Phần 3: Giải pháp cải tạo, đổi mới công nghệ cho hệ thống điều hòa không khí và lạnh công nghiệp

Đăng lúc: Thứ năm - 18/02/2016 15:36 - Người đăng bài viết: Trần Quốc Đăng Khoa
Tiềm năng tiết kiệm năng lượng cho hệ thống này có mức dao động từ 5-30% năng lượng tiêu thụ.  

Nhóm giải pháp cải tạo

Thiết kế hệ thống lạnh hợp lý: Khả năng tiết kiệm năng lượng đối với giải pháp này là 10/20% điện năng tiêu thụ của hệ thống lạnh

Chọn hệ thống lạnh có dải nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tụ phù hợp với điều kiện vận hành thực tế: Nhiệt độ bay hơi càng cao và nhiệt độ ngưng tụ càng thấp càng hiệu quả năng lượng. Tăng nhiệt độ bay hơi 10C hoặc giảm nhiệt độ ngưng tụ 10C sẽ giúp tiết kiệm 3% điện năng tiêu thụ cho hệ thống lạnh. Đảm bảo vừa đủ lượng môi chất lạnh trong hệ thống, không quá nhiều hoặc quá ít và đảm bảo trong hệ thống không có lẫn khí không ngưng.

Hạn chế thiết kế hệ thống lạnh âm sâu để cùng lúc đáp ứng cho nhiều nhu cầu có nhiệt độ bay hơi khác nhau: Chẳng hạn như vận hành hệ thống lạnh ở nhiệt độ bay hơi -400C để đáp ứng cho các nhu cầu cấp đông (-350C), nhu cầu trữ đông (-250C), nhu cầu kho mát, đá vảy (-50C). Đối với hệ thống lạnh liên hoàn cần thiết kế nhiều cấp lạnh cho các nhu cầu khác nhau.

Lắp đặt hệ thống lạnh hợp lý: Lắp đặt thiết bị ngưng tụ (bình ngưng, dàn nóng) nằm gần thiết bị bay hơi (bình bay hơi, dàn lạnh). Không lắp đặt dàn nóng, tháp giải nhiệt ở vị trí có nhiều bụi bẩn, khu vực có nhiệt độ cao, bị nắng chiếu trực tiếp. Không để luồng gió nóng từ dàn ngưng tụ ngược chiều với luồng gió tự nhiên. Không lắp đặt dàn lạnh quá thấp, không để luồng gió lạnh từ dàn bay hơi bị che chắn bởi các chướng ngại vật trong phòng lạnh.

Một số giải pháp khác: Hệ thống đường ống dẫn tác nhân lạnh cần được cách nhiệt tốt, tránh tổn thất nhiệt, tránh hiện tượng đọng sương. Phòng lạnh cần được cách nhiệt tốt. Hạn chế tối đa công suất các thiết bị chiếu sáng, thiết bị điện và nhiệt nóng trong phòng lạnh. Che chắn bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp vào kết cấu bao che của phòng lạnh. Tạo không gian thông thoáng, mát mẻ xung quanh phòng điều hòa. Tính toán vừa đủ lượng gió tươi cấp cho phòng điều hòa, đối với lao động nhẹ là 30m3/h.người hoặc 10% lượng gió cấp (Tiêu chuẩn ASHARE).
 
Vận hành hệ thống lạnh hợp lý: Khả năng tiết kiệm năng lượng đối với giải pháp này từ 5/15% điện năng tiêu thụ của hệ thống lạnh

Cài đặt nhiệt độ: Cài đặt nhiệt độ phòng lạnh hợp lý, đảm bảo vừa đủ nhu cầu sử dụng. Chẳng hạn đối với kho trữ đông là -200C, đối với phòng điều hòa là 260C.

Vận hành hệ thống lạnh: Vận hành ở nhiệt độ bay hơi hợp lý, đảm bảo vừa đủ nhu cầu nhiệt độ của phòng lạnh. Cụ thể, nếu nhu cầu nhiệt độ của kho lạnh là -200C thì nên cài đặt nhiệt độ bay hơi của là -250C; đối với phòng điều hòa do cần phải đảm bảo điều kiện vệ sinh nên nhiệt độ gió thổi vào phòng phải nhỏ hơn nhiệt độ trong phòng 100C, do đó nhiệt độ bay hơi ở dàn lạnh thường là 120C và nhiệt độ bay hơi ở bình bay hơi của chiller thường là 70C.

