Bài tập các giải pháp tiết kiệm năng lượng hutech có bài giải CÂU 1 ( 3 điểm ) Nhà máy A đang sử dụng trạm biến áp có công suất định mức 3 500kVA Công suất sử dụng hiện tại của trạm 3 000kVA Hệ số côn.
Trang 1Bài tập các giải pháp tiết kiệm năng lượng hutech có bài giải
CÂU 1 ( 3 điểm )
Nhà máy A đang sử dụng trạm biến áp có công suất định mức 3.500kVA Công suất
sử dụng hiện tại của trạm 3.000kVA Hệ số công suất hiện tại trạm biến áp Cosφ = 0,80 Tổng tổn thất mang tải định mức của trạm 4,0kW, công suất lắp đặt của toàn nhà máy
P đm = 5.000kW Nhà máy có kế hoạch lắp thêm tụ bù để tăng hệ số công suất từ Cosφ 1 = 0,80 lên Cosφ 2 = 0,98 Tính dung lượng cần bù và tính hiệu quả tiết kiệm điện hằng năm biết trạm hoạt động 24h/ngày và 350 ngày/năm, giá điện 3.000 đồng/kWh, giá đầu tư ước tính tụ bù 200.000 đồng/đơn vị tụ bù Hệ số đồng thời 80% Hệ số tải 50%.
CÂU 2 ( 3điểm )
Một nhà máy A đang sử dụng 150 máy điều hòa không khí hiệu LG có công suất 2HP/máy Khi tiến hành đo đạc 1 máy điển hình đã thu thập được các thông tin sau: Lưu lượng gió ra dàn lạnh 0,2 (m 3 /s) Enthapy không khí ra dàn nóng 80 (kJ/kg) Khối lượng riêng không khí ra dàn nóng 1,1 (kg/m 3 ) Enthapy không khí vào dàn nóng 60 (kJ/kg) Khối lượng riêng không khí vào dàn nóng 1,2 (kg/m 3 ) Công suất điện 1,4 (kW) Tính chỉ số hiệu quả làm lạnh (COP) của máy điều hòa không khí trên Nhà máy có kế hoạch thay thế 150 máy điều hòa không khí trên bằng 150 máy điều hòa không khí có chỉ số hiệu quả làm lạnh COP =3,9 Tính hiệu quả tiết kiệm năng lượng mang lại Biết giá điện 3.000 đồng/kWh, thời gian hoạt động 10h/ngày và 350 ngày/năm, tỷ lệ % thời gian hoạt động có tải 80%, chi phí đầu tư ước tính máy điều hòa không khí mới 15.000.000 đồng/máy.
CÂU 3 ( 4 điểm )
Nhà máy A đang sử dụng lò hơi đốt bằng dầu DO có công suất 4 tấn hơi/h Lượng dầu
sử dụng trong ngày 2.000 kg/ngày Đơn giá dầu 18.000 đồng/kg Lượng nước cấp
45 m 3 /ngày Hàm lượng TDS của nước cấp là 150ppm Lượng nước xả đáy 2 m 3 /ngày Năng lượng cung cấp 250.000 MJ/ngày, năng lượng hữu ích 150.000 MJ/ngày Hiện tại nhà máy dự kiến thay lò hơi này thành lò hơi mới với năng lượng cung cấp 165.000 MJ/ngày, năng lượng hữu ích 150.000 MJ/ngày Nhiệt trị nhiên liệu 42.650 kJ/kg Thời gian hoạt động
350 ngày/năm Chi phí đầu tư ước tính lò hơi mới 6.000.000.000 đồng Tính:
a Lượng nước xả đáy hợp lý (m 3 /ngày)
b Phụ tải thực tế của lò (%)
c Hiệu suất của lò hơi cũ và lò hơi mới (%)
d Hiệu quả tiết kiệm mang lại khi nhà máy tiến hành thay lò hơi cũ bằng lò hơi mới.
