tòa nhà được kiểm tra vệ sinh bảo dưỡng thường xuyên do đó hoạt động tốt đảm bảo nhu cầu cung cấp thường xuyên liên tục.

Qua khảo sát đo đạc nhận thấy tòa nhà có nhiều vị trí tiêu thụ có sóng hài cao.

Độ méo điều hòa tổng THD một số vị trí cao trên so với tiêu chuẩn cho phép. Theo tiêu chuẩn IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 519-1992 thì độ méo điều hòa tổng giới hạn THDi = 5%; THDu = 10%. Như vậy, các khu vực như xưởng Oxy hóa, lò đúc có sóng hài lớn trên so với tiêu chuẩn.

Sóng hài lớn sẽ gây ảnh hưởng:

– Gây ra độ méo điện áp cao. Gây ra tổn thất xoáy và tổn thất lõi thép, làm gia tăng nhiệt độ của máy biến áp. Ảnh hưởng tới động cơ.

– Tác động đến các rơ le bảo vệ dẫn đến các rơ le có thể tác động sai.

– Sóng hài gây ra quá nhiệt và tổn hao trong thiết bị đóng cắt.

– Các thiết bị đo lường bị ảnh hưởng do các phần tử điều hòa bậc cao.

– Gây hư hỏng các bộ lọc.

– Hệ thống điều khiển từ xa các thiết bị có thể bị vận hành sai.

– Làm méo tín hiệu truyền thanh và truyền hình.

– Sóng hài còn làm ảnh hưởng và dẫn đến hư hỏng cáp ngầm trung thế.

Khuyến nghị:

Khắc phục sóng hài tại một số điểm cần thiết (có thể xem xét lắp bộ lọc sóng hài tích cực). Lắp đặt đồng hồ giám sát điện năng tiêu thụ cho một số khu vực sử dụng chính.

Kiểm tra dây dẫn tránh sụt áp trên đường dây (đo đạc điện áp chêch giữa các khu vực khá lớn). Xem xét lắp đặt tụ bù phân tán tại từng vị trí sử dụng giúp giảm tổn thất.

2) Hệ thống chiếu sáng

Tòa nhà được thiết kế với kiến trúc tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên vào ban ngày. Bề mặt xung quanh công trình mang nét kiến trúc hiện đại với kết cấu chủ yếu là sự kết hợp giữa các ô kính và tường bao bên ngoài. Tùy theo hướng mỗi mặt tòa nhà tỉ lệ kính sử dụng là khác nhau nhằm giảm ảnh hưởng của bức xạ mặt trời tuy nhiên vẫn không làm giảm hiệu quả lấy sáng tự nhiên. Mặt khác kiến trúc xây dựng tòa nhà chia làm 2 khối nhà liền kề với nhau, do vậy khối nhà trước (khối 19 tầng) sẽ che nắng cho khối nhà sau (khối 9 tầng) giảm ánh nắng chiếu trực tiếp vào khối sau nên hiệu quả lấy sáng tự nhiên của khối nhà 9 tầng là rất lớn. Do vậy thiết kế kiến trúc mặt ngoài khối nhà 9 tầng sử dụng khá nhiều kính nhằm tận dụng tối đa hiệu quả lấy sáng tự nhiên. Hầu hết các khu vực bên trong tòa nhà đều nhận được nguồn sáng tự nhiên rất tốt, điển hình các khu như: sảnh, các văn phòng làm việc ở các tầng, hành lang, tầng đậu xe,… Việc lấy sáng tự nhiên tốt sẽ giảm thiểu sử dụng ánh sáng đèn vào ban ngày.

(Tận dụng nguồn sáng tự nhiên của tòa nhà)

Tòa nhà có 2 khối nhà với công năng sử dụng khác nhau nên hệ thống chiếu sáng mỗi khối nhà được thiết kế khác nhau phù hợp với công năng sử dụng.

