Nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng – nhân rộng mô hình cho các bệnh viện trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

Nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng – nhân rộng mô hình cho các bệnh viện trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

1. Tính cấp thiết của đề tài

Bệnh viện cũng là đối tượng tiêu thụ năng lượng lớn trong cơ cấu tiêu thụ năng lượng chung của Việt Nam. Thực hiện tiết kiệm năng lượng (TKNL) cho các bệnh viện không chỉ góp phần TKNL cho quốc gia mà còn cải tạo môi trường trong lành, nâng cao chất lượng dịch vụ cho các bệnh viện.

TKNL là một đề tài không mới. Đã có rất nhiều nghiên cứu cấp trường, cấp sở, thậm chí cấp quốc gia. Tuy nhiên TKNL tại bệnh viện, nơi mà việc sự dụng năng lượng chưa được xem trọng, thì đây là một đề tài mới.

“Nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng – nhân rộng mô hình cho các bệnh viện trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.”

2. Mục tiêu nghiên cứu

Luận văn muốn đưa ra môt số giải pháp cụ thể nhằm TKNL hiệu quả tại Bệnh viện Đà Nẵng. Đồng thời xây dựng một Hệ thống quản lý năng lượng cụ thể tại bệnh viện.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tương nghiên cứu của luân văn là các hệ thống và thiết bị sử dụng năng lượng hiện có tại Bệnh viện Đà Nẵng.

Phạm vi nghiên cứu của luận văn là Bệnh viện Đà Nẵng và các Bệnh viện trên địa bàn thành phố.

1. 4. Phương pháp nghiên cứu.

Sử dụng phương pháp thu nhập để sử lý thông tin, kết hợp với lý thuyết để nghiên cứu.

*. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Thành công của đề tài xẽ góp phần nâng cao tính hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng tại Bệnh viện Đà Nẵng.

Tạo tiền đề để thuyết phục ban lãnh đạo bệnh viện tiến hành kiểm toán năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng

Mô hình TKNL hiệu quả tại bệnh viện Đà Nẵng sẽ là tiền đề cho các bệnh viện khác trên địa bàn thành phố cũng như khu vực miền trung Tây Nguyên trong việc sử dụng hiệu quả năng lượng.

5. Tổng quan tài liệu

6. Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm có 5 chương

Chương 1: Tổng quan về tiết kiệm năng lượng.

Chương 2: Tổng quan tình hình sử dụng năng lượng và các hệ thống sử dụng năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng

Chương 3: Các giải pháp tiết kiệm năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng

Chương 4: Xây dựng hệ thống quản lý năng lượng cho bệnh viện Đà Nẵng

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

1.1. TÌNH HÌNH KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TẠI VIỆT NAM

1.2. LUẬT SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ

1.2.1. Cơ sở sử dụng năng lượng trọng điểm

1.2.2. Trách nhiệm của cơ sở sử dụng năng lượng trọng điểm

1.3. KHÁI NIỆM VỀ VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ

1.4. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

1.5. TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Ở CÁC DOANH NGHIỆP VỪA VÀ NHỎ

Theo thống kê sơ bộ của dự án nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ (dự án Precsme), tiềm năng tiết kiệm năng lượng ở các doanh nghiệp vừa và nhỏ ở Việt Nam như sau:[15]

• Chiếu sáng (tiềm năng tiết kiệm đến)………..30%.
• Động cơ điện và thiết bị truyền động…………20%.
• Thông gió, điều hòa nhiệt độ …………………40%.
• Bơm,quạt..……………………………………..20%.
• Hệ thống khí nén .……………………………..20%.
• Hệ số công suất hệ thống ..………………….. 10%.
• Quản lí phụ tải .………………………………..10%.
• Hệ thống hơi …………………………………..30%
• Sử dụng nước ……………………………..…..15%

1.6. NHỮNG KHÓ KHĂN, THUẬN LỢI VÀ RÀO CẢN CỦA VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ 1.6.1. Các lý do của việc sử dụng năng lượng kém hiệu quả 1.6.2. Lợi ích của việc sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng

1.6.3. Rào cản đối với các biện pháp sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng

1.7. KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG VÀ LỢI ÍCH CỦA KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG

1.8. QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG VÀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG

1.8.1. Quản lý năng lượng

1.8.2. Hệ thống quản lý năng lượng

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

VÀ CÁC HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TẠI

BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG

2.1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG

2.1.1. Chức năng và nhiệm vụ

2.1.2. Quy mô 

2.1.3. Năng lực chuyên môn

2.1.4. Hợp tác quốc tế

2.1.5. Thành tựu

2.1.6. Năng lượng sử dụng

Với sản lương tiêu thụ năng lượng hằng năm (Chỉ tính cho các dạng năng lượng chính đã được sử dụng tại bệnh viện). Quy đổi ra TOE (theo tác giả: QT – ECO):

Bảng 2.1: Chỉ số năng lượng đã sử dụng tại bệnh viện đà nẵng

Theo luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của quốc hội ban hành ngày 17 tháng 6 năm 2010. Thì bệnh viện Đà Nẵng là một trong nhưng đơn vị sử dụng năng lượng trọng điểm.

2.2. TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TẠI BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG

2.2.1. Hệ thống điện

2.2.2. Hệ thống nguồn sáng, đèn mổ và chiếu sáng

2.2.3. Hệ thống máy thở, máy hút và khí trung tâm

2.2.4. Hệ thống lạnh và điều hòa không khí

2.2.5. Hệ thống hơi, lò hấp tiệt trùng và tủ sấy

2.2.6. Hệ thống bơm – quạt – động cơ công suất lớn

CHƯƠNG 3

CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

TẠI BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG

3.1. SỬ DỤNG HIỆU QUẢ VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

3.1.1. Quản lý nhu cầu phụ tải

3.1.2. Hệ số công suất cosφ

3.1.3. Sóng hài

3.1.4. Chế độ không đối xứng

3.1.5. Sử dụng hiệu quả và tiết kiệm đối với trạm biến áp

3.1.6. Giải pháp cụ thể đối với hệ thống điện bệnh viện

1. Cân bằng pha, loại bỏ dòng trên dây trung tính

• Để loại trừ dòng trên dây trung tính ta tiến hành đo và kiểm tra dây trung tính và dây pha định kỳ, thường xuyên, vào các thời điểm khác nhau trong ngày. Khi phát hiện có dòng trên dây trung tính phải tiến hành chuyển dịch phụ tải để cân bằng pha (cân pha).
• Loại bỏ được dòng trên dây trung tính ta có thể tiết kiệm được 1-2% điện năng tiêu thụ. Giả sử chỉ tính 1,5% điên năng tiết kiệm được:

Bảng 3.1: Số tiền tiết kiệm được khi thực hiện giải pháp loại bỏ dòng trên dây trung tính

3.2. SỬ DỤNG HIỆU QUẢ VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG NGUỒN SÁNG, ĐÈN MỔ VÀ CHIẾU SÁNG

3.2.1. Yêu cầu chung về chiếu sáng

3.2.2. Lựa chọn thiết bị chiếu sáng

3.2.3. Bố trí, vận hành và sử dụng hệ thống nguồn sáng, đèn mổ và chiếu sáng hợp lý

3.2.4. Giải pháp cụ thể đối với hệ thống chiếu sáng bệnh viện

Tại các khoa phòng trong bệnh viện đà nẵng qua khảo sát thì độ chiếu sáng là đạt yêu cầu. Vì vậy giải pháp cụ thể là thay đèn có hiệu quả cao hơn, công suất thấp hơn để giảm năng lượng điện năng. Thân thiện hơn với môi trường, đây là đề tài đang nóng hiện nay khi mà Việt Nam chuẩn bị phê chuẩn công ước Minamata về thủy ngân.

• Giải pháp 1: Thay toàn bộ đèn compat tại các nhà vệ sinh, đèn sợi đốt chiếu sáng sân vườn và tường rào bằng đèn led 5W (bảng 3.3)
• Giải pháp 2: Thay toàn bộ đèn 40W – T10 phòng làm việc và phòng bệnh bằng đèn tuýp led T8-3014-120-18W của hãng GX lighting (bảng 3.4)
• Giải pháp 3: Thay toàn bộ đèn 20W – T10 phòng làm việc và phòng bệnh bằng đèn tuýp led T8-2835-60-11W của hãng GX lighting (bảng 3.5)
• Tổng chi phí: 1.446.675.000VNĐ
• Lợi nhuận: 1.266.622.735VNĐ
• Thời gian hoàn vốn: 14 tháng
• Giảm thải: 515g thủy ngân
• Vòng đời dự án: 5 – 8 năm

3.3. SỬ DỤNG HIỆU QUẢ VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ – BƠM – QUẠT

3.3.1. Các dạng tổn thất đối với hệ thống động cơ – bơm – quạt

3.3.2. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng khác đối với hệ thống động cơ – bơm – quạt

a. Giải pháp tiết kiệm năng lượng đối với động cơ

– Điều chỉnh thông số kỹ thuật của động cơ cho phù hợp. Chuyển sang khởi động sao – tam giác với các động cơ công suất lớn (trên 5,5kW).