Vận hành công suất kho trữ lạnh với hệ số phụ tải từ 0,7 trở lên. Nếu không hệ thống sẽ mất một lượng điện năng dùng để làm lạnh khoảng không gian không cần thiết. Do đó, khi vận hành nhiều kho lạnh cần chú ý đến nhu cầu trữ lạnh của từng loại sản phẩm để có thể linh hoạt chuyển đổi cho phù hợp. Các kho lạnh bảo quản sản phẩm nên sắp xếp các kiện hàng ngăn nắp, đồng đều; khoảng cách giữa các kiện hàng và tường không quá hẹp để nhiệt độ sản phẩm đồng đều.

Sử dụng máy phun nước áp lực cao cho công tác vệ sinh giúp giảm tiêu thụ nước đáng kể từ 60 – 80% so với phương pháp làm vệ sinh trước đây. Ngoài tiết kiệm nước, cách này còn làm giảm lượng điện năng tiêu thụ của các bơm giếng vốn có công suất khá lớn.

Đối với phòng điều hòa, cần kiểm soát lượng gió tươi cấp cho phòng điều hòa, nên điều chỉnh theo nồng độ CO2 trong phòng, nồng độ cho phép khi tính toán thông gió là 1,500 ppm (Tiêu chuẩn Việt Nam - TCVN, 1992).

Đảm bảo tốt công tác bảo trì bảo dưỡng: định kỳ vệ sinh các thiết bị trao đổi nhiệt như tháp giải nhiệt, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi,…  Có thể căn cứ vào áp suất ngưng tụ của môi chất, độ chênh nhiệt độ giữa nước giải nhiệt vào và ra bình ngưng để xác định thời điểm vệ sinh thiết bị ngưng tụ. Áp suất ngưng tụ cao, độ chênh nhiệt độ nước giải nhiệt thấp là dấu hiệu của việc thiết bị ngưng tụ bị bẩn, trao đổi nhiệt kém.
 

Đảm bảo tốt công tác bảo trì bảo dưỡng không những giúp nâng cao tuổi thọ thiết bị, nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm năng lượng tiêu thụ.
 
Nhóm giải pháp đổi mới công nghệ

Với nhóm giải pháp này, các chuyên gia ECC-HCMC đề xuất sử dụng 04 giải pháp chính: Sử dụng hệ thống lạnh hiệu suất cao; Sử dụng công nghệ biến tần điều khiển bơm quạt trong hệ thống lạnh; Thu hồi nhiệt lạnh từ gió thải phòng điều hòa bằng công nghệ HRW; Sử dụng công nghệ tích trữ lạnh cho hệ thống điều hòa.

Sử dụng hệ thống lạnh hiệu suất cao: Khả năng tiết kiệm năng lượng: 10/30% điện năng tiêu thụ của hệ thống lạnh

Sử dụng hệ thống lạnh công nghệ mới, hiệu suất cao, được đánh giá thông qua hệ số làm lạnh COP. COP càng cao càng hiệu quả năng lượng. Ưu tiên sử dụng máy nén lạnh trục vít có tích hợp biến tần (COP = Công suất lạnh/Công suất điện).

Sử dụng hệ thống cấp đông IQF siêu tốc, có tích hợp bộ lập trình điều khiển phù hợp, giúp giảm thời gian cấp đông, ví dụ với hệ thống IQF truyền thống thời gian cấp đông tôm PTO size 16/20 là 14 phút, với IQF siêu tốc thời gian cấp đông giảm xuống còn  4.5 đến 5 phút), giúp tỷ lệ hao hụt sản phẩm khi cấp đông dưới 1%, giảm điện năng tiệu khoảng 21 – 28%, sản phẩm cấp đông đạt chất lượng tốt hơn do thời gian cấp đông nhanh trong điều kiện ổn định, thời gian hoạt động có thể kéo dài đến 20 giờ hoạt động liên tục mới ngưng máy xả tuyết.

Sử dụng công nghệ biến tần điều khiển bơm quạt trong hệ thống lạnh: Khả năng tiết kiệm năng lượng: 10/30% điện năng tiêu thụ của các bơm quạt.
 

Đổi mới công nghệ cho hệ thống lạnh và hệ thống điều hòa không khí trong chế biến thủy sản đông lạnh giúp tiết kiệm năng lượng từ 10-30%
 
Thu hồi nhiệt lạnh từ gió thải phòng điều hòa bằng công nghệ HRW: Khả năng tiết kiệm năng lượng: 5/10% điện năng tiêu thụ của hệ thống lạnh

Sử dụng các bộ thu hồi nhiệt lạnh từ gió thải của phòng điều hòa như: Bánh xe thu hồi nhiệt HRW (Heat Recovery Wheel), hệ thống thu hồi nhiệt HRV (Heat Reclaim Ventilation).

