Nghiên cứu một số giải pháp tiết kiệm điện cho hầm đường bộ Hải Vân
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hầm đường bộ Hải Vân là một trong 30 hầm lớn nhất châu Á và nằm trên tuyến giao thông huyết mạch quốc lộ 1A, nên để đảm bảo việc lưu thông qua hầm an toàn là một công việc rất cấp thiết. Để thực hiện tốt nhiệm vụ này, Hầm Hải Vân được thiết kế với các hệ thống vận hành liên động với nhau, trong các hệ thống đó thì hệ thống thông gió được ví như lá phổi, hệ thống điện là mạch máu, hệ thống giám sát giao thông là con mắt và hệ thống Scada là bộ não của hầm.
Mặt khác tại hầm đường bộ Hải Vân, các phụ tải có tổng công suất tới 5,3 MW và lượng điện tiêu thụ trung bình hằng tháng khoảng 1,5 triệu kWh. Trong đó phụ tải của hệ thống thông gió gần 4MW chiếm gần 75% tổng công suất của toàn hầm. Hệ thống thông gió bao gồm các quạt phản lực, quạt lọc bụi tĩnh điện, quạt cấp xả khí hoạt động liên tục 23/24h một ngày. Mặt khác, hệ thống điều hòa và hệ thống điện chiếu sáng trong hầm có công suất rất lớn chiếm tỉ trọng không nhỏ trong sử dụng điện của hầm. Các hệ thống này có107 máy có công suất từ 9.000 BTU đến 100.000 BTU và có gần 5000 bóng đèn halogen có công suất từ 8W đến 1000W hoạt động liên tục 24/24h.
Chính vì hệ thống thông gió, hệ thống điều hòa và điện chiếu sáng có công suất điện lớn, hoạt động liên tục nên việc nghiên cứu áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong quá trình vận hành cũng như tính toán thay thế bằng thiết bị tiết kiệm điện để làm giảm lượng công suất điện tiêu thụ nhưng vẫn bảo đảm quá trình lưu thông xe qua hầm an toàn là nhiệm vụ được đặt lên hàng đầu của Hầm đường bộ Hải Vân hiện nay.
Nắm bắt được nhu cầu đó, Học viên thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số giải pháp tiết kiệm điện cho hầm đường bộ Hải Vân” nhằm giảm lượng điện năng tiêu thụ hằng tháng là nhu cầu cấp thiết hiện nay.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, tính toán và áp dụng các phương án nghiên cứu được để tiết kiệm năng lượng điện cho Hầm đường bộ Hải Vân.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu
- Hệ thống thông gió Hầm đường bộ Hải Vân.
- Hệ thống giao thông Hầm đường bộ Hải Vân.
- Điều hòa và đèn chiếu sáng tại hầm đường bộ Hải Vân
- Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu điều khiển hệ thống thông gió bằng biến tần dựa vào lượng khói bụi và vận tốc gió ở trong hầm.
Nghiên cứu tính toán việc thay thế hệ thống điều hòa đang sử dụng tại các trạm và phòng điều khiển bằng điều hòa có sử dụng inverter.
Nghiên cứu tính toán việc thay thế hệ thống đèn halogen chiếu sáng bằng hệ thống đèn led.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu các bài báo, sách và tạp chí về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của biến tần.
- Nghiên cứu và tìm hiểu quy trình vận hành của các hệ thống tại Hầm Hải Vân.
Thống kê lưu lượng xe trung bình tại các giờ trong ngày và sự ảnh hưởng của lưu lượng xe đến lượng khói bụi trong hầm vào thời điểm đó.
Tính toán, thiết kế bộ biến tần vào các quạt của hệ thống thông gió.
Tính toán về mặt kinh tế, kỹ thuật việc sử dụng điều hòa công nghệ inverter tại các trạm.
- Tính toán về mặt kinh tế và kỹ thuật việc thay thế đèn led
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Đây là đề tài nghiên cứu cấu trúc tiêu thụ điện và tìm ra các giải pháp tiết kiệm điện nhằm áp dụng hiệu quả các biện pháp này vào hệ thống thiết thiết của hầm đường bộ Hải Vân góp phần giảm áp lực thiếu hụt điện và cải thiện môi trường, qua đó đảm bảo an ninh năng lượng của đất nước.
6. Bố cục luận văn
Nội dung luận văn với đề tài “nghiên cứu một số giải pháp tiết kiệm điện cho hầm đường bộ Hải Vân” có 04 chương bao gồm:
Chương 1: Tổng quan về các hệ thống đang vận hành tại hầm đường bộ Hải Vân.
- Tổng quan về hầm đường bộ Hải Vân.
- Tổng quan về các hệ thống đang vận hành tại Hầm đường bộ Hải Vân.