Hệ thống chiếu sáng được thiết kế lựa chọn như sau :

Hệ thống chiếu sáng công cộng : hệ thống chiếu sáng xung quanh tòa nhà sử dụng chủ yếu các đèn công suất lớn như đèn cao áp halogen, đèn cao áp metal và hệ thống đèn compact có chóa đèn phản quang. Hệ thống chiếu sáng được bố trí xung quanh đảm bảo chiếu sáng cho tòa nhà vào buổi tối.

(Hệ thống chiếu sáng công cộng)

Hệ thống chiếu sáng khối nhà 9 tầng: công năng dùng làm văn phòng cho thuê nên hệ thống chiếu sáng sử dụng chủ yếu các đèn huỳnh quang. Đèn huỳnh quang sử dụng khu văn phòng cho thuê dùng bộ 3 bóng 0.6m loại bóng T8. Các bộ đèn huỳnh quang đều sử dụng ballast điện từ có lắp đặt kèm tụ bù tới từng ballast, lắp âm trần. Khu vực sảnh, hành lang lối đi ở mỗi tầng sử dụng loại đèn hùynh quang compact tiết kiệm điện công suất 18W đặt âm trần (downlight).

– Hệ thống chiếu sáng khối nhà 19 tầng: công năng khối nhà dùng làm khu thương mại và giải trí (từ tầng 5 trở xuống) và khu căn hộ cao cấp. Hầu hết thiết kế chiếu sáng khu thương mại và giải trí là dùng đèn huỳnh quang compact (18W) tiết kiệm điện.

(Đèn chiếu sáng bố trí ở các khu vực khác nhau bên trong tòa nhà)

Việc kiểm soát và sử dụng đèn chiếu sáng phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng. Các đèn chiếu sáng ở các văn phòng do người sử dụng điều khiển đóng mở thông qua công tắc trong phòng. Các công tắc đèn bố trí những hợp lý giúp người sử dụng thuận tiện trong việc tắt mở theo nhu cầu. Hiện tại HTCS của các khu vực như sảnh, hành lang được cán bộ kỹ thuật tòa nhà kiểm soát tắt mở xen kẽ giúp tránh lãng phí điện ở HTCS khi không cần thiết.

Sử dụng Lux kế (thiết bị cảm biến ánh sáng) để tiến hành đo đạc khảo sát hệ thống chiếu sáng của tòa nhà văn phòng cho thuê và thu được kết quả cho thấy hầu hết các khu vực, vị trí đều đảm bảo ánh sáng theo tiêu chuẩn, tuy nhiên vẫn có một số khu vực thiếu sáng. Hệ thống chiếu sáng của tòa nhà vẫn còn nhiều bóng đèn chưa có hiệu quả tiết kiệm năng lượng, nên được cải tạo thay thế.

Khuyến nghị: bố trí thêm thiết bị chiếu sáng cho những khu vực này.

*) Nhiều vị trí trong tòa nhà có tình trạng bật đèn khi không cần thiết.

Khuyến nghị: Lắp đặt cảm biến chiếu sáng cho một số vị trí trong tòa nhà.

3) Hệ thống điều hòa

Thiết kế xây dựng tòa nhà chia làm hai khối nhà do vậy ở khâu thiết kế ĐHKK, tòa nhà đã phân chia ra 2 hệ thống ĐHKK riêng biệt nhằm chủ động vận hành kiểm soát hệ thống sao cho vận hành tối ưu nhất.

Có 2 hệ thống khác nhau gồm hệ thống ĐHKK trung tâm (water chiller) sử dụng cho khu vực trung tâm thương mại rạp chiếu phim từ tầng 1 – tầng 5, hệ thống ĐHKK cục bộ sử dụng cho các căn hộ cao cấp ở các tầng phía trên.

Khối nhà 9 tầng sử dụng máy ĐHKK loại VRF giải nhiệt bằng gió của nhà sản xuất Mitsubishi. Loại máy này có nhiều ưu điểm hơn so với các loại máy thông thường khác như: hiệu suất năng lượng máy khá cao (COP = 3,69), một cụm máy (gồm dàn ngưng và máy nén) phân phối cho nhiều dàn lạnh họat động gần như độc lập nhau, máy có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh.