– Sử dụng động cơ có hiệu quả cao: là động cơ có tổn thất nhỏ hơn đáng kể so với động cơ thông thường.

– Sử dụng bộ truyền dây curoa dẹt: dây V thường bị kéo ra và trơn nên gây ra tổn thất năng lượng. Mức tiết kiệm phụ thuộc vào điều kiện của dây V khoảng 4 – 12%.

– Sử dụng bộ biến tầng hoặc powerboss hợp lý để thay đổi công suất động cơ trong từng trường hợp :

• Biến tần là thiết bị dùng để thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số của dòng điện cấp cho động cơ, làm thay đổi vòng quay của động cơ nên thay đổi phụ tải của động cơ. Do tần số thay đổi rất mịn, nên công suất của động cơ được thay đổi rất mịn.
• Powerboss là một thiết bị điều chỉnh công suất động cơ bằng cách cấp vừa đủ điện năng cần thiết thông qua thay đổi điện áp cấp cho động cơ.

b. Điều chỉnh bơm chạy / dừng

c. Điều chỉnh lưu lượng bằng cách thay đổi tốc độ

d. Lắp bơm song song để đáp ứng các nhu cầu khác nhau

e. Loại bỏ điều chỉnh lưu lượng bằng van tiết lưu

f. Loại bỏ điều chỉnh lưu lượng của bơm bằng by-pass

g. Giảm trở lực của hệ thống

3.4.4. Các giải pháp cụ thể đối với hệ thống máy thở, máy hút và khí trung tâm tại bệnh viện

Tiến hành đồng bộ các biện pháp cải thiện hiệu quả hoạt động của hệ thống khí trung tâm mà không đòi hỏi nhiều chi phí nhưng có thể tiết kiệm đến 18% chi phí năng lượng cho hệ thống

3.5. SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ ĐỐI VỚI NỒI HƠI VÀ LÒ HẤP TIỆT TRÙNG

3.5.1. Cáu cặn trong nồi hơi

3.5.2. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng cụ thể đối với nồi hơi và lò hấp tiệt trùng

3.5.3. Giải pháp cải thiện hoạt động của nồi hơi và lò hấp tiệt trùng khoa Chống Nhiễm Khuẩn

• Bệnh viện đang sử dụng 3 lò hấp tiệt trùng để hấp đồ mổ và dụng cụ mổ tại khoa chống nhiễm khuẩn. Sửa chữa và bảo dưỡng lò là do phòng VTTBYT phụ trách. Tình trạng hoạt động cụ thể của các lò:
• Nước cấp cho nồi hơi lấy từ hệ thống cấp nước dùng cho khu đa chức năng. Hệ thống này đã qua hệ thống lọc và sử lý mềm nước bằng cation (hình 3.8). Tuy nhiên hệ thống sử lý nước (phòng hành chính quản lý) từ khi lắp đặt đến nay (từ năm 2007) ít được bảo dưỡng nên ảnh hưởng đến chất lượng nước.
• Bệnh viện hoàn toàn chưa dùng một loại hóa chất nào để sử lý cáu cặn của nồi hơi. Nhân viên sửa chữa chỉ tiến hành tẩy rửa nồi hơi bằng nước và thiết bị cạo cáu cặn chuyên dụng khi thay điện trở. Chính điều này làm tuổi thọ của điện trở không cao và hiệu suất của nồi hơi thấp, thời gian mỗi mẻ hấp kéo dài (Theo bảng 3.11) tốn nhiều điện năng hơn trong mỗi mẻ hấp.
• Giải pháp cải thiện hoạt động của 3 lò hấp tiệt trùng cụ thể như sau:

– Tiến hành sửa chữa và bảo dưỡng, thay thế hệ thống lọc và sử lý nước đầu vào, hoàn nguyên hạt cationit.

