Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng cho phân ngành chế biến thủy sản tỉnh tiền giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

NGUYỄN HOÀNG ĐÔNG

MỘT SỐ GIẢI PHÁP
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
CHO PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
TỈNH TIỀN GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số ngành: 60520202

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 3 năm 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

NGUYỄN HOÀNG ĐÔNG

MỘT SỐ GIẢI PHÁP
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
CHO PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
TỈNH TIỀN GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số ngành: 60520202
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHẠM ĐÌNH ANH KHÔI

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 3 năm 2016


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Đình Anh Khôi
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 12 tháng 3 năm 2016.
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)
TT

Họ và tên

Chức danh Hội đồng

1

PGS. TS. Dương Hoài Nghĩa

Chủ tịch

2

PGS. TS. Nguyễn Thanh Phương

Phản biện 1

3

TS. Võ Hoàng Duy

Phản biện 2

4

PGS. TS. Lê Minh Phương

5

TS. Đặng Xuân Kiên

Ủy viên
Ủy viên, Thư ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM
PHÒNG QLKH – ĐTSĐH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày

tháng 3 năm 2016

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Hoàng Đông

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 1983

Nơi sinh: Long An

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

MSHV: 1341830050

I- Tên đề tài: Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng cho phân ngành Chế biến thủy
sản tỉnh Tiền Giang
II- Nhiệm vụ và nội dung:
 Nghiên cứu quy trình sản xuất và quy trình công nghệ sử dụng năng
lượng trong phân ngành Chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang
 Đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng để tư vấn cho các danh
nghiệp, giúp doanh nghiệp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả,
giảm chi phí sản xuất góp phần giảm ô nhiễm môi trường
 Có thể nhân rộng việc áp dụng giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các
doanh nghiệp trong phân ngành khác
III- Ngày giao nhiệm vụ: 26 tháng 5 năm 1015

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 26 tháng 11 năm 2015
V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Phạm Đình Anh Khôi
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.

Học viên thực hiện Luận văn

Nguyễn Hoàng Đông


ii

LỜI CÁM ƠN

Để thực hiện và hoàn thành tốt luận văn, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc

đến Thầy Phạm Đình Anh Khôi đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn tất cả các Thầy, Cô trong Trường Đại học Công Nghệ Tp. Hồ
Chí Minh và Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh đã tận tâm truyền đạt kiến thức và
kinh nghiệm quý báo trong suốt quá trình học tập, giúp tôi hoàn thành tốt luận văn này.
Xin chân thành cám ơn Ban Giám đốc và các chuyên viên Trung tâm Tiết kiệm năng
lượng tỉnh Tiền Giang đã tạo điều kiện về mặt thời gian, hỗ trợ cung cấp số liệu trong
quá trình khảo sát, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Cám ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong chặn đường
học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô nhận xét và phản biện đã đóng góp nhiều ý kiến
quý báo cho luận văn này./.

Nguyễn Hoàng Đông


iii

TÓM TẮT
Ngày nay, nhu cầu sử dụng năng lượng ở nước ta đang gia tăng mạnh mẽ, trong bối
cảnh đang phải phấn đấu vượt qua những thách thức to lớn về nguy cơ hủy hoại môi
trường, nguồn tài nguyên năng lượng truyền thống (than, dầu khí, thủy điện) ngày
càng khan hiếm, thì vấn đề “tiết kiệm năng lượng” có ý nghĩa vô cùng quan trọng.
Mục tiêu của luận văn tập trung nghiên cứu quy trình sản xuất và quy trình công
nghệ sử dụng năng lượng trong phân ngành chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang từ đó
đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng nhằm tư vấn cho các doanh nghiệp, giúp
doanh nghiệp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, giảm chi phí sản xuất góp
phần giảm ô nhiễm môi trường, từ đó có thể nhân rộng việc áp dụng giải pháp cho
các doanh nghiệp trong phân ngành khác.
Hiện trạng về quy trình sản xuất và quy trình công nghệ sử dụng năng lượng trong

phân ngành chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang:
 Quy trình sản xuất: đưa ra quy trình sản xuất điển hình của phân ngành
chế biến thủy sản.
 Quy trình công nghệ: vẽ và thuyết minh quy trình công nghệ của các thiết bị
tiêu thụ năng lượng trong nhà máy chế biến thủy sản.
Đề xuất các giải pháp quản lý và các giải pháp có vốn đầu tư thấp, các giải pháp có
vốn đầu tư trung bình hoặc cao để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong các
khâu phục vụ sản xuất để cắt giảm chi phí năng lượng:
 Giải pháp quản lý và giải pháp có vốn đầu tư thấp: các giải pháp này không
cần tốn chi phí đầu tư hoặc có chi phí đầu tư thấp các doanh nghiệp dễ dàng
áp dụng.