Các máy nén của hệ thống ĐHKK này có khả năng điều chỉnh tải vô cấp nhờ bộ mạch điều khiển inverter nhờ đó một máy nén (và một dàn ngưng) có thể kết nối với nhiều dàn lạnh. Quạt dàn ngưng cũng được điều khiển bởi mạch inverter, tốc độ quạt thay đổi vô cấp tương ứng phần trăm tải của máy nén. Ưu điểm mạch điều khiển inverter giúp motor quạt khởi động mềm hoạt động êm hơn, điều chỉnh tốc độ khá dễ dàng, góp phần gia tăng tuổi thọ của motor quạt.

Hệ thống ĐHKK cục bộ: sử dụng tập trung ở khu vực căn hộ, tùy theo mỗi căn hộ số lượng máy ĐHKK cục bộ có thể khác nhau. Các máy lạnh có công suất lạnh từ 13.000 BTU/h – 19.500 BTU/h và hiệu suất năng lượng (COP) các máy lạnh cục bộ đạt từ 2,76 – 2,8. Hiệu suất năng lượng máy ĐHKK đạt chỉ số hiệu suất năng lượng theo qui định của QCXD 09-2013. Ngoài ra các dàn ngưng được bố trí ở những nơi không bị ánh nắng mặt trời chiếu vào trực tiếp nên rất ít bị ảnh hưởng của bức xạ mặt trời, do vậy hiệu quả giải nhiệt dàn ngưng luôn được duy trì ở mức cao giúp giảm công nén của máy.

Hệ thống ĐHKK trung tâm (water chiller): Có 2 cụm máy water chiller giải nhiệt bằng nước hiệu Trane (công suất lạnh mỗi cụm là 650 Ton và 750 Ton). Loại chiller này sử dụng máy nén ly tâm có hiệu suất năng lượng cao.

Hiệu suất năng lượng chiller đạt khoảng 0.5 kW/ton, mức hiệu suất năng lượng trên là cao so với các loại máy trên thị trường. Tại thời điểm khảo sát, nhiệt độ nước lạnh ra khỏi dàn bay hơi từ Chiller đi phụ tải là 7,7oC, nhiệt độ nước từ bình ngưng Chiller ra tháp giải nhiệt là 33,2oC và nhiệt độ nước giải nhiệt từ tháp về là 31,4oC. Nhiệt độ nước lạnh hồi về Chiller không có thông số nhiệt độ chính xác do sensor cảm biến nhiệt độ bị hỏng.

Việc phân phối lạnh từ 2 cụm máy chiller đến các FCU bố trí khắp nơi bên trong tòa nhà thông qua các bơm nước lạnh thứ cấp (công suất điện mỗi bơm là 75 kW). Trong khâu thiết kế ban đầu các bơm thứ cấp được tích hợp thêm bộ biến tần (inverter) nhằm điều chỉnh lưu lượng nước lạnh tuần hoàn trong hệ thống (đi đến các AHU, FCU) thích hợp, điều này sẽ giúp tiết giảm điện năng tiêu thụ cho các bơm thứ cấp rất đáng kể.

Hệ thống Chiller đã được bọc bảo ôn đầy đủ, tại dàn bay hơi (Evaporator) của Chiller, đường ống dẫn nước từ dàn bay hơi của Chiller ra các bơm nước lạnh cũng như đường ống dẫn nước từ bơm nước lạnh đi ra phía phụ tải Parkson đều được bọc bảo ôn với các lớp dày giúp giảm sự thất thoát nhiệt và tiết kiệm năng lượng.

(Hình ảnh bảo ôn đường ống nước lạnh)

Đối với tháp giải nhiệt thì động cơ quạt của hệ thống tháp giải nhiệt – Cooling tower tùy theo cảm biến nhiệt độ nước làm mát cho ĐHKK có thể chạy một động cơ hay hai động cơ.

(Hình ảnh tháp giải nhiệt hệ thống chiller)

Các hệ thống điều hòa nhiệt độ trong tòa nhà đều đã được lắp van điện từ, chỉ khi máy điều hòa chạy mới cho nước làm mát đi qua và khi nhiệt độ làm mát khu vực đủ so với nhiệt độ cài đặt thì van điện lắp trên đường nước làm mát sẽ tự động đóng lại không cho nước làm mát đi qua để giảm lượng điện tiêu thụ của hệ thống bơm nước.