• Sử dụng hóa chất chống đóng cáu cặn để xử lý nước bên trong nồi hơi là quá trình xử lý bằng cách bổ sung định lượng hóa chất chuyển động cho nước cấp và nước nồi hơi nhằm tạo cặn dạng bùn ngay trong nồi hơi. Cặn do độ cứng và silicat có thể giảm đáng kể nếu thêm đủ một lượng Na₃(PO)₄ theo đúng tỷ lệ với độ cứng ban đầu của nước cấp. Độ cứng cacbonat và phi cacbonat phản ứng với photphat và tạo ra cặn canxi và magie photphat, cặn này phần lớn tồn tại lơ lửng trong nước nồi hơi. Sau quá trình vận hành, cần phải xả hết cặn lắng đọng trong nồi hơi thông qua xả đáy bổ sung.[18]
• Định kỳ bảo dưỡng lò và nồi hơi 3 đến 6 tháng một lần. Bao gồm tẩy rửa cáu cặn kết hợp kiểm tra thay thế cụm điện trở và roăng cửa, các van bị hỏng.
• Thường xuyên kiểm tra và sử lý các vị trí bị xì trên đường cấp hơi, thay bảo ôn mới những vị trí bảo ôn bị hỏng hoặc xuống cấp.
• Nếu thực hiện đồng loạt các giải pháp cải thiện hoạt động của 3 lò hấp tiệt trùng nói trên thì không những tiết kiệm được năng lượng rất lớn (cụ thể việc tính toán theo bảng 3.12) mà còn:
• Rút ngắn được thời gian cho mỗi mẻ hấp, tăng tuổi thọ của đồ mổ và dụng cụ mổ. Giải phóng nhanh lượng đồ mổ và dụng cụ mổ cho khoa phòng, rút ngắn thời gian làm việc của nhân viên vận hành lò.
• Tuổi thọ của điện trở cũng như tuổi thọ của lò hấp tăng lên.

3.6. SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

3.6.1. Sử dụng máy điều hòa đúng chủng loại và hiệu suất cao

a. Giải pháp thay thế các máy điều hòa hiệu suất thấp

b. Giải pháp thay thế máy nén invector và khớp nối mềm cho hệ thống chiller làm lạnh nước của hệ thống máy cyclotron khoa YHHN

– Hệ thống chiller làm lạnh nước cho máy Cyclotron (máy sản xuất dược chất phóng xạ) sử dụng 02 máy nén Copeland loại soắn ốc 15hp sử dụng gas R22 (hình 3.8). Hệ thống cyclotron chỉ làm việc 3 giờ/ ngày để tạo dược chất phóng xạ. Trong lúc làm việc hệ thống cyclotron tỏa nhiệt rất lớn nên chiller làm việc liên tục và nhiệt độ của nước lạnh phải duy trì ở 14⁰C (Độ chênh nhiệt độ không được vượt quá 1⁰C). Thời gian còn lại trong ngày hệ thống cyclotron ở chế độ chờ nhưng vẫn duy trì việc cài đặt mặc định như trên. Máy nén đóng cắt liên tục theo tần xuất 3 phút máy nén làm việc 20 giây. Chính điều nay làm:

• Tốn năng lượng hơn do dòng khởi động lớn gấp 5-7 lần dòng làm việc (đối với động cơ 3 pha).
• Mỗi lần khởi động hệ thống thường rung lắc. Gây ồn và làm nứt ống đồng, gây xì hệ thống (hệ thống hoạt động được 1 năm mà xì đến 4 lần). Ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy nén và hệ thống. Vị trí hay bị nứt ống là các điểm nối như co nối, co 90⁰ (hình 3.9)
• Giải pháp cho vấn đề này là thay 2 máy nén trên bằng máy nén invecter. Có thể giảm từ 20- 40% điện năng. Đồng thời lắp đặt khớp nối mềm tại đầu ống đẩy và ống hút của máy nén. Khớp nối inox 304 này có tác dụng làm giảm sự va đập khi lực của máy nén truyền ra trong lúc hoạt động (đặc biệt khi khởi động và dừng). Làm giảm tối thiểu rung lắc, lực va đập tăng tuổi thọ cho hệ thống đương ống và máy nén (hình 3.10).

-Thực hiện giải pháp trên có thể đem lại lợi nhuận 30% điện năng:

3.6.2. Các giải pháp giảm nhiệt thừa

a. Giải pháp giảm nhiệt thừa qua kết cấu bao che

b. Giảm nhiệt thừa do bức xạ mặt trời

c. Giảm nhiệt thừa do rò lọt không khí

d. Hạn chế các nguồn nhiệt thừa phát sinh trong phòng lạnh và giải pháp tại khoa Sinh Hóa

• Tại bệnh viện, một số thiết bị chuyên dụng có hệ thống lạnh (hệ thống lạnh này gắn theo máy nên nằm trong phòng điều hòa không khí). Dàn nóng tỏa nhiệt ảnh hưởng đến hệ thống điều hòa không khí của phòng như: Hệ thống ly tâm lạnh, hệ thống tủ lạnh bảo quản máu, hệ thống làm mát đầu đèn máy x-quang, city, MRI, cyclotron, hệ thống xét nghiệm,…
• Trong luận văn này, chỉ tính toán và áp dụng thí điểm tại khoa sinh hóa (hình 3.112). Tại đây đặt 3 hệ thống máy xét nghiệm sinh hóa tự động. Để duy trì nhiệt độ 26⁰C cho phòng đặt máy xét nghiệm sinh hóa có diện tích 75m² ( khoảng 200m³). Bệnh viện sử dụng 05 máy điều hòa nhiệt độ, tổng công suất 10,5HP. Công suất của hệ thống lạnh gắn kèm theo mỗi máy xét nghiệm sinh hóa tự động là:
• Công suất lạnh Q₀ = 7000 Btu/h.
• Công suất điện N = 0,6kW
• Theo bảng chuyển đổi đơn vị [4, tr. 474] ta có:

Q₀ = 7000/3,412 = 2051 W = 2,051 [kW]

• Hệ số hiệu quả năng lượng máy lạnh:

COP = Q₀/N (3-1)

= 2,051/ 0,6 = 3,41

• Ta đi tính phụ tải nhiêt Q_k ở thiết bị ngưng tụ. Theo công thức (5 – 3) [6, tr. 96]:

Q_k = Q₀ + N_lt [kW] (3-2)

• Với N_lt _ Công suất lý thuyết của máy nén, thường vào khoảng 20 – 25% công suất lạnh. Ở đây ta chọn :

N_lt = 0,2 Q₀ = 0,2 . 2,051 = 0,41[kW]

Vậy Q_k = 2,051 + 0,41 = 2,461 [kW]

• Giải pháp đề ra là lắp đặt hệ thống ống gió (có bảo ôn) dẫn gió nóng từ sau thiết bị ngưng tụ ra ngoài qua đường quạt thông gió của phòng đặt máy. Lợi nhuận đem lại cụ thể theo bảng 3.14.

Bảng 3.14: Bảng tính số tiền tiết kiệm được khi thực hiện giải pháp dẫn nguồn nhiệt thừa ra khỏi phòng điều hòa nhiệt độ

3.6.3. Thi công lắp đặt, vận hành, bảo trì bảo dưỡng đúng kỹ thuật

a. Thi công lắp đặt

b. Sử dụng hợp lý

c. Bảo trì bảo dưỡng và giải pháp cho hệ thống chiller khu đa chức năng

• Bệnh viện có hệ thống chiller điều hòa không khí cho hệ thống phòng mổ, khu hồi sức sau mổ và hội trường. Thông số kỹ thuật theo bảng 3.17, Đã được đưa vào sử dụng hơn 7 năm. Đến nay đường ống bảo ôn ống nước tải lạnh đã xuống cấp. Nước xuống làm hỏng trần thạch cao, tổn thất lạnh và giảm hiệu suất của hệ thống. Giải pháp đề ra là tiến hành bảo ôn lại đường ống nước tải lạnh của hệ thống chiller. Hiện tại nhiệt độ đo được tại lớp ngoài bảo ôn của đường ống nước tải lạnh:
• Trước khi vào FCU là 18⁰C
• Sau khi ra khỏi FCU là 20⁰C
• Ta đi tiến hành tính toán năng lượng tiết kiệm được trên đường ống nước tải lạnh trước và sau khi tiến hành bảo ôn. Đối với hệ thống chiller tại bệnh viện, hệ thống ống nước tải lạnh là ống kẽm với các kích thước khác nhau Ø114mm, Ø90mm, Ø60mm, Ø42mm, Ø33mm. Ta tiến hành tính toán với ống có Ø33mm, các loại ống khác tương tự. Việc tính toán dựa trên sơ đồ đường ống nước tải lạnh của hệ thống chiller ( hình 3.13).