Bài làm
Câu 1:
Tóm tắt
3500 kVA 24h/ngày
3000 kVA 350 ngày/năm
Cosφ1 = 0,80 3.000 đồng/kWh
Cosφ2 = 0,98 200.000 đồng/đơn vị
Pđm = 5.000kW 80%
Trang 2P0 = 4,0kW 50%
Công suất tác dụng tính toán
Ptt = Pđm * Kt * Kdt = 5000 * 80% * 50% = 2000 KW
Dung lượng cần bù
Qb = Ptt * ( tgφ1 – tgφ2 )
Mà
Cosφ1 = 0,8 => tgφ1 = 0,75
Cosφ1 = 0,98 => tgφ1 = 0,2
Vậy dung lượng cần bù là
Qb = Ptt * ( tgφ1 – tgφ2 ) = 2000 * (0,75 – 0,2) = 1100 KVAr
Chọn dung lượng cần bù là 1200 KVAr
Chi phí đầu tư ước tính hệ thống tụ bù là
1200 * 200.000 = 240.000.000 VNĐ
Tỷ lệ công suất trạm sử dụng hiện tại
3000/3500 = 85,7%
Tổn thất mang tải hiện tại của trạm biến áp trên
(85,71 %)2 * 4,0 = 2,938 KW
Công suất hiện tại của trạm biến áp khi khôi phục lại hệ thống tụ bù
(3000*0,8)/0,98 = 2448,97 KVA
Tỷ lệ công suất trạm biến áp khi khôi phục hệ thống tụ bù
2448,97/3500 = 69,97%
Tổn thất mang tải của trạm biến áp khi khôi phục hệ thống tụ bù
(69,97 %) 2 * 4,0 = 1,958 KW
Lượng điện tiết kiệm được khi khôi phục hệ thống tụ bù
2,938 – 1,958 = 0,98 KW
Tổng lượng điện tiết kiệm được hằng năm
0,98 *24 *350 = 8232 KWh/nam
Tổng chi phí tiết kiệm được hằng năm
8232 * 3000 = 24.696.000 VND/năm
Trang 3Thời gian hoàn vốn giản đơn
240.000.000/24.696.000= 9,7 năm
Câu 2:
Tóm tắt
150 máy 2HP/máy/0,2 (m3/s)
Ra + 80 (kJ/kg)
+ 1,1 (kg/m3)
Vào + 60 (kJ/kg)
+ 1,2 (kg/m3)
1,4 KW 3.000 đồng/kWh
COP = ? 10h/ngày 350 ngày/năm
COP =3,9 => hieuqua? 15.000.000 đồng/máy
Công suất nhiệt nóng
Qn = 0,2*1,2 *(80-60) = 4,8 KW
Công suất nhiệt lạnh
Ql = 4,8 – 1,4 = 3,4 KW
Hệ số hiệu suất làm lạnh của máy điều hòa không khí trên
Cop = Ql / Pd = 3,4/1,4 = 2,428
Vậy máy điều hòa không khí trên có hiệu suất làm lạnh tương đối thấp Khả năng tiết kiệm khi thực hiện giải pháp
(3,9-2,428)/3,9= 37,7%
Lượng điện tiết kiệm được hằng năm
1,4*10*350*150*80%*37,7%= 221.676 KWh/nam
Chi phí tiết điện hằng năm
Trang 4221.676* 3000 = 665.028.000 VND/nam
Thời gian hoàn vốn giản đơn
15.000.000* 150 / 665.020.000 = 3.383 năm
Câu 3:
Tóm tắt
4 tấn hơi/h 350 ngày/năm Nlcc: 250.000 MJ/ngày 2.000 kg/ngày Nlhi: 150.000 MJ/ngày
18.000 đồng/kg 165.000 MJ/ngày
45 m3/ngày 150.000 MJ/ngày
TDS của nước cấp là 150ppm 42.650 kJ/kg
2 m3/ngày 6.000.000.000 đồng
e/ Lượng nước xả đáy hợp lý:
45* 150*/3500-150 = 2,0149 m3/ngày
Lượng nước xả đáy lò hiện tại là 2 m3/ngày => Vậy lượng nước xả đáy lò hiện tại hợp lý
F/ Phụ tải thực tế của lò (%)
Lượng hơi cấp trong ngày
45-2= 43 tấn hơi/ngày
Lượng hơi cấp trong giờ
43/24= 1,791 tấn hơi/ngày
Phụ tải thực tế của lò hiện tại
1,791 / 4 = 44,77%
Lò hơi hoạt động hiệu quả ở mức phụ tải 65 – 80% => Vậy phụ tải lò hơi chưa hợp lý
G/ Hiệu suất của lò hơi cũ và lò hơi mới (%)
Hiệu suất lò hơi cũ
150.000/250.000 = 60%
Trang 5Hiệu suất lò hơi mới
150.000/165.000 = 90,9%
H/ Hiệu quả tiết kiệm mang lại khi nhà máy tiến hành thay lò hơi cũ bằng
lò hơi mới.
Năng lượng tiết kiệm
250.000 – 165.000 = 85.000 MJ/ngày
Lượng dầu tiết kiệm được
85.000 * 1000 /42.650 = 1997,18 kg dầu/ngày
Lượng tiền tiết kiệm hằng năm
1997,18 * 18000 * 350 = 12,58 tỷ VND
Thời gian hoàn vốn
6 tỷ / 12,58 tỷ = 0,4769 năm