- Hệ thống điện
- Hệ thống thông tin liên lạc và báo động cháy.
- Hệ thống điều khiển và giám sát giao thông.
- Hệ thông gió.
Chương 2: Giới thiệu các giải pháp tiết kiệm năng lượng..
2.1 Quy trình kiểm toán năng lượng.
2.1.1 Khái niệm, phân loại kiểm toán.
2.1.2 Mục đích của kiểm toán năng lượng
2.1.3 Quy trình của kiểm toán năng lượng
2.1.4 Các công cụ kiểm toán năng lượng.
2.2 Giới thiệu một số giải pháp tiết kiệm năng lượng.
2.2.1 Giới thiệu giải pháp sử dụng biến tần và cách điều khiển động cơ điện không đồng bộ ba pha bằng biến tần.
2.2.2 Giới thiệu giải pháp tiết kiệm điện cho hệ thống điều hòa không khí
2.2.3 Giới thiệu giải pháp sử dụng đèn LED
Chương 3: Thực trạng sử dụng năng lượng điện trong quá trình vận hành của các hệ thống tại hầm đường bộ Hải Vân.
3.1 Quy trình vận hành hệ thống thông gió
3.1.1 Quạt phản lực
3.1.2 hệ thống quạt lọc bụi tĩnh điện
3.1.3 Hệ thống quạt cấp xả khí
3.2 Vận hành hệ thống đèn chiếu sáng
3.3 Hệ thống điều hòa
Chương 4: Nghiên cứu, đề xuất một số giải pháp tiết kiệm điện tại hầm đường bộ Hải Vân.
4.1 Phương pháp áp dụng biến tần vào các quạt tại hệ thống thông gió.
4.2 Phương pháp thay thế hệ thống điều hòa hiện có bằng hệ thống điều hòa có công nghệ inverter.
4.3 Phương pháp thay thế đèn halogen chiếu sáng trong hầm bằng đèn led.
4.4 Tổng kết đánh giá kết quả đạt được.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG ĐANG VẬN HÀNH
TẠI HẦM HẢI VÂN
TỔNG QUAN HẦM ĐƯỜNG BỘ HẢI VÂN
Hầm Hải Vân được khởi công xây dựng năm 2000 và đưa vào sử dụng năm 2005, hầm có chiều dài 6280 m xuyên qua đèo Hải Vân. Nó nằm trên quốc lộ 1A nối liền tỉnh Thừa Thiên Huế và thành phố Đà Nẵng ở miền Trung Việt Nam.
Để giao thông qua hầm an toàn, Hầm Hải Vân có 4 hệ thống chính: hệ thống giám sát giao thông, hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống điện và hệ thống thông gió. Các hệ thống này được điều khiển bởi trung tâm vận hành đường hầm (OCC) đặt ở cửa hầm phía nam, trung tâm này có nhiệm vụ trực 24h/24h để điều khiển giao thông qua hầm và xử lý, ứng cứu khi có sự cố xảy ra.
TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG ĐANG VẬN HÀNH TẠI HẦM ĐƯỜNG BỘ HẢI VÂN
Hệ thống điện
Hệ thống thông tin liên lạc và phòng cháy chữa cháy
Hệ thống điều khiển và giám sát giao thông.
Hệ thông gió
Chương 2
GIỚI THIỆU CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
QUY TRÌNH KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG
Khái niệm, phân loại kiểm toán năng lượng
Khái niệm kiểm toán năng lượng
Kiểm toán năng lượng là quá trình khảo sát, phân tích và đánh giá thực trạng các hoạt động tiêu thụ năng lượng nhằm xác định tiêu thụ năng lượng của đơn vị kinh doanh, dịch vụ, các nhà máy sản xuất hay hộ gia đình, đồng thời tìm ra các lĩnh vực sử dụng năng lượng lãng phí, đưa ra các cơ hội bảo tồn năng lượng và biện pháp mang lại tiết kiệm năng lượng.
Các hoạt động chủ yếu của kiểm toán năng lượng bao gồm:
- Khảo sát, đo lường, thu thập số liệu về mức sử dụng năng lượng của cơ sở sản xuất.
- Phân tích, tính toán và đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng.
- Đánh giá tiềm năng tiết kiệm năng lượng.
- Đề xuất giải pháp sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng.
- Phân tích hiệu quả đầu tư các hạng mục tiết kiệm năng lượng và xây dựng các hoạt động, giải pháp hỗ trợ sau kiểm toán.
2.1.2 Mục đích của kiểm toán năng lượng
2.1.3 Quy trình của kiểm toán năng lượng
2.1.4 Các công cụ kiểm toán năng lượng.
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT HOA HOC\KY THUAT DIEN\Tran Quang Vinh\TOM TAT