1. Tính tổn thất nhiệt trên đoạn đường ống nước tải lạnh bằng kẽm có đường kính ngoài d₀ = 33mm = 0,033m , trước khi vào FCU:

• d_c = 0,073m _Đường kính lớp cách nhiệt (đo thực tế)
• q_l1 _ Tổn thất nhiệt trên 1m đường ống [2, tr. 12] ta có:

q_l1 = α. (t⁰ – t_c ).π. d_c [W] (3-3)

• t⁰ = 34,5⁰C _ Nhiệt độ không khí ngoài trời tại Đà nẵng
• t_c = 18⁰C _ Nhiệt độ lớp vỏ cách nhiệt đo được
• α _Hệ số trao đổi nhiệt giữa môi trường không khí và lớp vỏ cách nhiệt và được tính theo :

α = λ₀ . Nu /d_c [W/m²K] (3-4)

• λ₀_Hệ số truyền nhiệt của không khí ứng với 34,5⁰C.
• Tra bảng thông số vật lý của không khí [8, tr. 225]. Ta có

λ₀ = 0,027 W/mK

• Nu _Là tiêu chuẩn Nusselt, hay hệ số tỏa nhiệt KTN, đặc trưng cho cường độ tỏa nhiệt

Nu = C .(Gr . Pr)ⁿ (3-5)

• Trong các công thức trên, nhiệt độ xác định là nhiệt độ trung bình của lớp biên : t_m = 0,5. ( t⁰ + t_c ) [⁰C] ( 3.6 )

t_m = 0,5. (34,5 + 18 ) = 26,25⁰ C.

• Tra bảng thông số vật lý của không khí khô ở 26,25⁰ C
• λ = 0,026 [W/mK]; υ = 15,5 . 10^-6 [Ns/m²]; Pr = 0,7

Gr.Pr = [g . β . (t⁰ – t_c ) . d_c³ . Pr] /υ² (3-7)

Với: g _ gia tốc trọng trường [m/s²]

Β = 1/ (t_m + 273) (3-8)

Gr.Pr = 9,81.(34,5-18).(0,073)³.0,7/(26,25 + 273).(15,5.10^-6)²

= 0,61257 . 10⁶

• Tra bảng [8, tr. 225]. Ta có: C = 0,54 và n = ¼
• Nu = 0,54 . (0,61257 . 10⁶)^1/4 = 15,107
• α = (0,027 . 15,107)/ 0,073 = 5,587 [W/m²K]
• q_l1 = 5,587 . (34,5 – 18) . 3,14 . 0,073 = 21,13 [W/m]

1. Tính tổn thất nhiệt trên đoạn đường ống nước tải lạnh bằng sắt mạ kẽm có đường kính ngoài d₀ = 33mm = 0,033m , sau khi ra khỏi FCU:

• d_c = 0,073m – Đường kính lớp cách nhiệt (đo thực tế)
• t_c = 20⁰C _ Nhiệt độ lớp vỏ cách nhiệt (đo thực tế)
• t_m = 0,5.(34,5 + 20 ) = 27,25⁰ C.
• Tra bảng thông số vật lý của không khí khô ở 26,25⁰ C

λ = 0,026 [W/mK]; υ = 15,7 . 10^-6 [Ns/m²]; Pr = 0,7

Gr.Pr = 9,81.(34,5 -20).(0,073)³.0,7 /(27,5 + 273).(15,7.10^-6)²

= 0,5233 . 10⁶

• Tra bảng [8, tr. 225]. Ta có: C = 0,54 và n = ¼
• Nu = 0,54 . (0,5233 . 10⁶)^1/4 = 14,523
• α = (0,027 . 14,523)/ 0,073 = 5,1728 [W/m²K]
• q_l2 = 5,1728 . (34,5 – 20) . 3,14 . 0,073 = 17,19 [W/m]

1. Tính tổn thất nhiệt trên đoạn đường ống nước tải lạnh bằng sắt mạ kẽm có đường kính ngoài d₀ = 33mm = 0,033m sau khi đã bọc bảo ôn. Ở đây ta chọn bảo ôn là vật liệu Polyurethane(hình 3.14), chiều dầy bảo ôn : δ = 4 mm

• d_c = 0,113m _ Đường kính lớp cách nhiệt sau khi bao ôn
• t⁰ = 34,5⁰C _ Nhiệt độ không khí ngoài trời tại Đà nẵng và độ ẩm không khí ngoài trời tại Đà năng φ₀ = 85%.
• Tra phụ lục2 và phụ lục 4 [4, tr. 456 – 461]ta có nhiệt độ điểm đọng sương: t_s = 32⁰C. Vậy tránh đọng sương tại bề mặt lớp vỏ cách nhiệt thì t_c phải lớn hơn hoặc bằng 32⁰C.[4, tr. 8] Ở đây ta chọn
• t_c = 32⁰C _ Nhiệt độ lớp vỏ cách nhiệt sau khi bọc bảo ôn
• t_m = 0,5. (34,5 + 32 ) = 33,25⁰ C.
• Tra bảng thông số vật lý của không khí khô ở 33,25⁰ C
• λ = 0,027 [W/mK]; υ = 16,5 . 10^-6 [ Ns/m²]; Pr = 0,7