iv

 Giải pháp có vốn đầu tư trung bình và cao: để thực hiện các giải pháp này
các doanh nghiệp cần phải bỏ chi phí đầu tư, thông thường các giải pháp này
có tiềm năng tiết kiệm năng lượng lớn. Tùy theo khả năng đầu tư doanh
nghiệp cần nghiên cứu tính khả thi của giải pháp để lựa chọn giải pháp có
thời gian hoàn vốn ngắn thực hiện trước, thời gian hoàn vốn dài thực hiện
sau.


v

ABSTRACT
Nowadays the demand of energy in Vietnam is growing strongly, whereas there exist
enormous challenges regarding environmental risks as well as scarce and unstable
resources of traditional energy (coal, oil, gas and hydropower). Thus the matter of
"energy saving" is of great importance.

The main content of the thesis focuses on manufacturing and technology processes and
energy use analysis in seafood processing industry subsector in Tien Giang province.
The objective is to propose solutions of energy saving to industrial companies for
energy use efficiency, which contributes to decreased production costs and reduced
environmental pollution. This will also helpful in other subsectors in the province by
replicating the application solutions to their plants.
The current status of manufacturing and energy technology processes in the seafood
processing subsector in Tien Giang province can be summarized as follows:
 Manufacturing process: a typical production processes in seafood
processing industry
 Technology process: drawings and explanations of energy consumption
equipments in seafood processing plants
The thesis proposes different solutions such as management (no cost), low, moderate or
high investment ones to improve energy use efficiency in manufacturing processes with
aim to reduce energy costs:
 Management and low investment solutions: they are solutions without
cost or low-cost investment for easy and fast application.
 Moderate and high investment solutions: they require investment costs
but have large energy saving effect. Depending on investment capabilities
industrial companies/enterprises need to study the feasibility of offered
solutions to conduct short payback-solutions first and long ones later.


vi

MỤC LỤC

Chương 1. MỞ ĐẦU..............................................................................................................1
1.1. Lý do chọn đề tài.........................................................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................................2

1.3. Đối tượng nghiên cứu..................................................................................................2
1.4. Phạm vi nghiên cứu.....................................................................................................3
1.5. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu..........................................................3
1.5.1. Phương pháp luận................................................................................................3
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................4
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu..................................................6
Chương 2. TỔNG QUAN......................................................................................................7
2.1. Khái niệm....................................................................................................................7
2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới..............................................................................8
2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước................................................................................8
Chương 3. GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP TỈNH TIỀN GIANG
..............................................................................................................................................12
3.1. Tổng quan về ngành sản xuất công nghiệp tỉnh Tiền Giang.....................................12
3.2 Quy trình sản xuất phân ngành Chế biến Thủy sản....................................................12
3.3. Mô tả quy trình công nghệ phân ngành chế biến thủy sản........................................15
Chương 4. CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
TỈNH TIỀN GIANG............................................................................................................19
4.1. Thiết bị hệ thống lạnh................................................................................................19
4.1.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh...........................................................................20
4.1.2. Các thiết bị hệ thống lạnh..................................................................................34
4.2. Hệ thống nước nóng điện trở.....................................................................................40
4.3. Hệ thống nước cấp....................................................................................................40
4.4. Hệ thống hệ thống bơm sục khí nước thải................................................................41
4.5. Hệ thống chiếu sáng..................................................................................................41


Chương 5. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG KHÔNG TỐN CHI PHÍ ĐẦU
TƯ HOẶC CÓ CHI PHÍ ĐẦU TƯ THẤP...........................................................................43
5.1. Giải pháp quản lý......................................................................................................43
5.1.1. Các bước thực hiện............................................................................................43