Có thể thấy công suất điện tiêu thụ của các dàn nóng tại thời điểm khảo sát luôn thấp hơn rất nhiều so với công suất điện năng, và dù công suất điện năng tiêu thụ của dàn nóng cao hay thấp thì hệ số cosφ hầu hết thời gian duy trì ở mức rất cao như vậy rõ ràng máy nén của dàn nóng luôn điều chỉnh tốc độ phu hợp với điều kiện thực tế để điện năng tiêu thụ ở mức thấp nhất có thể. Lý do là bởi các máy nén của hệ thống ĐHKK này có khả năng điều chỉnh tải vô cấp nhờ bộ mạch điều khiển inverter nên máy nén sẽ tăng hoặc giảm năng suất hoạt động của nó tùy theo nhiệt độ thực tế trong phòng cao hay thấp hơn so với nhiệt độ cài đặt. Như vậy, có thể thấy hệ thống ĐHKK VRF của khối nhà văn phòng đang hoạt động rất tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên có xuất hiện khoảng thời gian hệ số cosφ âm do cấp bù lớn, không linh hoạt điều chỉnh theo khoảng công suất nhỏ gây ra tình trạng bù dư, làm thiết bị hoạt động không ổn định.

(Tòa nhà sử dụng tụ bù khá lớn dẫn đến việc bù không hiệu quả)

Khuyến nghị: Hiệu chỉnh bù phù hợp cho các mức tải hệ thống.

Hàng năm tòa nhà có tiến hành mua hóa chất tấy rửa định kỳ để tăng hiệu quả giải nhiệt cho điều hòa. Tuy nhiên khi sử dụng hóa chất sẽ dẫn đến ăn mòn đường ống, giảm tuổi thọ thiết bị.

 

 

  thiếu gas lạnh ở một số cụm máy

 

Khuyến nghị:

Trang bị bộ vệ sinh tự động chiller

Dàn nóng hệ thống điều hòa trung tâm VRF chưa được vệ sinh tốt, có xuất hiện tình trạng thiếu gas lạnh ở một số cụm máy. Nên bảo dưỡng thường xuyên hệ thống điều hòa trung tâm VRF.

4) Hệ thống bơm nước sinh hoạt

Hiện tại tòa nhà có 2 hệ thống bơm nước sinh hoạt, 1 hệ thống gồm 3 bơm công suất định mức 22 kW chạy luân phiên để cấp nước cho tòa nhà 19 tầng, 1 hệ thống gồm 2 bơm công suất 7,5 kW chạy luân phiên để cấp nước cho khối nhà văn phòng 9 tầng.

Khi khảo sát tại hệ thống bơm nước sinh hoạt, bơm 7,5 kW cấp nước cho khối nhà văn phòng 9 tầng có hiện tượng rò rỉ nước khá nhiều dẫn tới lãng phí năng lượng.

(Rò rỉ tại bơm 7,5 kW)

Khi tiến hành đo điện cho 2 bơm đang hoạt động (1 bơm 22 kW, 1 bơm 7,5kW), quan sát thấy hệ số cosφ âm do cấp bù lớn, dẫn đến việc bù dư, gây hại cho hệ thống bơm.

5) Hệ thống thang máy

Việc di chuyển nội bộ bên trong các khối nhà nhờ vào các thang máy và thang cuốn hiệu Mitsubishi công suất điện 22 kW mỗi thang. Các thang máy là loại thang thế hệ mới khá hiện đại có 2 hướng vào ra khá tiện dụng. Thang được trang bị các driver điều khiển ổn định tốc độ thang giúp thang vận hành êm hơn tạo cảm giác thoải mái tránh tình trạng khó chịu cho người sử dụng. Ngoài ra các thang được điều khiển tối ưu hóa, kết hợp với bộ kiểm soát hoạt động giúp thang tiết kiệm điện năng khá cao so với các loại thang trên thị trường.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *