SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG sử dụng năng lượng hiệu quả từ máy nén trong hệ thống lạnh công nghiệp và hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2kw

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
Khoa Điện-Điện Tử-Viễn Thơng

BÁO CÁO MƠN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIÊU QUẢ

Sử dụng năng lượng hiệu quả từ máy nén trong hệ
thống lạnh công nghiệp và hệ thống điện năng lượng
mặt trời độc lập 2kW
Giảng viên hướng dẫn
ThS Huỳnh Phát Triển

Nhóm Thực Hiện
Nhóm 5
Bùi Long Hải 1800365
Nguyễn Văn Chí Bảo 1800586
Huỳnh Hồng Đạt 1800701
Vũ Tấn Hưng 1800564
Trần Ngọc Hiển 1800782

Cần Thơ,tháng 10 năm 2021

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Mục lục
CHƯƠNG 1 : SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ LÀ YÊU CẦU CẦN
THIẾT..........................................................................................................................4

1.1 Sự cần thiết phải tiết kiệm điện.........................................................................4
1.2 Tổng quan:..........................................................................................................4
1.3 Tiềm năng tiết kiệm điện:..................................................................................5
1.4. Các bước triển khai thực hiện tiết kiệm điện năng:........................................5
1.5. Các giải pháp tiết kiệm điện.............................................................................5
CHƯƠNG II : SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIÊU QUẢ TỪ MÁY NÉN TRONG
HỆ THỐNG LẠNH CÔNG NGHIỆP........................................................................7
2.1 Tổng quan về hệ thống lạnh trong công nghiệp..............................................7
2.1.1 Giới thiệu......................................................................................................7
2.1.2 Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh..........................................................7
2.1.3 Cấu tạo cơ bản của hệ thống lạnh...............................................................7
2.1.4. Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh................................................8
2.2 Đánh giá hiệu suất làm lạnh của máy nén ảnh hương đến hệ thống lạnh......9
2.3 Sử dụng biến tần Điểu khiển công suất máy nén theo phụ tải......................12
2.4 Cải tạo hệ thống máy nén nâng cao hiệu suất................................................13
2.4.1Kiểm tra và thay thế đai truyền động cho các loại máy nén hở...............14
2.4.2 Bảo dưỡng máy nén nâng cao hệ số C.O.P...............................................14
CHƯƠNG III: GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TỪ HỆ THỐNG ĐIỆN
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐỘC LẬP 2KW........................................................16
3.1Tổng quan về hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW.......................16
3.2 Hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW là gì?................................16
3.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời độc
lập 2KW..................................................................................................................16
3.4 Những ưu điểm vượt trội của hệ thống...........................................................17
3.5 Ứng dụng của hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW..................18
3.6 Điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW sẽ tiết kiệm cho bạn bao nhiêu tiền?
.................................................................................................................................. 18
Tài liệu tham khảo.....................................................................................................20

2

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

MỞ ĐẦU
Năng lượng sử dụng trong ngành chế biến thực phẩm nói chung và thủy hải sản nói
riêng chủ yếu là điện năng. Đối với một nhà máy chế biến thực phẩm, điện năng tiêu
thụ trong hệ thống lạnh chiếm khoảng 85% tổng năng lượng tiêu thụ. Vận hành hiệu
quả hệ thống lạnh góp phần giảm điện năng tiêu thụ và tăng khả năng cạnh tranh của
doanh nghiệp là vấn đề cấp bách hiện nay.
Quá trình làm lạnh hay cấp đơng sản phẩm là q trình liên tục, sự gián đoạn ngồi
Ý muốn hay vận hành khơng đúng quy trình thiết bị của hệ thống lạnh sẽ gây tổn thất
lớn về kinh tế của nhà máy. Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, công nghệ sinh
học hay hệ thống lạnh và điều hịa khơng khí việc ngừng máy bị động do sự cố không
những gây ảnh hưởng lớn đến tổn thất năng lượng mà còn làm tăng nhiệt độ của môi
trường làm lạnh hay cấp đông do tổn thất nhiệt dẫn đến giảm chất lượng sản phẩm gây
thiệt hại lớn cho doanh nghiệp.
Để đảm bảo quá trình làm lạnh hay cấp đông diễn ra một cách liên tục, hệ thống máy
lạnh phải thỏa mãn đồng thời rất nhiều yếu tố, trong đó vận hành thiết bị đúng kỹ thuật
và bảo dưỡng thiết bị đúng quy trình mang ý nghĩa quyết định đến tiêu hao năng lượng
của nhà máy.
Với các hệ thống lạnh thông thường tại Việt Nam khi vận hành đúng quy trình, bảo
dưỡng hợp lý có thể giảm chi phí năng lượng từ 15% trở lên, giúp cho doanh nghiệp
tăng khả năng cạnh tranh và giảm phát thải khí nhà kính.

3

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

CHƯƠNG 1 : SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ LÀ YÊU
CẦU CẦN THIẾT
1.1 Sự cần thiết phải tiết kiệm điện
Năng lượng nói chung và điện năng nói riêng là nhân tố vơ cùng quan trọng trong q
trình cơng nghiệp hố, hiện đại hoá đất nước. Chỉ số phát triển điện năng thường được
coi như biểu hiện trình độ phát triển kinh tế của mỗi quốc gia. Người ta đánh giá nền
công nghiệp của một nước qua năng lượng điện và độ tăng trưởng kinh tế của một
nước qua mức tăng trưởng năng lượng điện của nước đó
Việt Nam chúng ta là một trong những nước nghèo về các nguồn tài nguyên năng
lượng, mức quy đổi về nguồn năng lượng sơ cấp tính bình qn trên đầu người rất thấp
so với mức bình quân của nhiều nước. Việc mất cân bằng năng lượng ở Việt Nam
trong tương lai sẽ là rào cản lớn nhất cho việc phát triển nền kinh tế,làm giảm đáng kể
sức hút vốn đầu tư, giảm khả năng cạnh tranh của nhiều loại sản phẩm, làm mất cơ hội
tăng trưởng...
Chúng ta phải làm gì để giảm thiểu sự thiếu hụt nguồn điện lớn không chỉtrong một
vài năm, mà còn đảm bảo an ninh năng lượng bền vững trong tương lai. Để thực hiện
điều đó chỉ có hai con đường: phát triển các cơ sở khai thác, sản xuất, chế biến, cung
ứng năng lượng, phát triển nguồn năng lượng tái tạo, phát triển năng lượng sạch... và
nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm năng lượng.
1.2 Tổng quan:
Việc nghiên cứu, áp dụng các giải pháp mới để giảm tỷ lệ tổn thất điện năng xuống
mức hợp lý đã và đang là mục tiêu của ngành Điện tất cả các nước, đặc biệt trong bối

cảnh hệ thống đang mất cân đối về lượng cung cầu điện năng như nước ta hiện nay.
Tỷ lệ tổn thất điện năng phụ thuộc vào đặc tính của mạch điện, lượng điện truyền tải,
khả năng cung cấp của hệ thống và công tác quản lý vận hành hệthống điện... Tuy
nhiên, theo các chuyên gia năng lượng, tỷ lệ tổn thất điện năng của Việt Nam còn ở
mức cao so với các nước trong khu vực là còn do nhiều nguyên nhân khác như chất
lượng điện kém; chếđộ sử dụng điện không hợp lý; thiết bị tiêu thụđiện đại đa số cũ,

4

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

lạc hậu; nhiều mơ hình quản lý và kinh doanh chưa phù hợp; sự thiếu hiểu biết của
khách hàng sử dụng điện...
Mức thiếu điện nhiều hay ít, một phần quyết định bởi chính các khách hàng sửdụng
điện bởi vì theo số liệu thống kê kết quả kiểm toán năng lượng tại hơn 100 doanh
nghiệp trong 4 năm qua của Việt Nam cho thấy 100% doanh nghiệp lãng phí năng
lượng (cao nhất tới 35%). So với khu vực Đông Nam Á, tiết kiệm năng lượng của các
doanh nghiệp Việt Nam vào loại kém nhất. So sánh trên cùng một đơn vị sản phẩm,
doanh nghiệp Việt Nam tiêu tốn năng lượng gấp 1,7 lần so với các nước trong khu
vực. Chưa tính tới việc lãng phí điện cũng cịn khá phổ biến: điều hòa chạy liên tục
trong mùa hè, đèn điện sáng khi khơng có người trong phịng làm việc..
1.3 Tiềm năng tiết kiệm điện:
Tiềm năng tiết kiệm năng lượng của doanh nghiệp ngồi phụ thuộc vào các yếu tố
như trình độ cơng nghệ, tuổi thọ trung bình của thiết bị, loại nhiên liệu sử dụng, năng
suất lao động, mức độ cơ khí, tựđộng hố cịn phụ thuộc khá nhiều vào nhận thức của

người lao động về việc sử dụng năng lượng.
Việc đầu tư máy móc thiết bị và cơng nghệ cũ và lạc hậu trước đây và thậm chí cho
đến nay vẫn cịn tồn tại khiến cho ngành cơng nghiệp Việt Nam nằm trong nhóm đứng
cuối thế giới về hiệu suất sử dụng năng lượng. Hiện tại, ngành công nghiệp (chiếm
khoảng 40% nhu cầu năng lượng) vẫn chưa có tiến bộđáng kể nào trong giảm tiêu hao
năng lượng. Đợt khảo sát gần đây tại một sốnhà máy sản xuất thép, xi măng, sành sứ,
hàng tiêu dùng cho thấy, tiềm năng tiết kiệm năng lượng có thểđạt đến 20%, tức là có
thể giảm bớt chi phí cho sửdụng năng lượng trong ngành công nghiệp khoảng 10.000
tỷđồng mỗi năm.
1.4. Các bước triển khai thực hiện tiết kiệm điện năng:
- Khảo sát, đánh giá thực trạng tình hình sử dụng điện năng;
- Tiến hành phân tích số liệu và đưa ra các giải pháp tiết kiệm điện năng phù hợp ;
- Tính tốn tính khả thi của từng giải pháp.
- Thực hiện giải pháp khả thi.
5

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

- Đánh giá hiệu quả tiết kiệm điện năng.
1.5. Các giải pháp tiết kiệm điện
- Trong hệ thống lạnh công nghiệp
 Sử dụng biến tần điểu khiển công suất máy nén theo phụ tải
 Cải tạo hệ thống máy nén nâng cao hiệu suất
- Giải pháp tiết kiệm năng lượng từ hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2kw

6

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

CHƯƠNG II : SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIÊU QUẢ TỪ MÁY
NÉN TRONG HỆ THỐNG LẠNH CÔNG NGHIỆP
2.1 Tổng quan về hệ thống lạnh trong công nghiệp
2.1.1 Giới thiệu
Kỹ thuật lạnh là kỹ thuật tạo ra mơi trường có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bình thường
của mơi trường. Giới hạn giữa nhiệt độ lạnh và nhiệt độ bình thường cịn có nhiều
quan điểm khác nhau. Nhưng nhìn chung thì giới hạn của mơi trường lạnh là mơi
trường có nhiệt độ nhỏ hơn 20 0C
Trong môi trường lạnh được chia làm hai vùng nhiệt độ. Đó là khoảng nhiệt độ dương
thấp, khoảng này có nhiệt độ từ 0 ÷ 200C ,cịn khoảng nhiệt độ còn lại còn gọi là nhiệt
độ lạnh đơng của sản phẩm. Bởi vì khoảng nhiệt độ này là khoảng nhiệt độ đóng băng
của nước, tuỳ theo từng loại sản phẩm mà nhiệt độ đóng băng khác nhau.
2.1.2 Lịch sử phát triển của kỹ thuật lạnh.
Từ trước công nguyên con người tuy chưa biết làm lạnh, nhưng đã biết đến tác dụng
của lạnh và ứng dụng chúng phục vụ trong cuộc sống. Họ đã biết dùng mạch nước
ngầm có nhiệt độ thấp chảy qua để chứa thực phẩm, giữ cho thực phẩm được lâu hơn.
Người Ai cập cổ đại đã biết dùng quạt quạt cho nước bay hơi ở các hộp xốp để làm
mát khơng khí cách đây 2500 năm.
Người Ấn Độ và người Trung Quốc cách đây 2000 năm đã biết trộn muối với nước
hoặc với nước đá để tạo nhiệt độ thấp hơn.
Kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu phát triển khi giáo sư Black tìm ra ẩn nhiệt hố hơi và

nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764. Con người đã biết làm lạnh bằng cách cho
bay hơi chất lỏng ở áp suất thấp.
Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) đã phát minh ra máy lạnh nén hơi đầu tiên với đầy đủ
các thiết bò hiện đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi và van tiết lưu.
Sau đó có hàng loạt như phát minh của kỹ sư Carres (pháp) về máy lạnh hấp thụ chu
kỳ và liên tục với các cặp môi chất khác nhau
2.1.3 Cấu tạo cơ bản của hệ thống lạnh
Hệ thống lạnh gồm các bộ phận chính như sau

7

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Hình 2.1: Cấu tạo của hệ thống làm lạnh trong máy lạnh, điều hịa
+ Máy nén:  Nén mơi chất lên áp suất cao, nhiệt độ cao.
+ Van tiết lưu: chỉ có ở các máy có năng suất lớn, được dùng để giảm áp suất và
nhiệt độ từ dàn nóng đến dàn lạnh. Ở máy công suất nhỏ được thay bằng cáp tiết lưu.
+ Quạt gió dàn nóng: giải nhiệt cho mơi chất ở dàn nóng.
+ Dàn lạnh (dàn bay hơi):  Môi chất lạnh ở nhiệt độ thấp sẽ trao đổi nhiệt với chất
cần làm lạnh.
+ Bộ lọc khô (phin sấy lọc): loại bỏ cặn bẩn hay tạp chất không mong muốn.
+ Dàn nóng (dàn ngưng tụ): làm giảm nhiệt độ mơi chất.
+ Ngồi ra cịn có bầu tách lỏng được dùng để ngăn không cho gas lỏng đi vào
máy nén để tránh gây va đập thuỷ lực làm hỏng máy nén.
Môi chất được vận chuyển trong hệ thống (gọi chung là gas) là CFC, HFC, HC,…

Một số máy lạnh sử dụng dung môi là nước, nhưng nước lại không dễ chuyển trạng
thái ở điều kiện môi trường ta đang sống nên khá tốn điện.
2.1.4. Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh
Hệ thống làm lạnh hoạt động theo nguyên lý như sau:
8

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Khi máy nén hoạt động sẽ hút hơi gas thông qua bầu tách lỏng về cửa hút máy nén
và được nén lên áp suất cao nhiệt độ cao. Tiếp theo ở dàn ngưng tụ thường là các ống
đồng hoặc nhôm mà gas lạnh đi trong đó gas bắt đầu giảm nhiệt độ do được giải nhiệt
từ môi trường và sẽ bắt đầu hoá lỏng.
Nhiệt độ phụ thuộc vào khả năng làm mát của dàn, nhiệt độ khơng khí thấp, khơng
khí lưu thơng tốt thì nhiệt độ ngưng càng thấp và hệ thống làm việc càng hiệu quả.
Gas hoá lỏng đi qua phin sấy lọc sẽ loại bỏ những cặn bẩn hay tạp chất không
mong muốn do máy nén hoạt động lâu sinh ra cặn. Tiếp theo gas lỏng sẽ đi qua cáp tiết
lưu, cáp tiết lưu này dùng ống đồng có kích thước nhỏ nhầm tạo sự trên lệch áp suất
giữa dàn ngưng tụ và dàn bay hơi.
Vì gas được tiết lưu nên lượng gas vào dàn bay hơi với áp suất cao sẽ bay hơi ngay
tại vị trí tiết lưu ở dàn bay hơi và thu nhiệt. Sau đó gas sẽ chuyển sang áp suất thấp,
nhiệt độ thấp ở đây xảy ra sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Tiếp theo gas
lạnh qua bầu tách lỏng được hút trở lại máy nén thực hiện chu kỳ tiếp theo, chu trình
làm việc khép kín.

Hình 2.2: Ngun lý làm việc của hệ thống làm lạnh

2.2 Đánh giá hiệu suất làm lạnh của máy nén ảnh hương đến hệ thống lạnh
Năng lượng (điện năng) sử dụng cho hệ thống lạnh trong nhà máy chế biến
thực phẩm chiếm tỷ trọng rất lớn (trên 70%), do đó việc lựa chọn hệ thống lạnh có
9

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

hiệu suất cao mang ý nghĩa rất quan trọng đến tiêu hao năng lượng (điện năng) của
nhà máy, trong đó hiệu suất chu trình làm lạnh đóng vai trị chủ đạo. Hiệu suất chu
trình gồm hai loại: (1) hiệu suất làm lạnh (C.O.P) được định nghĩa như sau:
-

Hiệu suất lạnh của máy nén (C.O.P): là tỷ số giữa năng suất lạnh (Q0) với
công suất máy nén (N), được xác định theo (1.1)
C.O.P =

Q0
Ne

(1.1)

Trong đó:
Q0: năng suất lạnh của hệ thống, (kW);
Ne công suất máy nén, (kW) ;
Tổng công suất điện của hệ thống bao gồm: công suất máy nén và tổng công

suất của các động cơ điện trong hệ thống lạnh.
Hệ thống lạnh có C.O.P hay C.O.S.P càng cao tức máy càng có hiệu suất làm
lạnh cao, hay nói cách khác với cùng một nhiệt lượng cần lấy đi (làm lạnh) thì máy
hiệu suất cao sẽ tiêu tốn điện năng ít hơn, tức tiết kiệm năng lượng hơn.
Hiệu suất làm lạnh của máy nén C.O.P phụ thuộc vào độ chênh lệch nhiệt độ
giữa nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tụ, sự phụ thuộc này được thể hiện trên đồ
thị hình 1.13.

10

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Hình 2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến C.O.P
Khả năng tiết kiệm năng lượng được tính thơng qua cơng suất máy nén như sau:
NLTK (%) =

C . O. P 2−C . O . P 1
∗100
C . O. P 1

Hiệu suất làm lạnh tham khảo của một số hệ thống lạnh
- Hệ thống cấp đông : C.O.P = (1,251,7)
- Hệ thống trữ đông: C.O.P = (1,82,5)
- Hệ thống nhà máy nước đá: C.O.P = (2,5 3,0)
- Hệ thống trữ lạnh, mát và điều hịa khơng khí: C.O.P = (3,05,5)

Hình 1.14 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tụ đến
C.O.P của các loại môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống lạnh cơng nghiệp.

Hình 2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tụ đến C.O.P
Ví dụ: Tăng khả năng tiết kiệm năng lượng dựa vào việc lựa chọn hệ thống lạnh có
hiệu suất cao
Nếu so sánh cùng năng suất lạnh Q0, hệ thống lạnh thứ nhất có C.O.P1 = 3,8; hệ thống
lạnh thứ 2 có C.O.P2 = 4,5; khả năng tiết kiệm năng lượng của hệ thống thứ 2 so với
hệ thống thứ nhất:
11

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ
NLTK (%) =

Môn SDNLHQ

C . O. P 2−C . O . P 1
4,5−3,8
∗100=
* 100 =15,6 %
C . O. P 1
4,5

Như vậy, nếu tăng hệ số C.O.P lên C.O.P = 0,7 khả năng tiết kiệm năng lượng được
15,6%
2.3 Sử dụng biến tần Điểu khiển công suất máy nén theo phụ tải
Trong quá trình vận hành hệ thống lạnh, phụ tải ln thay đổi, do

đó việc thay đổi cơng suất máy nén theo phụ tải sẽ giúp tiết kiệm năng
lượng trong quá trình vận hành, theo giải pháp này, khả năng tiết kiệm
năng lượng khoảng từ 5% đến 15%, thời gian hoàn vốn từ 1 năm đến 3
năm.
Công suất máy nén được điều khiển theo sự thay đổi của phụ tải theo nhiều phương
pháp khác nhau (xem mục 3.1). Trong đó phương pháp điều khiển bằng biến tần có
hiệu quả cao nhất. Tuy nhiên, theo phương pháp này còn một số hạn chế:
-

Chi phí đầu tư cao;

-

Chỉ áp dụng cho các trường hợp phụ tải giảm tối thiểu 20% và
thời gian giảm tải phải trên 20%;

-

Do đó một số hệ thống khi áp dụng phương pháp điều khiển
công suất máy nén không đạt hiệu quả cao như:

-

Hệ thống cấp đông;

-

Nhà máy sản xuất nước đá;

-

Và một số hệ thống có phụ tải lạnh thay đổi không đáng kể
(<10%) và thời gian giảm phụ tải lạnh bé (<10%);

Ví dụ: Một kho trữ đơng làm việc ở nhiệt độ t = (-20÷-22)0C, năng suất lạnh Q0 = 100
kW, máy nén sử dụng có C.O.P =2,8 hoạt động liên tục 24/24 và 365 ngày/năm, phụ
tải lạnh có thể giảm trung bình 25% thời gian giảm tải khoảng 20% tổng thời gian vận
hành. So sánh khả năng tiết kiệm năng lượng cho hệ thống trước và sau khi sử dụng
biến tần?
Theo (1.1) công suất máy nén được xác định như sau:
C.O.P =

Q0
Q0
100
=> N e =
=
= 35,7 (kW)
Ne
C . O. P 2,8
12

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Thời gian phụ tải giảm khi hệ thống hoạt động

t = 0,2x24 = 4,8 giờ
Giả thiết, nếu ta xem C.O.P khơng thay đổi suốt q trình vận hành, do đó khi phụ
tải giảm 25% tương ứng công suất máy nén giảm 25% trong khoảng thời gian 4,8
giờ. Độ giảm công suất trong thời gian phụ tải lạnh giảm:
∆Ne = Ne x 0,25 = 35,7 x 0,25 = 8,9 kW
Tiêu thụ điện năng cho máy nén khi không sử dụng biến tần (xem công suất máy
nén không đổi khi phụ tải thay đổi):
P = Ne x τ = 35,7 x 24 x 365 = 312857 (kW.h)
Tiêu thụ điện năng khi hệ thống sử dụng biến tần
- Độ giảm điện năng tiêu thụ trong một ngày:
∆P =∆Ne x 4,8 = 42,86 (kW.h)
- Độ giảm điện năng tiêu thụ trong một năm:
∆P' = ∆P x 365 =15634 (kW.h)
- Điện năng tiêu thụ của máy nén khi sử dụng biến tần:
PVSD = P x ∆P'=312857 x15634 = 297214 kWh
Khả năng tiết kiệm năng lượng cho máy nén khi sử dụng biến tần:
NLTKMN % =

P VSD−P 297214−312857
=
= 0.05 =5%
P
P 312857

Như vậy, nếu hệ thống lạnh có phụ tải lạnh thay đổi theo thời gian, độ giảm trung
bình là 25%, thời gian giảm phụ tải lạnh 20% tổng thời gian vận hành, khả năng tiết
kiệm năng lượng của hệ thống khi sử dụng biến tần cho máy nén:
NLTK(%) = NLTKMNxM = 0,05x0,8x100 = 4%
Trong đó:
M:Trọng số sử dụng điện của máy nén (M=0,7÷0,9)

2.4 Cải tạo hệ thống máy nén nâng cao hiệu suất
13

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Giải pháp kiểm tra thường xuyên và cải tạo hệ thống góp phần tiết kiệm năng lượng
trong q trình vận hành, cụ thể:
2.4.1Kiểm tra và thay thế đai truyền động cho các loại máy nén hở
Hệ thống lạnh sử dụng máy nén piston trong chế biến thủy hải sản chủ yếu là sử
dụng máy nén hở, quá trình truyền động là truyền động đai, sau một thời gian
làm việc hiệu suất truyền động giảm đi do dây đai bị mòn hoặc bị giãn dẫn đến
hiệu suất truyền động sẽ giảm đi dẫn đến cơng suất máy nén giảm. Ước tính cơng
suất máy nén có thể giảm đến 10% nếu sử dụng đai truyền động không hợp lý
hoặc bảo dưỡng không tốt. Do đó việc lựa chọn đai phù hợp và kiểm tra định kỳ
sẽ tăng hiệu suất truyền động.
Nếu hệ thống truyền động sử dụng đai có tiết diện hình thang
hoặc đai răng (Hình 3.5) có thể làm giảm tổn thất năng lượng xuống
còn 1% của tổng tiêu thụ điện năng của máy nén.

Hình 2.5 Các loại đai khuyến khích sử dụng trong truyền động
2.4.2 Bảo dưỡng máy nén nâng cao hệ số C.O.P

14

Tieu luan

Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Tất cả các loại máy nén khi vận hành hiệu suất sẽ giảm theo thời gian có thể
giảm đến 30% cơng suất, do đó đại tu máy nén định kỳ nhằm nâng cao hiệu
suất là việc làm bắt buộc khi vận hành hệ thống lạnh.
Trong hai loại máy nén thông dụng: máy nén trục vít và máy nén piston, khả
năng đại tu máy nén piston dễ dàng thực hiện và hiệu suất sau khi đại tu có
thể đạt đến 95% hiệu suất ban đầu.
Theo giải pháp này thì chi phí đầu tư thấp, thời gian hồn vốn ngắn.
Ví dụ: Hệ thống lạnh sử dụng máy nén piston, khi hệ thống bắt đầu đưa vào vận
hành, hệ số C.O.P của máy nén là 3,8, sau một thời gian vận hành, hiệu suất máy
nén giảm 30% (C.O.P1 =2,66). Do đó máy nén cần được đại tu, sau khi đại tu hiệu
suất máy nén đạt C.O.P2 = 3,6. Khả năng tiết kiệm năng lượng theo giải pháp đại tu
nâng cao hiệu suất được tính như sau:
NLTK (%) =

C . O. P 2−C . O . P 1
∗100=35.7 %
C . O. P 1

15

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

CHƯƠNG III: GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TỪ HỆ
THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐỘC LẬP 2KW
3.1Tổng quan về hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW
Hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW là giải pháp tận dụng nguồn
năng lượng mặt trời để tạo ra dịng điện phục vụ cho cuộc sống gia đình. Với hệ
thống này, gia đình bạn sẽ chủ động cung cấp điện cho các thiết bị sinh hoạt mà
không cần đến nguồn điện lưới quốc gia. 
Hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW hiện đang là hệ thống điện được ưa
chuộng nhất dành cho các hộ gia đình tại Việt Nam
3.2 Hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW là gì?
Hệ thống điện năng lượng mặt trời 2KW là hệ thống cung cấp điện hoàn toàn độc
lập dành cho các hộ gia đình. Điện sẽ được sản sinh từ tấm pin năng lượng mặt trời
sau đó được chuyển vào bình ắc quy tích điện, thơng qua bộ Inverter chuyển đổi từ
điện 1 chiều thành điện xoay chiều dùng như điện lưới bình thường. 
Với hệ thống điện mặt trời 2KW, các gia đình sẽ khơng cần đến điện lưới nhà
nước. Gia đình sẽ chủ động tạo ra điện xoay chiều có công suất 220V để sử dụng
thoải mái mà không cần phải trả bất kỳ chi phí tiền điện nào.
3.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời độc
lập 2KW
Thông thường một hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW sẽ bao gồm
những thiết bị sau đây: 
 Các tấm pin năng lượng mặt trời. 
 Điều khiển sạc năng lượng mặt trời. 
 Hệ thống lưu trữ điện là các bình ắc quy. 
 Bộ chuyển đổi điện áp áp Inverter từ điện áp 1 chiều DC sang AC (xoay
chiều). 
 Tủ điện, dây điện và các phụ kiện dùng đấu nối hệ thống pin năng lượng trên

mái nhà. 
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2kw sẽ được
diễn ra như sau: Các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ tiếp nhận bức xạ mặt trời và
chuyển hóa thành nguồn điện một chiều (DC).
16

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

 
Nguồn điện một chiều  DC này sẽ được nạp vào bình ắc quy để lưu trữ điện thơng qua
bộ điều khiển sạc. Sau đó, điện áp sẽ được lưu vào ắc quy và kích lên 220V để chuẩn
bị sử dụng cho các thiết bị sinh hoạt trong gia đình. 
3.4 Những ưu điểm vượt trội của hệ thống
 
So với hệ thống điện hòa lưới, trọn bộ điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW được
xem là có nhiều ưu điểm vượt trội hơn: 
 
Thứ nhất khi sử dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập, các bạn sẽ không
phải phụ thuộc vào điện lưới quốc gia. 
Thứ hai hệ thống được lắp đặt một cách dễ dàng và linh hoạt trên nhiều địa hình. Đặc
biệt thích hợp để sử dụng trên mái nhà vừa giúp chống nóng vừa giúp tạo ra điện tiết
kiệm chi phí sinh hoạt. 
Thứ ba đảm bảo an tồn cho người sử dụng không lo cháy nổ hay bị điện giật. 
Thứ tư nguồn cung cấp điện được đảm bảo, ổn định và liên tục không phụ thuộc vào
điện lưới quốc gia. 

Thứ năm điện năng lượng mặt trời là năng lượng sạch không gây ô nhiễm môi trường
sống xung quanh. 
Thứ sáu hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập hoạt động được quanh năm chỉ cần
khu vực đó có ánh sáng mặt trời. Cuối cùng, khách hàng khi lắp đặt hệ thống điện
năng lượng mặt trời độc lập 2KW sẽ mang đến hiệu quả kinh tế rất cao. Bạn sẽ khơng
cịn phải lo lắng nỗi lo giá điện tăng cao và tiết kiệm điện năng tiêu thụ hàng ngày cho
gia đình bạn

17

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Hình 3.1 Hệ thống điện năng lượng mặt trời 2kw
3.5 Ứng dụng của hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW
 
Ngày nay, hệ thống điện mặt trời độc lập 2KW đã và đang được sử dụng rộng rãi từ
thành thị cho đến nông thôn. Tuy nhiên, hệ thống này được xem là giải pháp cứu cánh
tốt nhất dành cho các gia đình ở khu vực vùng sâu vùng xa. Đặc biệt là những khu vực
hiện chưa có điện lưới quốc gia. 
 
Khi lắp đặt bộ điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW còn giúp cho các bạn giải
quyết được bài toán kinh tế hiệu quả. Chỉ từ sau 4-5 năm, bạn sẽ thu lại hòa vốn đến
100%. Hiện nay, việc lắp đặt và sử dụng hệ thống điện mặt trời độc lập đã trở thành xu
hướng mới của xã hội và sẽ còn phổ biến hơn trong thời gian tới. 
3.6 Điện năng lượng mặt trời độc lập 2KW sẽ tiết kiệm cho bạn bao nhiêu tiền? 

 Ví dụ: Một hộ gia đinh sử dụng trung bình 1 tháng là 300kw, với giá điện hiện tại là
2.400 đồng. Hãy so sánh khả năng tiết kiệm năng lượng trước và sau khi sử dụng pin
năng lượng mặt trời cơng suất 2kw. Biết chi phí đầu tư là 36.000.000 đồng và với công
suất 2 kw những này nắng tốt ở Cần Thơ thì 1 ngày sẽ tạo ra 10 – 15 (kw) điện
18

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Trung bình 1 Gia đình sử dụng 1 tháng hết 400.000đ – 700.000đ giả sử gia đình này sử
dụng 50% vào ban ngày và 50% vào buổi tối.
 Với số tiền như thế giá điện sẽ rơi vào khoảng 2400đ 1Kw điện (ký điện).
400.000 đ – 700.000đ
=¿ 160kW-300kW
2400 đ

Chúng ta sẽ lấy con số 300kW điện sẽ được sử dụng 1 tháng vì nhu cầu sử dụng càng
ngày càng nhiều, con số luôn tăng dù chúng ta cố gắng tiết kiệm. Và 1 điều quan trọng
hơn nữa là GIÁ ĐIỆN ngày càng tăng, và tăng càng cao khi sử dụng điện càng nhiều.
Số kw điện sử dụng 1 ngày:
300 kW
30 ngày = 10 (kw/1 ngày)

Một điểm quan trọng mà bất cứ khách hàng nào cũng quan tâm khi lắp đặt hệ thống
điện năng lượng mặt trời đó là hệ thống này sẽ giúp cho bạn tiết kiệm được bao nhiêu
tiền? Trên thực tế thì số tiền tiết kiệm của bạn sẽ phụ thuộc vào vị trí lắp đặt hệ thống.

Bạn lắp đặt hệ thống ở nơi có nhiều ánh nắng mặt trời thì bạn sẽ có nhiều năng lượng
hơn từ đó tiết kiệm được điện năng nhiều hơn. 
Ở Miền Nam quy định hệ số giờ nắng để tạo ra điện là 3-5h nắng ,thực tế trung bình là
từ 4.5 h nắng trở lên, có những ngày được tới 6h nắng. Vậy Chúng ta sẽ lấy 10 chia
cho 4.5 giờ nắng là ra công suất đầu tư, ở đây ra công suất đầu tư là: 2 KWP 
Với công suất 2 kw những này nắng tốt ở TPHCM thì 1 ngày sẽ tạo ra 10 – 15 KW
điện (kg điện).
Chi phí đầu tư điện năng lượng mặt trời độc lập 2kw tổng chi phí lắp đặt là
36.000.000đ
Vậy nếu đầu tư điện năng lượng như vậy,và số tiền điện tiết kiệm hằng tháng là
400.000đ – 700.000đ vậy khoảng 5 năm chúng ta sẽ hoàn lại được vốn đầu tư ban
đầu,mà tuổi thọ của tắm pin năng lượng mặt trời khoảng từ 7-15 năm,vậy khoảng thời
gian sau đó chính là lợi nhuận của chúng ta khi đầu tư điện năng lượng mặt trời

19

Tieu luan


Trường Đại học Kĩ Thuật – Công nghệ Cần thơ

Môn SDNLHQ

Tài liệu tham khảo

/> />
20

Tieu luan