5.1.2. Chuẩn bị về tổ chức nhân sự..............................................................................44
5.1.3. Kiểm toán năng lượng.......................................................................................44
5.1.4. Kế hoạch và mục tiêu thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng................44
5.1.5. Thực hiện và quan trắc các giải pháp tiết kiệm năng lượng.............................44
5.1.6. Kiểm tra, đánh giá.............................................................................................45
5.2. Giải pháp tiết kiệm khu vực văn phòng....................................................................45
5.2.1. Điều hòa không khí văn phòng..........................................................................45
5.2.2. Máy tính văn phòng...........................................................................................47
5.2.3. Các thiết bị khác................................................................................................47
5.3. Quản lý phụ tải..........................................................................................................47
5.3.1. Nâng cao hệ số công suất bằng cách trang bị các tụ bù...................................47
5.3.2. Giảm phụ tải giờ cao điểm.................................................................................50
5.4. Giải pháp hệ thống lạnh............................................................................................50
5.4.1. Bảo trì, bảo dưỡng thích hợp.............................................................................50
5.4.2. Bảo ôn (cách nhiệt) đường ống dẫn gas lạnh, Bình thấp áp, bình trung gian,
bồn nước nóng.............................................................................................................50
5.4.3. Quản lý vận hành xã tuyết Dàn lạnh (Dàn ngưng)............................................50
5.4.4. Giảm tổn thất nhiệt kho lạnh.............................................................................51
5.4.5. Điều chỉnh sản xuất đá......................................................................................51
5.4.6. Tiết kiệm nước....................................................................................................51
5.4.7. Tiết kiệm đối với tủ đông....................................................................................52
5.4.8. Vận hành đúng quy trình, cài đặt nhiệt độ hợp lý.............................................52
5.4.9. Giảm công đoạn trung gian chứa sản phẩm......................................................53
5.4.10. Giảm hàm lượng không khí trong môi chất lạnh.............................................53
Chương 6. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TỐN CHI PHÍ ĐẦU TƯ
TRUNG BÌNH VÀ CAO.....................................................................................................56
6.1. Hệ thống lạnh............................................................................................................56
6.1.1. Lắp biến tần cho bơm, quạt dàn ngưng, quạt dàn lạnh.....................................56

6.1.2. Thay thế máy nén piston bằng máy nén trục vít................................................58
6.1.3. Lắp thiết bị xả khí không ngưng........................................................................59
6.1.4. Lắp thiết bị xả nước lẫn trong môi chất lạnh....................................................61
6.1.5. Sử dụng nước lạnh chiller thay cho nước lạnh từ đá vẩy..................................63
6.1.6. Lắp biến tần cho máy nén hệ thống lạnh...........................................................65
6.1.7. Trữ lạnh..............................................................................................................66
6.2. Hệ thống nước nóng..................................................................................................67
6.2.1. Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống máy nước nóng năng
lượng mặt trời..............................................................................................................67
6.2.2. Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén....69
6.3. Hệ thống bơm nước cấp............................................................................................72
6.3.1. Thay động cơ bơm non tải bằng động cơ có công suất phù hợp.......................72
6.3.2. Sử dụng biến tần hệ thống bơm nước cấp.........................................................74
6.4. Hệ thống chiếu sáng..................................................................................................76
6.4.1. Thiết kế, bố trí hệ thống chiếu sáng hợp lý........................................................76
6.4.2. Thay đèn huỳnh quang 1,2m chiếu sáng xưởng sản xuất và văn phòng bằng đèn
Led 1,2 m......................................................................................................................78
6.4.3. Thay đèn cao áp bằng đèn Led cho kho lạnh....................................................80
Chương 7. BÁO CÁO KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG MỘT DOANH NGHIỆP ĐIỂN
HÌNH (Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Việt Phú).............................................................82
7.1. Tóm tắt......................................................................................................................82
7.1.1. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng.........................................................................82
7.1.2. Khả năng triển khai thực hiện các giải pháp TKNL..........................................83
7.1.3. Đề xuất kế hoạch thực hiện................................................................................83
7.1.4. Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng mà Công ty đã thực hiện......................84
7.2. Giới thiệu...................................................................................................................85
7.2.1. Giới thiệu đơn vị được kiểm toán......................................................................85
7.2.2. Thành phần nhóm kiểm toán năng lượng..........................................................86
7.2.3. Tổng quan và phạm vi công việc.......................................................................86
7.2.4. Nội dung của kiểm toán năng lượng..................................................................89

7.3. Hoạt động của công ty...............................................................................................90
7.3.1. Quá trình phát triển của Công ty và tình hình hiện nay....................................90