Gr.Pr = 9,81. (34,5 -32).(0,113)³.0,7 /(33,25 + 273) .(16,5.10^-6)²

= 0,23767 . 10⁶

• Tra bảng [8, tr. 225]. Ta có: C = 0,54 và n = ¼
• Nu = 0,54 . (0,23767 . 10⁶)^1/4 = 11,923
• α = (0,027 . 11,923)/ 0,113 = 2,848 [W/m²K]
• q_l = 2,848 . (34,5 – 32) . 3,14 . 0,113 = 2,526 [W/m]

1. Nhiệt lượng q_tk1 tiết kiệm được sau khi tiến hành bao ôn trên 1m đường ống d₀ = 0,03m trước khi vào FCU:

q_tk1 = q_l1 – q_l

= 21,13 – 2,526 =18,604 [W/m]

1. Nhiệt lượng q_tk2 tiết kiệm được sau khi tiến hành bao ôn trên 1m đường ống d₀ = 0,03m sau FCU:

q_tk2 = q_l2 – q₁

= 17,19 – 2,526 = 14,664 [W/m]

1. Tính chiều dài một nhánh ống nước tải lạnh (l_i)

• Theo [2, tr.24 – 25] ta có :

l_i = l + l_ci [m] ( 3 – 9)

Với l _ Chiều dài đoạn ống [m]

L_ci _ Chiều dài của một số chi tiết phụ [m] tính tương đương theo bảng 3.15

Khi tính toán sơ bộ lấy l_i = 1,25l [m]

Bảng 3.16: Bảng tính nhiệt năng tiết kiệm được sau khi thực hiện giải pháp bảo ôn đường ống nước tải lạnh của hệ thống chiller khu đa chức năng

Bảng 3.17: Bảng tính số tiền tiết kiệm được khi thưc hiện giải pháp bảo ôn đường ống nước tải lạnh của hệ thống chiller khu đa chức năng

3.7. CÁC GIẢI PHÁP KẾT HỢP TẠI BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG

3.7.1. Giải pháp BMS (building managemen system) cho tòa nhà hồi sức cấp cứu 6 tầng và khu điều trị tim mạch 11 tầng chuẩn bị khởi công

3.7.2. Giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời tại bệnh viện

3.7.3. Giải pháp tăng cường quản lý nội vi và bảo dưỡng thiết bị

– Qua theo dõi và khảo sát hoạt động của bệnh viện cho thấy: bệnh viện đã xây dựng và ban hành đầy đủ các lý lịch máy, qui trình sử dụng và bảo dưỡng trang thiết bị. Việc theo dõi, kiểm kê hàng năm và quản lý trang thiết bị được chú ý và kiểm soát tốt. Tuy nhiên các qui trình vận hành và bảo dưỡng chủ yếu nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật là chính, còn yếu tố sử dụng hiệu quả năng lượng chưa được đề cao. Các khâu tiêu thụ năng lượng cũng chưa được chú ý thoả đáng để sử dụng tiết kiệm năng lượng.

– Các giải pháp cụ thể bao gồm:

• Thực hiện kiểm tra định kỳ toàn bộ hệ thống sử dụng năng lượng để đánh giá hiện trạng hoạt động từ đó đưa ra được kế hoạch bảo trì, bảo dưỡng để nâng cao hiệu quả sử dụng các thiết bị tiêu thụ năng lượng. Đồng thời đánh giá thiết bị không đủ tiêu chuẩn để có kế hoạch thay thế.
• Thực hiện việc bảo trì, bảo dưỡng thiết bị theo kế hoạch đã được phê duyệt của lãnh đạo bệnh viện. Thường xuyện bảo trì, bảo dưỡng các thiết bị điện như: đèn, quạt, điều hòa, máy thở, máy hút, thang máy,… (bao gồm cả hệ thống điện, dây dẫn điện và các tủ điện)
• Thường xuyên đào tạo, bồi dưỡng nghiệp vụ cho cán bộ quản lý năng lượng. Động viên và nâng cao ý thức của nhân viên vận hành thiết bị. Có chế độ thưởng, phạt cụ thể về sử dụng năng lượng tiết kiệm.
• Hạn chế sử dụng các thiết bị công suất lớn vào giờ cao điểm. Gắn công tơ điện tại các phụ tải điện lớn, các máy của hãng đặt, các thiết bị góp vốn có công suất cao như máy MRI, DSA, Citi, Cyclotron,…để theo dõi tình hình sử dụng năng lượng, khi cần có thể xây dựng cơ chế khoán điện cụ thể.
• Xây dựng quy trình vận hành để hạn chế thiết bị chạy không tải hoặc chạy ở tải thấp.
• Cần trang bị đầy đủ các dụng cụ an toàn khi tiếp xúc với thiết bị, các dụng cụ đo đếm để phục vụ cho công tác kiểm tra và sửa chữa thiết bị.
• Nghiêm cấm việc sử dụng thiết bị sai mục đích.
• Phòng VTTBYT có trách nhiệm hàng ngày kiểm tra, theo dõi việc sử dụng các trang thiết bị theo các chế định thời gian quy định trong nội quy của cơ quan và thông báo kết quả trong giao ban.

Bảng 3.18: Bảng tính số tiền tiết kiệm được khi thực hiện giải pháp tăng cường quản lý nội vi và bảo dưỡng thiết bị

3.7.4. Giải pháp tích hợp hệ thống tiết kiệm năng lượng

3.8. DANH SÁCH CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TẠI BỆNH VIỆN

Bảng 3.19: Danh sách các giải pháp tiết kiệm năng lượng tại bệnh viện

• Lợi ích đem lại cho bệnh viện khi thực hiện đồng bộ các giải pháp tiết kiệm năng lượng kể trên trong 1 năm. Ta có bảng: 3.20

Bảng 3.20: Lợi ích của bệnh viện khi thực hiện đồng bộ các giải pháp đã đề ra trong 1 năm

CHƯƠNG 4

XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG

CHO BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG

Hiện tại bệnh viện chưa áp dụng một hệ thống quản lý năng lượng nào. Vì vậy bệnh viện cần áp dụng một hệ thống quản lý năng lượng để có thể kiểm soát hiệu quả tình hình sử dụng năng lượng và tiết kiệm năng lượng tại đơn vị. Dưới đây xin trình bày về kế hoạch hành động quản lý năng lượng tại bệnh viên Đà Nẵng theo 20 bước và được chia thành 5 cột trụ. Đây là phương pháp cung cấp hướng dẫn từng bước để triển khai Kế Hoạch Hành Động Về Quản Lý Năng Lượng (EMAP) cho một cơ sở. [1]

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết Luận

Luận văn đã đi sâu vào khảo sát, phân tích, đánh giá một cách thực tế việc sử dụng và cung cấp năng lượng không hiệu quả, gây lãng phí một cách đáng tiếc các nguồn năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng. Từ đó luận văn đã áp dụng các biện pháp tiết kiệm năng lượng rất thực tế và phù hợp với điều kiện tại bệnh viện. Đồng thời xây dựng được một hệ thống quản lý năng lượng cụ thể.

Tại bệnh viện Đà Nẵng nếu các giải pháp trên được thực hiện thì mỗi năm sẽ tiết kiệm được 1.897.423.376 đồng; giảm thải 478,489 tấn CO₂ và 425,9 g Hg ra môi trường.

Mô hình tiết kiệm năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng có thể được nhân rộng và áp dụng tại các bệnh viện khác trong khu vực.

Nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng – nhân rộng mô hình cho các bệnh viện trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

Kiến Nghị

Hiện nay trước tình hình các nguồn năng lượng hóa thạch ngày càng cạn kiệt thì vấn đề sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả ngày càng trở nên quan trọng và cần thiết. Để có thể kiểm soát hiệu quả tình hình sử dụng năng lượng và tiết kiệm năng lượng tại bệnh viện, tác giả có kiến nghị đối với lãnh đạo bệnh viện:

1. Phải sớm có kế hoạch thực hiện đồng bộ các giải pháp đã đề ra trong luận văn đồng thời phải xây dựng được một hệ thống quản lý năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng.
2. Tiến hành kiểm toán năng lượng tại bệnh viện Đà Nẵng theo luật sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LUAN VAN 2014\LUAN VAN (Ninh Nhu Vinh)\SAU BAO VE