Bánh xe thu hồi nhiệt HRW được chia thành hai nửa vòng tròn. Dòng không khí thải được đưa vào trong nửa bánh xe và không khí ngoài trời được đưa qua nửa bánh xe còn lại. Đồng thời, bánh xe quay. Nhiệt hiện từ dòng không khí nóng hơn được truyền qua chất nền kim loại của bánh xe và lưu trữ nhiệt, ở phần còn lại, dòng không khí lạnh hơn sẽ làm mát phần bánh xe nóng hơn. Về phần nhiệt ẩn, sẽ được truyền qua lớp phủ hút ẩm trên bề mặt kim loại, độ ẩm từ dòng không khí có tỷ lệ độ ẩm cao hơn sẽ giải phóng độ ẩm vào dòng không khí có tỷ lệ độ ẩm thấp hơn.

Hệ thống HRV có chức năng thông gió và thu hồi lượng nhiệt bị mất qua quá trình thông gió. Hệ thống này hạn chế sự thay đổi nhiệt độ phòng do thông gió gây ra, do đó luôn duy trì được môi trường không khí chất lượng cao trong phòng điều hòa. Hệ thống HRV có thể tích hợp dễ dàng vào hệ thống điều hòa không khí.

 Sử dụng công nghệ tích trữ lạnh cho hệ thống điều hòa: Khả năng tiết kiệm chi phí năng lượng: 10/15% chi phí năng lượng của hệ thống lạnh

Tích trữ lạnh là giải pháp tiết kiệm chi phí năng lượng cho hệ thống lạnh trung tâm có chất tải lạnh lỏng (water chiller), trong đó bồn trữ lạnh (BTL) đóng vai trò như một “ắc quy” nhiệt, với mục đích giảm chi phí tiền điện nhờ tận dụng chế độ điện 3 giá.

Nguyên tắc: tích trữ lạnh vào thời điểm giá điện thấp để sử dụng lạnh này vào thời điểm có giá điện cao thay cho việc vận hành máy vào các giờ này. Như vậy thực chất lượng điện năng tiêu thụ không đổi mà chỉ là chuyển dời thời gian vận hành máy từ giờ có giá điện cao sang giờ có giá điện thấp, nhờ đó giảm chi phí điện.

Một số công nghệ tích trữ lạnh có thể sử dụng: tích trữ lạnh dùng nước, tích trữ lạnh dùng băng (công nghệ Cristopia - quả cầu nhiệt, dạng băng tan chảy bên ngoài ống), tích trữ nước muối,...
Hiện nay ở Mỹ, hàng ngàn hệ thống lạnh có sử dụng giải pháp trữ lạnh đã được lắp đặt và sử dụng trong lĩnh vực HVAC, phổ biến cho cao ốc văn phòng, trường học, bệnh viện… Đối với Việt Nam thì đây là công nghệ mới vã đã bắt đầu đưa vào sử dụng với mục đích tiết kiệm năng lượng, ví dụ như: siêu thị BIGC Hải Phòng, nhà máy dược OPV Bình Dương, VTV Center. Trong đó có đến 80-85% trữ lạnh dưới dạng băng, còn lại sử dụng giải pháp trữ lạnh dưới dạng nước lạnh hay muối Eutectic.
 
Phần 4: Giải pháp cải tạo, đổi mới công nghệ cho hệ thống máy nén khí và hệ thống bơm quạt (sẽ được giới thiệu ở bài viết tiếp theo)
Tác giả bài viết: ECC_NL
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Ý kiến bạn đọc

Mã an toàn:   Mã chống spamThay mới     

 

Góc tư vấn

Nhãn năng lượng
Tư vấn sử dụng điện

Liên kết website

Tư vấn kiểm toán năng lượng

Xúc tiến thương mại

Tư vấn kiểm định thiết bị

Tư vấn ISO 50001

Tư vấn Kiến trúc xanh

Năng lượng mới

Chăm sóc khách hàng

Kinh doanh: Ms. Hương
0903.030.767
vanhuong@ecc-hcm.gov.vn
Ms. Trang
0938.999.155

hotrang@ecc-hcm.gov.vn
Đào tạo: Ms. Oanh
0938.592.949
hoangoanh@ecc-hcm.gov.vn
VP Hà Nội: Mr. Tuyến
0983.523.338
vphanoi@ecc-hcm.gov.vn