7.3.2. Chế độ vận hành và tình hình sản xuất..............................................................92
7.4. Mô tả các quá trình trong dây chuyền công nghệ.....................................................94
7.4.1. Các công đoạn trong dây chuyền công nghệ.....................................................94
7.4.2. Mô tả quy trình công nghệ.................................................................................96
7.4.3. Các tiềm năng tiết kiệm năng lượng..................................................................97
7.5. Nhu cầu và khả năng cung cấp năng lượng...............................................................98
7.5.1. Khả năng cung cấp năng lượng.........................................................................98
7.5.2. Nhu cầu tiêu thụ năng lượng...........................................................................102
7.5.3. Cung cấp và tiêu thụ nhiên liệu.......................................................................103
7.5.4. Cung cấp và tiêu thụ nước...............................................................................103
7.6. Ràng buộc về tài chính – kỹ thuật...........................................................................108
7.6.1. Các vấn đề về kỹ thuật – công nghệ, môi trường.............................................108
7.6.2 Các ràng buộc về năng lượng và tài chính.......................................................110
7.6.3. Căn cứ để nhóm kiểm toán năng lượng đề xuất xây dựng chiến lược sử dụng
năng lượng.................................................................................................................113
7.7. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng.........................................................................113
7.7.1. Thay thế, bố trí hợp lý chiếu sáng xưởng.........................................................113
7.7.2. Chuyển vị trí đặt và lắp biến tần cho bơm nước cấp.......................................117
7.7.3. Bố trí hệ thống lạnh trục vít theo kiểu liên hoàn.............................................120
7.7.4. Chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy sang nước lạnh chiller.......................127
7.7.5. Lắp thiết bị tách khí không ngưng...................................................................130
7.7.6. Lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh........................................................132
7.7.7. Các giải pháp khác..........................................................................................135
7.8. Kết luận và kiến nghị..............................................................................................142
7.8.1. Kết luận............................................................................................................142
7.8.2. Kiến nghị..........................................................................................................142

Chương 8. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO...........144
8.1. Kết luận...................................................................................................................144
8.2. Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo....................................................................145
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................146


x

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

IQF (individually quick frozen)

Băng chuyền cấp đông

TKNL

Tiết kiệm năng lượng

QLNL

Quản lý năng lượng

COP (Coefficient of Performance)

Hiệu quả sử dụng năng lượng của máy nén
hệ thống lạnh

ĐHKK

Điều hòa không khí

Chiller

Thiết bị làm lạnh nước


xi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Danh sách thiết bị đo kiểm toán năng lượng.............................................4
Bảng 1.2. Điện năng tiêu thụ đo đạc được của IQF..................................................5
Bảng 1.3. Sản lượng thu thập từ nhà máy.................................................................5
Bảng 1.4. Suất tiêu hao điện......................................................................................5
Bảng 3.1Mô tả quy trình công nghệ........................................................................12
Bảng 6.1. Bảng tính hiệu quả thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống
máy nước nóng năng lượng mặt trời dung tích 10 m3..............................................68
Bảng 6.2. Bảng tính hiệu quả thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống
thu hồi nhiệt đầu nén 10 m3.....................................................................................71
Bảng 6.3. Bảng tính hiệu quả khi thay động cơ bơm non tải bằng động cơ có công
suất phù hợp............................................................................................................73
Bảng 6.4 Tính hiệu quả khi thay đèn huỳnh quang 1,2m bằng đèn Led 1,2m..........79
Bảng 6.5. Bảng tính hiệu quả thay đèn cao áp kho lạnh bằng đèn Led...................80
Bảng 7.1. Tóm tắt các giải pháp TKNL và ước tính chi phí đầu tư.........................82
Bảng 7.2. Giải pháp tốn chi phí đầu tư thấp và trung bình.....................................83
Bảng 7.3. Danh sách cán bộ tham gia kiểm toán năng lượng.................................86
Bảng 7.4. Danh mục các thiết bị đã sử dụng trong kiểm toán năng lượng..............88
Bảng 7.5. Số giờ vận hành trong năm của các khu vực sử dụng năng lượng...........92
Bảng 7.6. Bảng thống kê nguyên liệu và tổng sản lượng năm 2014........................93
Bảng 7.7. Biểu giá điện theo giờ năm 2014 ở cấp điện áp 22 kV............................99
Bảng 7.8. Tiêu thụ điện từng tháng và chi phí tiền điện theo hóa đơn của Công ty

............................................................................................................................... 102
Bảng 7.9. Tiêu thụ nước và chi phí tiền nước theo từng tháng trong năm 2014..........104
Bảng 7.10. Điện năng và sản phẩm theo tháng trong năm 2014................................105


xii
xii
Bảng 7.11. Suất tiêu hao năng lượng trong năm 2014...........................................106
Bảng 7.12.Thống kê thông số kỹ thuật của đèn chiếu sáng....................................108
Bảng 7.13.Thống kê thông số kỹ thuật của hệ thống phòng máy...........................108
Bảng 7.14. Thống kê thông số kỹ thuật bơm thổi khí xử lý nước thải...................110
Bảng 7.15. Thống kê thông số kỹ thuật bơm nước cấp..........................................110
Bảng 7.16. Thống kê thông số kỹ thuật của thiết bị sản xuất nước nóng...............110
Bảng 7.17. Ràng buộc về năng lượng và các tiêu chuẩn.......................................111
Bảng 7.18. Bảng tính chi tiết thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô sắt từ bằng đèn
Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu quả......................................................115
Bảng 7.19. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô sắt
từ bằng đèn Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu quả..................................117
Bảng 7.20. Bảng tính chi tiết lắp biến tần cho bơm nước cấp...............................119
Bảng 7.21. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp biến tần cho bơm nước cấp..........120
Bảng 7.22. Công suất đo đạc của một số thiết bị.......................................................124
Bảng 7.23. Bảng tính toán lợi ích và chi phí bố trí hệ thống trục vít theo kiểu liên
hoàn và vận hành tối ưu hệ thống..........................................................................125
Bảng 7.24. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí bố trí hệ thống trục vít theo kiểu liên
hoàn và vận hành tối ưu hệ thống..........................................................................127
Bảng 7.25. Bảng tính chi tiết chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy sang nước lạnh
chiller.................................................................................................................... 128
Bảng 7.26. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy
sang nước lạnh chiller...........................................................................................130
Bảng 7.27. Bảng tính chi tiết lắp thiết bị tách khí không ngưng............................131

Bảng 7.28. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp thiết bị tách khí không ngưng.......132
Bảng 7.29. Bảng tính chi tiết lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh.................133
Bảng 7.30. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp thiết bị tách nước cho môi chất lạnh
............................................................................................................................... 134


xiii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Hình 3.1Sơ đồ quy trình sản xuất............................................................................14
Hình 4.1. Hệ thống lạnh riêng lẻ.............................................................................19
Hình 4.2. Hệ thống lạnh liên hoàn...........................................................................20
Hình 4.3. Sơ đồ hệ thống cấp đông băng chuyền IQF máy nén piston 1 cấp...........21
Hình 4.4. Hệ thống cấp đông băng chuyền IQF trục vít 1 cấp................................21
Hình 4.5. Hệ thống cấp đông băng chuyền IQF máy nén piston 2 cấp....................23
Hình 4.6. Hệ thống băng chuyền IQF trục vít 2 cấp................................................23
Hình 4.7. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén piston 1 cấp..............25
Hình 4.8. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén trục vít 1 cấp............25
Hình 4.9. Hệ thống tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén piston 2 cấp..............26
Hình 4.10. Hệ thống Tủ đông tiếp xúc và tủ đông gió máy nén trục vít 2 cấp.........27
Hình 4.11. Hệ thống hệ thống đá vẩy máy nén piston..............................................28
Hình 4.12. Hệ thống đá vẩy máy nén trục vít..........................................................28
Hình 4.13. Hệ thống Điều hòa không khí trung tâm máy nén piston.......................30
Hình 4.14. Hệ thống Điều hòa không khí trung tâm máy nén trục vít.....................30
Hình 4.15. Hệ thống chiller nước lạnh máy nén piston...........................................32
Hình 4.16. Hệ thống chiller nước lạnh máy nén trục vít..........................................32
Hình 4.17. Hệ thống kho lạnh piston.......................................................................33
Hình 4.18. Hệ thống kho lạnh máy nén trục vít.......................................................33
Hình 4.19. Máy nén trục vít.....................................................................................34
Hình 4.20. Máy nén piston.......................................................................................34

Hình 4.21. Băng chuyền IQF...................................................................................38
Hình 4.22. Dàn lạnh kho lạnh.................................................................................38
Hình 4.23. Hệ thống nước nóng điện trở.................................................................40
Hình 4.24. Hệ thống nước cấp từ bồn trên cao bơm từ đáy hồ chứa.......................40
Hình 4.25. Hệ thống nước cấp từ bồn trên cao bơm từ nấp hồ chứa.......................41


Hình 4.26. Hệ thống bơm xử lý nước thải................................................................41
Hình 4.27. Hình chiếu đứng xưởng chế biến thủy sản.............................................42
Hình 4.28. Hình chiếu bằng xưởng chế biến thủy sản.............................................42
Hình 6.1. Đồ thị công suất của bơm, quạt theo lưu lượng.......................................57
Hình 6.2. Dạng đồ thị công suất bơm, quạt theo lưu lượng sau khi lắp biến tần.....57
Hình 6.3. Sơ đồ đấu nối đường ống của thiết bị xả khí không ngưng......................60
Hình 6.4. Sơ đồ lắp đặt hệ thống xả nước môi chất lạnh.........................................62
Hình 6.5. Sơ đồ hệ thống chiller nước lạnh.............................................................64
Hình 6.6. Sơ đồ hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời...............................68
Hình 6.7. Sơ đồ hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén.......................................................70
Hình 6.8. Đồ thị phần trăm tải và hiệu suất động cơ...............................................72
Hình 6.9 Sơ đồ hệ thống biến tần hệ thống bơm nước cấp......................................74
Hình 6.10. Sơ đồ hệ thống nước sử dụng bơm áp lực..............................................75
Hình 6.11. Sơ đồ bố trí đèn hình chiếu đứng xưởng sản xuất..................................76
Hình 6.12. Sơ đồ bố trí hình chiếu bằng đèn xưởng sản xuất..................................77
Hình 6.13. Thay thế đèn huỳnh quang 1,2m bằng đèn Led 1,2m.............................78
Hình 6.14. Thay thền đèn cao áp 250W bằng đèn Led 100W..................................80
Hình 7.1. Lắp đồng hồ theo dõi điện năng tiêu thụ các thiết bị cấp đông................85
Hình 7.2. Lắp biến tần cho quạt dàn lạnh...............................................................85
Hình 7.3. Trình tự thủ tục chi tiết thực hiện kiểm toán năng lượng.........................88
Hình 7.4. Sản lượng sản phẩm theo tháng năm 2014..............................................94
Hình 7.5. Sơ đồ quy trình sản xuất..........................................................................96
Hình 7.6. Sơ đồ đơn tuyến hệ thống cung cấp điện cho toàn Công ty......................98

