quản lý năng lượng Xây dựng các bước thực hiện kiểm toán năng lượng hệ thống chiếu sáng. Phân tích cấu tạo, ưu nhược điểm của nguồn sáng thông dụng hiện nay

Để giảm tiêu thụ năng lượng, trước tiên phải có sự quản lý và phươnghướng giải quyết của các cơ quan và việc thực hiện kiểm toán sẽ giúp tìm ra đượcnguyên nhân và đề ra các giải pháp tiế

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 4

I.1 Giới thiệu chung về kiểm toán năng lượng 4

I.1.1 Khái niệm và phân loại 4

I.1.2 Quy trình thực hiện kiểm toán chung 5

B1: Khởi đầu công việc 5

B2: Chuẩn bị kiểm toán 5

B3: Thực hiện kiểm toán 6

B4: Viết báo cáo 6

I.2 Giới thiệu chung về hệ thống chiếu sáng: 6

I.2.1 Các khái niệm: 6

I.2.2: Một số nguồn sáng thông dụng hiện nay: 9

I.2.2.1 Bóng đèn nóng sáng: 9

I.2.2.2 Bóng đèn huỳnh quang: 10

I.2.2.3 Bóng đèn compact: 12

I.2.2.4 Đèn halogen: 12

I.2.2.5 Đèn LEG: 13

I.2.2.6 Đèn cao áp thủy ngân: 14

I.2.2.7 Đèn hơi natri cao áp: 15

I.2.2.8 Đèn hơi natri hạ áp: 15

CHƯƠNG II: KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG 17

TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 17

II.1 Chuẩn bị kiểm toán: 17

II.1.1 Xác định mục tiêu: 17

II.1.2 Các bước thực hiện: 17

II.2 Tiến hành đo đạc và đánh giá mức độ chiếu sáng, chất lượng ánh sáng 19

II.2.1 Mục tiêu: 19

II.2.2 Các bước thực hiện: 19

II.3 Ước tính lượng điện năng tiêu thụ: 20

II.4 Nhận định nguyên nhân gây lãng phí điện năng: 20

II.5 Đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho chiếu sáng: 21

II.5.1 Các giải pháp: 21

II.5.2: Tính toán hiệu quả: 22

KẾT LUẬN 23

PHỤ LỤC 24

DANH MỤC BIỂU MẪU VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

MỞ ĐẦU

Hiện nay trước tình hình tài nguyên khan hiếm thì việc sử dụng năng lượng nóichung và điện năng nói riêng đang là vấn đề mà nhà nước và xã hội quan tâm Từ đó,việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả được ưu tiên trong chính sách nănglượng quốc gia Để giảm tiêu thụ năng lượng, trước tiên phải có sự quản lý và phươnghướng giải quyết của các cơ quan và việc thực hiện kiểm toán sẽ giúp tìm ra đượcnguyên nhân và đề ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng

Trong tiêu thụ năng lượng, hệ thống chiếu sáng chiếm một phần không nhỏ Mà

hệ thống chiếu sáng trước đây thường được lắp đặt theo bố cục chung chung, chưa đềcập nhiều tới việc thiết kế, cách bố trí, hay lựa chọn nguồn sáng chưa phù hợp Do đó,kiểm toán trong chiếu sáng là rất cần thiết, nhằm đảm bảo lượng ánh sáng để thực hiệntốt công việc, và còn mở ra những khả năng về tối ưu hóa hệ thống chiếu sáng

Vì vậy em xin trình bày đề tài: “ Xây dựng các bước thực hiện kiểm toán nănglượng hệ thống chiếu sáng Phân tích cấu tạo, ưu nhược điểm của nguồn sáng thôngdụng hiện nay” Trong quá trình hoàn thành báo cáo không tránh khỏi sai sót, rất mongnhận được các đóng ghóp từ thầy cô giáo và các bạn để bản báo cáo của em hoàn thiệnhơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 12 năm 2014

Sinh viên

Đỗ Thị Liễu

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNGI.1 Giới thiệu chung về kiểm toán năng lượng:

I.1.1 Khái niệm và phân loại

I.1.1.1 Khái niệm:

Kiểm toán năng lượng : là quá trình đánh giá tổng hợp của các hoạt động khảo

sát, thu thập và phân tích năng lượng tiêu thụ của doanh nghiệp, tòa nhà, quy trìnhsản xuất hay một hệ thống…, nhằm:

- Lượng hóa mức năng lượng tiêu thụ

- Chỉ ra các tồn tại trong vấn đề quản lý và sử dụng năng lượng

- Đưa ra các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng

- Đánh giá về lợi ích,chi phí của các giải pháp tiết kiệm năng lượng

Tại sao các doanh nghiệp phải kiểm toán năng lượng?

- Giảm chi phí năng lượng

- Giảm chi phí sản xuất

- Giảm phát thải, bảo vệ môi trường

- Bảo tồn nguồn năng lượng tự nhiên

 Đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển kinh tế, đảm bảo tính bền vững

I.1.1.2 Phân loại:

- Phân loại theo cấp độ:

Cấp độ 1: Kiểm toán năng lượng sơ bộ:

+ Phân tích kinh tế - kĩ thuật

Cấp độ 3: Kiểm toán năng lượng mô phỏng:

+ Xây dựng mô phỏng may tính theo mùa

+ Đưa ra thay đổi và đánh giá

- Phân loại theo kiểm toán:

o Kiểm toán năng lượng sơ bộ

Kiểm toán năng lượng sơ bộ là việc quan sát và kiểm tra bằng mắt đối với từng

hệ thống tiêu thụ năng lượng Bao gồm cả việc đánh giá các dữ liệu về tiêu thụ nănglượng để phân tích số lượng và mô hình sử dụng năng lượng cũng như so sánh với cácgiá trị trung bình hoạc tiêu chuẩn của các thiết bị tương tự:

- Nghiên cứu sơ bộ về các thiết bị tiêu thụ năng lượng được lắp đặt

- Nhận diện các biện pháp TKNL sơ bộ, rõ ràng và chi phí thấp

- Đề xuất các giải pháp có thể triển khai được ngay

- Nhận định phục vụ KTNL chi tiết

o Kiểm toán năng lượng chi tiết

Kiểm toán năng lượng chi tiết là việc xác định năng lượng sử dụng và tổn thấtthông qua quan sát và phân tích các thiết bị, các hệ thống và các đặc điểm vận hànhmột cách hợp lý và chi tiết hơn

- Đánh giá chi tiết tiêu thụ năng lượng

- Đo lường tiêu thụ

- Nhận diện các đầu tư trung và dài hạn

- Đề xuất các giải pháp ngắn hạn

I.1.2 Quy trình thực hiện kiểm toán chung

Có 4 bước thực hiện kiểm toán năng lượng nói chung :

B1: Khởi đầu công việc

Là bước sơ bộ đầu tiên trong quy trình KTNL, xác định các vấn đề bao quát như:mục tiêu, tiêu chí, nguồn nhân lực, các thiết bị cần thiết và các thông tin bảo mật cầnkiểm toán

B2: Chuẩn bị kiểm toán

Mục tiêu là xây dựng được xu hướng, phương án cơ sở cho việc thực hiện KTNL

+ Thu thập số liệu, dữ liệu kiểm toán

Kết quả thu được

- Thông tin: năm xây dựng, đơn vị…

- Nhận dạng tình hình tiêu thụ năng lượng

- Các thiết bị sử dụng năng lượng

- Thời gian thực hiện kiểm toán

B3: Thực hiện kiểm toán

- Tổng hợp và đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng

- Nhóm giải pháp chi phí thấp, nhóm giải pháp chi phí trung bình, nhóm giảipháp chi phí lớn

- Phương án quản lý và thực hiện các giải pháp TKNL

- Tiến hành KTNL sơ bộ, KTNL chi tiết

B4: Viết báo cáo

Cần đưa ra các nhận định về thực trạng tiêu thụ NL tại đơn vị Tổng hợp các giảipháp thực hiện hiệu suất sử dụng năng lượng nhờ cải tiến trong vận hành, bảo dưỡng

và nhờ thực hiện các biện pháp bảo tồn năng lượng

Trình bày các tài liệu làm căn cứ thực hiện TKNL và kế hoạch triển khai dự ánTKNL

I.2 Giới thiệu chung về hệ thống chiếu sáng:

I.2.1 Các khái niệm:

- Ánh sáng:

Ánh sáng là một bức xạ (sóng) điện từ nằm trong dải sóng quang học màmắt người có thể cảm nhận được Dải quang phổ ánh sáng điện tử được thể hiệnnhư hình dưới đây:

Hình 1: Dải quang phổ ánh sáng điện tử

Trên hình 1, ánh sáng nhìn thấy được thể hiện là một dải băng từ tầm hẹpnằm giữa ánh sáng của tia cực tím (UV) và năng lượng hồng ngoại (nhiệt) Nhữngsóng ánh sáng này có khả năng kích thích võng mạc của mắt, giúp tạo nên cảm giác vềthị giác, gọi là khả năng nhìn.Vì vậy để quan sát được cần có mắt hoạt động bìnhthường và ánh sáng nhìn thấy được.Ánh sáng là một phần của rất nhiều loại sóng điện

từ bay trong không gian Những loại sóng này có cả tần suất và chiều dài,hai giá trịnày giúp phân biệt ánh sáng với những dạng năng lượng khác trên quang phổ điện từ

- Khối lượng ánh sáng:

+ Là lượng ánh sáng cung cấp cho không gian cần chiếu sáng

+ Đặc trưng của khối lượng ánh sáng gồm quang thông và lượng ánh sánghiệu quả:

 Quang thông:

Công suất phát xạ phát ra từ nguồn sáng (Bằng tổng lượng ánhsáng phát ra từ bóng đèn) Nguồn sáng nào mà có quang thôngcàng cao thì có nghĩa là khả năng phát sáng của nó càng tốt

Kí hiệu quang thông là F (ф), đơn vị là lumen (lm).), đơn vị là lumen (lm)

 Lượng ánh sáng hiệu quả: Lượng ánh sáng thực tế tới nơi làmviệc Được đo bằng đơn vị Phút nến (fc)

Phút nến =

Phút đơn vị chiều dài tại Anh: 1 Phút= 0,3048m1

 Quang hiệu:

Hình 2: Quang hiệu của bóng đèn

Quang hiệu = =

- Chất lượng ánh sáng:

Các yếu tố thể hiện chất lượng ánh sáng là:

 Độ chói: Là cảm nhận về độ sáng mà người quan sát có được tại khu vựcđược chiếu sáng hoặc ở nguồn sáng

Hệ thống chiếu sáng cần xác định được độ chói phù hợp đểkhông gây cảm giác khó chịu cho người làm việc

Ví dụ: Như khi đi ban đêm ta nhìn vào đèn pha của ôtô Khi đómắt có cảm giác rất khó chịu → đó là hiện tượng chói

 Sự đồng nhất ánh sáng: là lượng ánh sáng đồng đều chiếu cho từng khuvực khác nhau

 Độ hiện sắc: mô tả tác động của ánh sáng phát ra từ đèn lên các vật thể

có màu sắc

Một chỉ tiêu để đo độ hiện sắc là chỉ số hiện sắc Chỉ số nàycàng lớn thì độ phân biệt màu sắc càng tốt

 Màu ánh sáng và nhiệt độ màu: màu ánh sáng của nguồn sáng chính là

sự cảm nhận về màu sắc khi nhìn trực tiếp vào đèn

I.2.2: Một số nguồn sáng thông dụng hiện nay:

Nguồn sáng Lumens/Watt ban đầuNatri hạ áp (35W đến 180W ) 133 đến 183

Cấu tạo của bóng đèn nóng sáng gồm có:

o Thủy tinh: Chính là phần bao bọc bên ngoài bóng đèn Phần này có tácdụng cách nhiệt và bảo vệ bên trong bóng, tránh cho dây tóc bên trongtiếp xúc không khí

o Dây tóc: Có thời sử dụng sợi cacbon, sợi kim loại nhưng giờ phổ biến làdây kim loại Volfram Sợi này khi có dòng điện chạy qua sẽ nóng sáng

- Có kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, giá thành thấp

- Phát sáng ổn định, không phụ thuộc nhiệt độ, độ ẩm môi trường có khả năngtập trung với cường độ mạnh, phù hợp với yêu cầu chiếu sáng cục bộ

- Số lần bật tắt không ảnh hưởng đến tuổi thọ bóng đèn

- Đèn nung dây là thiết bị thuần trở nên không cần thiết bị bù

- Ánh sáng đèn liên tục, chỉ số hoàn màu cao, gần bằng 100

- Sử dụng được với cả dòng điện xoay chiều và một chiều

- Khởi động tức thì, không nhấp nháy

c Nhược điểm:

- Công suất lớn (từ 25W – 300W)

- Hiệu suất phát quang rất thấp (chỉ khoảng 5% điện năng biến thành quang năngcòn phần còn lại tỏa nhiệt), tỷ lệ tổn thất lớn, hiệu suất sử dụng năng lượng nhỏ

- Tuổi thọ trung bình thấp (chỉ khoảng 1000h)

- Bị ảnh hưởng nhiều khi điện áp thay đổi

- Quang thông và hiệu suất phát sáng chịu ảnh hưởng rõ rệt của hiện tượng sụt

áp Trung bình cứ sụt áp 1% thì giảm 25% hiệu suất phát sáng

d Ứng dụng:

Thường chỉ dùng trong những trường hợp đặc biệt ; thời gian chiếu sáng ngắn,

số lần bật tắt nhiều và khi bật công tắc đèn sáng ngay( ví dụ: như dùng chiếu sáng cầuthang, nhà tắm )

I.2.2.2 Bóng đèn huỳnh quang:

a Cấu tạo:

- Ống thủy tinh:

Mặt trong của ống thủy tinh có phủ một lớp hợp chất với chất phốt – pho là chủyếu Hợp chất này được gọi là bột huỳnh quang, có tác dụng tạo ra ánh sáng mà mắtthường sẽ nhìn thấy được.Trong quá trình sản xuất, người ta bịt kín hai đầu ống thủytinh, rút hết không khí ra khỏi ống Sau đó bơm vào một lượng thủy ngân và khí trơ(acgon và kripton) nhất định

- Điện cực:

Bên trong ống thủy tinh còn chứa các điện cực Điện cực được làm bằng dâyvonfarm dạng lò xo xoắn, có tráng một lớp bari-oxit để phát ra điện tử.Mỗi đầu điệncực có 2 tiếp điện đưa ra ngoài ống thủy tinh (còn gọi là 2 chân đèn) Công dụng củachân đèn là đấu nối giữa nguồn điện với điện cực

- Chấn lưu và tắc te:

Là các thiết bị kèm theo, có tác dụng làm mồi cho hiện tượng phóng điện xảy ranhanh hơn.

b Ưu điểm:

- Tuổi thọ cao, trung bình từ 3000-5000h với số lần bật tắt 2000-3000 lần

- Tiết kiệm điện năng

- Khả năng chiếu sáng trong phạm vi rộng

- Độ chói tương đối thấp

- Nhiệt độ bên ngoài thành ống thấp (450C), rất có lợi cho mùa hè

- Nếu điện áp làm việc thấp hơn điện áp tiêu chuẩn 10% thì đèn không làm việc

- Điện áp làm việc có ảnh hưởng rõ rệt tới quang thông và tuổi thọ bóng đèn

- Số lần bật tắt càng nhiều thì tuổi thọ càng giảm

- Mạch điện của bóng đèn huỳnh quang tiêu thụ công suất vô công nên Costhấp (0,4-0,5 ) => cần có thiết bị bù

- Gây ảo giác, ảnh hưởng tới an toàn lao động và chất lượng sản phẩm trong côngnghiệp

d Ứng dụng:

Chiếu sáng trong trường học ,phòng làm việc chiếu sáng sinh hoạt trong khu

dân cư.

I.2.2.3 Bóng đèn compact:

a Cấu tạo:

Giống với cấu tạo của bóng đèn huỳnh quang nhưng hình chữ U hoặc hình xoắn,

có đui cài hoặc đui xoáy như ở bóng đèn sợi đốt

b Ưu điểm:

- Tiết kiệm điện năng (tiết kiệm hơn 80% điện năng so với bóng đèn sợi đốt)

- Hiệu suất phát sáng cao 44-50 lumen/W, hiệu suất sử dụng năng lượng gấp 4-5lần đèn nung dây

- Tuổi thọ cao trong điều kiện làm việc hợp lí: điện áp ổn đih, nhiệt đô môitrường 250C, chế độ bảo trì tốt thì có thể đạt 8.000 – 10.000h tức là gấp 8-10 lần tuổithọ đèn dây tóc và 2 lần tuổi thọ đèn huỳnh quang

- Kích thước nhỏ Đặc điểm này không những có ảnh hưởng không nhỏ đến thẩm

mỹ mà còn góp phần tiết kiệm năng lượng trong chiếu sáng

- Phát ra ánh sáng ấm (có nhiều thành phần đỏ và vàng), phù hợp với sinh língười, tác động tích cực đến năng suất lao động

- Hiệu suất phát sáng tăng lên 100 lần

- Tiết kiệm điện

- Nhỏ, gọn

- Tuổi thọ lớn 80.000 – 100.000h, gấp khoảng 50 lần so với bóng đèn 60W

- Có thể phát ra nhiều ánh sáng màu khác nhau

- Không nung nóng môi trường xung quanh do tiêu hao nhiệt ít

- Không gây chói, mỏi mắt, không phát tia cực tím

I.2.2.6 Đèn cao áp thủy ngân:

- Có thể hiệu chỉnh được màu ánh sáng phát ra

- Hiệu suất phát sáng cao có thể đạt 35- 55 lumen /W

Được sử dụng rộng rãi cho chiếu sáng công cộng, quang cảnh và đường phố.

I.2.2.7 Đèn hơi natri cao áp:

a Cấu tạo:

Giá đỡ giữ đèn ống; Dây dẫn điện vào; Vỏ thủy tinh bền; Ống phóng điệnoxit nhôm để có hiệu suất cao; Giá đỡ đưa dòng

b Ưu điểm:

- Tuổi thọ của đèn cao 10000h

- Hiệu suất phát quang cao đạt tới 190 lm/W

c Nhược điểm:

- Chất lượng kém nhất trong tất cả các loại đèn

- Chỉ số thể hiện màu xấu

- Khởi động – 10 phút, làm nóng trở lại – lên đến 3 phút

d Ứng dụng:

Tương tự như đèn thủy ngân cao áp

I.2.2.8 Đèn hơi natri hạ áp:

a Cấu tạo:

Gồm một ống chứa Natri với áp suất thấp trong môi trường khí neon Khi đènđược mồi sau vài phút, natri sẽ bốc hơi phát ra ánh sáng màu da cam

b Ưu điểm:

- Hiệu suất cao

- Tuổi thọ cao: khoảng 16000h

- Quang thông không giảm theo thời gian sử dụng bóng

- Hiệu suất cao cho việc sử dụng ở khu vực rộng lớn

- Ánh sáng màu vàng da cam nê được dùng nhiều ở nước xứ lạnh, nhiều sương

mù để chiếu sáng đường phố

c Nhược điểm:

- Là nguồn ánh sáng đơn sắc, tất cả các màu mà LPS thể hiện là đen, trắng, hoặcbóng của màu xám

CHƯƠNG II: KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG

- Tìm hiểu các thông tin cần kiểm toán như: thông tin về doanh nghiệp, tiêu thụnăng lượng của đơn vị về hệ thống chiếu sáng ở hiện tại và quá khứ

- Phân loại các khu vực chiếu sáng như: phòng làm việc, kho chứ đồ, nhà kho…( đối với nhà xưởng); hay các khu phòng học, hành lang, kí túc xá( với trường học)

- Thu thập các số liệu về khu vực khảo sát: chiều cao, chiều rộng, chiều dài cácphòng…, màu sắc và điều kiện bề mặt

- Đặc điểm các thiết bị chiếu sáng

- Đánh giá sơ bộ các khu vực sử dụng năng lượng không hiệu quả để có các biệnpháp đơn giản và thực hiện đo đạc đánh giá trong các bước sau

II.1.2 Các bước thực hiện:

- Hiện trạng và tình hình sử dụng chiếu sáng của đơn vị kiểm toán

Với từng nội dung ta sẽ có các bảng thu thập thông tin khác nhau, ví dụ:

Đi khảo sát thoáng qua đơn vị thực hiện cần thực hiện kiểm toán năng lượng để

có cái nhìn tổng quan về các thiết bị chiếu sáng và khu vực chiếu sáng: Quan sát bằngmắt xem các thiết bị chiếu sáng nào hỏng không để có giải pháp thay thế,các khu vực

sử dụng loại đèn không đúng để có giải pháp thay thế, cảm nhận bằng mắt để xemcường độ ánh sáng ở khu vực đó như thế nào để tiến hành đo đạc đưa ra các giải pháptốt nhất

Bước 3: Tổng hợp:

- Đánh giá sơ bộ các khu vực sử dụng năng lượng không hiệu quả để có các biệnpháp đơn giản và thực hiện đo đạc đánh giá trong các bước sau

- Tổng hợp các thông tin đã thu thập được về đơn vị chiếu sáng qua các thông số

về thiết bị, khu vực, tình hình quản lý năng lượng của đơn vị

- Nhận định các khu vực sử dụng thiết bị chiếu sáng không hiệu quả.