Hình 7.7. Đồ thị phụ tải trạm biến áp 1.250 kVA...................................................100
Hình 7.8. Đồ thị phụ tải trạm biến áp 750 kVA......................................................100
Hình 7.9. Đồ thị phụ tải trạm biến áp....................................................................101
Hình 7.10. Tỉ lệ sử dụng và chi phí điện năng theo từng thời điểm.......................103


xv
Hình 7.11. Tỉ lệ chi phí năng lượng năm 2014......................................................104
Hình 7.12. Đồ thị điện năng tiêu thụ theo sản phẩm năm 2014.............................106
Hình 7.13. Đồ thị suất tiêu hao điện theo sản phẩm năm 2014.............................107
Hình 7.14. Đèn chiếu sáng bố trí dầy đặc ở xưởng sản xuất.................................114
Hình 7.15. Hình ảnh minh họa cách bố trí hệ thống chiếu sáng hiệu quả.............115
Hình 7.16. Cách bố trí hệ thống bơm nước cấp.....................................................117
Hình 7.17. Đồ thị công suất của bơm, quạt theo lưu lượng...................................118
Hình 7.18. Đồ thị công suất bơm, quạt theo lưu lượng sau khi lắp biến tần..........118
Hình 7.19. Sơ đồ bố trí hệ thống lạnh piston liên hoàn.........................................120
Hình 7.20. Sơ đồ hệ thống băng chuyền IQF máy nén trục vít 1.1........................121
Hình 7.21. Sơ đồ Hệ thống đá vẩy máy nén trục vít 1.1.........................................122
Hình 7.22. Sơ đồ Hệ thống tủ đông tiếp xúc máy nén trục vít 1.1..........................122
Hình 7.23. Bố trí hệ thống lạnh máy nén trục vít theo kiểu liên hoàn....................123
Hình 7.24. Đồ thị phần trăm công suất theo lưu lượng máy nén trục vít...............125
Hình 7.25. Sơ đồ phụ kiện lắp đặt chiller nước lạnh.............................................127


1

Chương 1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
Năng lượng luôn đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong đời sống và trong quá
trình sản xuất vật chất cho xã hội. Sự khan hiếm và thiếu hụt năng lượng là một

trong những nguyên nhân lớn kìm hãm sự phát triển kinh tế, xã hội. Rộng hơn nữa,
đó là nhân tố không thể thiếu và cực kì cần thiết khi đất nước ta đang ở trong giai
đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hoá mạnh mẽ như hiện nay. Trong giai đoạn hiện
nay, nước ta có nhu cầu rất lớn về năng lượng để thúc đẩy sự phát triển kinh tế, xã
hội. Nguồn năng lượng có sẵn hiện nay không phải là vô tận, hơn thế nữa Việt Nam
lại còn nhiều hạn chế trong việc khai thác, chế biến và phát triển các nguồn năng
lượng mới thay cho nguồn năng lượng truyền thống. Chúng ta đã, đang và sẽ tiếp
tục phải bỏ ra khoản chi phí lớn để nhập khẩu năng lượng. Bên cạnh đó, sử dụng
năng lượng trong quá trình sản xuất của nước ta còn rất cao so với nhiều nước khác
do công nghệ và thiết bị lạc hậu, quản lý chưa chặt chẽ dẫn tới lãng phí năng lượng,
…
Hoạt động tiết kiê êm năng lượng ở nước ta đang từng bước được thể chế hoá, mở
đầu bằng sự ra đời của Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả số
50/2010/QH của Quốc hội thông qua ngày 17 tháng 6 năm 2010 tại kỳ họp thứ 7
khoá XII. Ngày 29 tháng 3 năm 2011 Chính phủ ban hành Nghị định số
21/2011/NĐ-CP Nghị định Quy định chi tiết và biện pháp thi hành Luật sử dụng
năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Ngày 17 tháng 10 năm 2014 Chính phủ ban hành
Nghị định số 134/2014/NĐ-CP Nghị định Quy định về xử phạt vi phạm hành chính
trong lĩnh vực điện lực, an toàn đập thủy điện, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả.
Tuy vậy, các hoạt đô êng tiết kiê êm năng lượng chưa thực sự được triển khai rô êng
khắp mà chỉ chủ yếu tâ êp trung ở thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nô êi, Đà Nẵng. tỉnh


2

Tiền Giang cũng có mô tê vài hoạt đô nê g đạt kết quả bước đầu, nhưng chiến lược dài
hạn về tiết kiê êm năng lượng với các mục tiêu cụ thể vẫn chưa được thiết lâ êp,
nguyên nhân chính là do kinh nghiệm và năng lực của cán bộ còn hạn chế vì đây
vẫn là một vấn đề mới đối với địa phương.

1.2. Mục đích nghiên cứu
Cung cấp các giải pháp kỹ thuật để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong các
khâu phục vụ sản xuất giúp các doanh nghiệp trong phân ngành chế biến thủy sản
cắt giảm chi phí năng lượng.
Các khâu phục vụ sản xuất chính trong nhà máy chế biến thủy sản cần được phân
tích mức độ hiệu quả sử dụng năng lượng:


Thiết bị hệ thống lạnh
 Hệ thống cấp đông băng chuyền IQF (individually quick frozen)
 Hệ thống tủ đông (tủ đông gió, tủ đông tiếp xúc)
 Hệ thống đá vẩy
 Hệ thống điều hòa không khí
 Hệ thống nước lạnh chiller
 Hệ thống kho lạnh



Hệ thống nước nóng



Hệ thống bơm, quạt



Hệ thống chiếu sáng

1.3. Đối tượng nghiên cứu
Hiện nay, việc sử dụng năng lượng trong ngành sản xuất công nghiệp trong phạm vi

cả nước (nói chung) và tỉnh Tiền Giang (nói riêng) cũng còn chưa hợp lý do nhiều
yếu tố: kinh nghiệm và năng lực của người quản lý và thiết kế, ý thức người sử


3

dụng chưa cao... Đặc điểm của công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh là sử dụng
một lượng điện và nước rất lớn phục vụ cho hầu hết các công đoạn trong quy trình
sản xuất từ khâu sơ chế, chế biến, cấp đông, trữ đông... Do đó, cần phải đề ra các
giải pháp thiết thực nhằm sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả để tư
vấn cho các doanh nghiệp.
1.4. Phạm vi nghiên cứu
Đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng theo vốn đầu tư:


Giải pháp tiết kiệm năng lượng không cần đầu tư và đầu tư thấp
(quản lý nội vi)
 Giải pháp quản lý
 Các giải pháp tiết kiệm đối với khu vực văn phòng



Các giải pháp tiết kiệm năng lượng có vốn đầu tư trung bình và cao
 Hệ thống lạnh (bảo ôn, thay thế máy nén piston bằng máy nén trục vít)
 Hệ thống nước nóng (nước nóng năng lượng mặt trời hoặc thu hồi nhiệt
đầu nén gia nhiệt nước nóng thay cho nước nóng điện trở)
 Hệ thống bơm (thay động cơ bơm non tải, sử dụng biến tần)
 Hệ thống chiếu sáng (thiết kế, bố trí lại hệ thống chiếu sáng)

Doanh nghiệp trong phân ngành chế biến thủy sản có thể tham khảo lựa chọn việc

thực hiện những giải pháp theo thứ tự ưu tiên về thời gian hoàn vốn hay mức cấp
thiết của vấn đề cải tiến, hay kết hợp thực hiện nhiều giải pháp cùng lúc.
1.5. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu
1.5.1. Phương pháp luận
Phương pháp nghiên cứu dựa trên kiểm toán năng lượng là hoạt động đo lường,
phân tích và đánh giá để xác định mức tiêu thụ năng lượng, tiềm năng tiết kiệm


4

năng lượng và đề xuất giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đối với
cơ sở sử dụng năng lượng.
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu
Các mục sau đây sẽ trình bày minh họa các phương pháp nghiên cứu trong các quy
trình đo lường, phân tích và đánh giá mức tiêu thụ năng lượng trong nhà máy chế
biến thủy sản để giải quyết nhiệm vụ đặt ra trong Luận văn.
Phương pháp thực nghiệm - Đo đạc số liệu:



Đo trực tiếp tại hiện trường khi các thiết bị trong nhà máy đang hoạt động bình
thường với các thiết bị giới thiệu trong bảng 1.1. Thời gian khảo sát, đo đạc và thu
thập số liệu liên tục từ 3 đến 5 ngày.
Bảng 1.1. Danh sách thiết bị đo kiểm toán năng lượng
TT

Tên thiết bị đo

Mã hiệu

Số

Nước sản

lượng

xuất

1

Máy đo phân tích điê ên năng tự ghi Yokogawa CW121

01

Nhật

2
3
4
5
6

Máy đo phân tích điê ên năng tự ghi
Máy phân tích điện năng tự ghi
Máy đo công suất tức thời
Máy đo nhiê êt đô ê bằng hồng ngoại
Máy đo độ sáng (Lux kế)
Máy đo đô ê ẩm, nhiê êt đô ê và đo

Yokogawa CW240

FLUKE 1735
Hioki 3286-20
Testo 830-T1
Lutron YK-10LX

01
01
01
01
01

Nhật
Mỹ
Nhật
Nhật
Nhật

Testo 410-2

01

Nhật

7

tốc đô ê dòng không khí
Phương pháp giải tích:




Xác định suất tiêu hao năng lượng:

Dựa vào kết quả thu thập số liệu điện năng tiêu thụ và sản lượng hàng tháng của
doanh nghiệp cung cấp trong bộ câu hỏi khảo sát để tính suất tiêu hao năng lượng
cho từng tháng hoặc đo đạc số liệu tiêu thụ năng lượng và tiến hành thu thập số liệu


5

sản lượng sản xuất trong các ngày đo đạc để tính suất tiêu hao năng lượng các khu
vực như tủ cấp đông IQF, tủ đông, toàn nhà máy.
Ví dụ: Tính suất tiêu hao điện của băng chuyền IQF (500 kgs/hrs) theo các bảng
1.2, 1.3 và 1.4.
Bảng 1.2. Điện năng tiêu thụ đo đạc được của IQF
Thông số
Công suất trung bình
Thời gian

IQF1

IQF2

IQF3

IQF4

150,5 kW

158,3 kW

124,4 kW

135,7 kW

17,75 giờ

17 giờ

18,5 giờ

19 giờ

(9h15-3h)

Điện năng tiêu thụ

(11h50-4h45) (10h15-4h45) (9h50-4h45)

2.671,38 kWh 2.691,1 kWh 2.301,4 kWh 2578,3 kWh

Bảng 1.3. Sản lượng thu thập từ nhà máy
Thời gian

Băng chuyền 01 Băng chuyền 02 Băng chuyền 03 Băng chuyền 04
Bắt đầu Kết thúc Bắt đầu Kết thúc Bắt đầu Kết thúc Bắt đầu Kết thúc

1

9:15

17:30

11:50

17:30

10:15

17:30

9:50

17:30

2

17:30

20:45

17:30

20:45

17:30

20:45

17:30

20:45

3

21:45

3:00

21:45

4:45

21:45

4:45

21:45

4:45

Sản lượng

5.844 kg

6.504 kg

7.201 kg

7.112 kg

Bảng 1.4. Suất tiêu hao điện
Thông số
Điện năng tiêu thụ
Sản lượng
Suất tiêu hao

IQF1

IQF2

IQF3

IQF4

2.671,4 kWh

2.691,1 kWh

5.844 kg

6.505 kg

7.201 kg

7.112 kg

0,46 kWh/kg

0,41 kWh/kg

0,32 kWh/kg

0,36 kWh/kg

2.301,4 kWh 2.578,3 kWh


6



Xác định tính hiệu quả sử dụng năng lượng COP (Coefficient of
Performance):

Để đánh giá được hiệu quả sử dụng năng lượng của máy nén hệ thống lạnh cần thiết
phải đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng COP để có cơ sở đánh giá, đề xuất giải
pháp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống lạnh. Việc tính toán COP của hệ thống lạnh
rất phức tạp, cần phải thu thập nhiều số liệu và tra đồ thị môi chất lạnh. Phụ lục 1
giới thiệu bảng tính toán tham khảo theo bảng tính của Trung tâm Nghiên cứu và
ứng dụng về Tiết kiệm năng lượng Tp.HCM (ENERTEAM).
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý và các giải pháp kỹ thuật để tư vấn cho các
doanh nghiệp trong phân ngành chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang qua đó giúp
doanh nghiệp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, giảm chi phí sản xuất góp
phần giảm ô nhiễm môi trường, từ đó có thể nhân rộng việc áp dụng giải pháp cho
các doanh nghiệp trong phân ngành khác.