CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH CÁC PHỤ TẢI TRONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC Ở VIỆT NAM 1.1 Khảo sát sử dụng điện năng tại trường Đại học ở Việt Nam: Theo các chuyên gia, một trong những nơi sử dụng điện lãng phí nhất chính là công sở và trụ sở các cơ quan được thụ hưởng ngân sách nhà nước, trong đó có các trường Đại học. Trường thường có hệ thống các nhà xưởng lớn, hệ thống văn phòng và các phòng học. Các trường Đại học hầu như có các thiết bị tiêu thụ điện giống nhau (ví dụ như trường Đại học Tây Đô). lượng điện tiêu thụ chung cho toàn trường hàng tháng là từ 70.
Công suất 14,4MW cao điểm vào tháng 12. Các đường cong phụ tải của tháng 2, tháng 8, tháng 12 năm 2009 được thể hiện trong hình 1.1: Đồ thị phụ tải ở trường đại học ba tháng khác nhau. Các tải phù hợp với nhu cầu của trường đại học có thể được nhóm lại theo các loại sau đây: Phân nhóm các gói tải trong trường đại học như sau: Tải L1: Chiếu sáng trong phòng: L1 = L1a, L1b Tải L2: Chiếu sáng ngoài phòng: L2 = L2a, L2b HVTH: Nguyễn Phương Uyên Vũ 4 Luận văn cao học CBHD:PGS. Phan Thị Thanh Bình Tải L3: Điều hòa không khí: L3 = L3a, L3b Tải L4: Thiết bị điện: L4 = L4a, L4b Trong đó: L1a: Đèn làm việc liên tục (ổn định) ở khu hiệu bộ.
L1b: Đèn chiếu sáng ở khu A, B, C, xưởng và phòng máy tính. L2a: Đèn chiếu sáng ngoài trời. L2b: Đèn chiếu sáng hành lang ở các khu A, B, C, xưởng và phòng máy tính. L3a: Máy điều hòa hoạt động (ổn định) ở khu hiệu bộ.
L3b: Máy điều hòa ở khu xưởng và phòng máy tính. L4a: Thiết bị điện hoạt động (ổn định) ở khu hiệu bộ. L4b: Thiết bị điện hoạt động ở khu xưởng và phòng máy tính. Khu hiệu bộ gồm có: Phòng Hành chánh, Phòng khoa, Phòng đào tạo, Phòng Ban giám hiệu.
Nguyên nhân lãng phí Nhiều chuyên gia năng lượng khẳng định, hệ thống chiếu sáng và điều hòa không khí hiện đang là lĩnh vực “xài” điện lãng phí nhất, đặc biệt là tại các phòng học và nguyên nhân của sự lãng phí trong trường là: Hệ thống chiếu sáng: gồm có hệ thống chiếu sáng trong phòng và hệ thống ngoài phòng (L1, L2) Trường hợp 1 (TH1): Đối với hệ thống chiếu sáng trong phòng (L1): sử dụng đèn huỳnh quang thông thường (ký hiệu là T10) có đường kính 32mm với công suất 40W (chiều dài bóng 1,2m) tuổi thọ trung bình 6.000 giờ, hiệu suất thấp. HVTH: Nguyễn Phương Uyên Vũ 5 Luận văn cao học CBHD:PGS. Phan Thị Thanh Bình Bảng 1.Bảng tính toán điện năng tiêu thụ cho TH1 Khu Số Số giờ Số Công Điện Điện năng (L1) phòng sử dụng lượng suất năng tiêu thụ trung đèn (W) tiêu thụ theo tháng bình (40W/ theo ngày (kWh) (h/ngày) bóng) (kWh) A 12 8 120 4.000 24 624 Hành chánh 6 8 24 960 7,68 168,96 Phòng khoa 6 8 12 480 3,84 84,48 Phòng đào tạo 1 8 6 240 1,92 42,24 Ban giám hiệu 3 8 6 240 1,92 42,24 Tổng 100 1.920 343,36 8865,92 o Khu A: Công suất tiêu thụ = 120 x 40W = 4.800W Điện năng tiêu thụ theo ngày = 4.800W x 8h x 0,001 = 38,4kWh Điện năng tiêu thụ theo tháng = 38,4kWh x 26 ngày = 998,4kWh(1tháng hoạt động 26 ngày) o Các khu vực khác (B, C, xưởng, máy tính) tính toán tương tự, kết quả trong bảng 1. o Điện năng tiêu thụ cho khu hiệu bộ /tháng (kWh): 1tháng hoạt động có 22 ngày nên: - Hành chánh: Công suất tiêu thụ = 24 x 40W = 960W Điện năng tiêu thụ theo ngày = 960 x 8h x 0,001 = 7,68kWh Điện năng tiêu thụ theo tháng = 7,68kWh x 22 ngày = 168,96kWh HVTH: Nguyễn Phương Uyên Vũ 6 Luận văn cao học CBHD:PGS.
Phan Thị Thanh Bình - Phòng khoa, Phòng đào tạo, Ban giám hiệu tính toán tương tự, kết quả trong bảng 1.1 Trường hợp 2 (TH2): Ý thức tiết kiệm điện của sinh viên chưa cao. Ra khỏi phòng không tắt đèn quạt. Hoặc trường hợp có tiết học nhưng giáo viên cho nghỉ tiết, phòng học vẫn được mở nhưng không học, các thiết bị điện vẫn mở hết công suất cho dù phòng chỉ có vài sinh viên hoặc không có sinh viên nào. Sau đó, giáo viên vẫn phải dạy bù tiết đã cho nghỉ, giáo viên phải xin phòng và mở thiết bị điện thì lượng điện tiêu hao sẽ mất gấp đôi.
Công suất tiêu thụ trong 1 phòng học có đèn quạt là 750W/1 tiết. Bảng tính toán điện năng tiêu thụ cho TH2 Khu Số Số tiết Công suất Điện năng Điện năng (L1b) phòng nghỉ (tiết/ ứng với số lãng phí lãng phí học kỳ) tiết nghỉ theo ngày theo tháng (W/học kỳ) (kWh) (kWh) A 12 50 37.500 10,817 281,250 o Khu A Công suất tiêu thụ ứng với số tiết nghỉ/học kỳ = 750W x 50 = 37.500W Điện năng lãng phí theo ngày = (37500 x 0.75giờ x 0,001x 12phòng)/(5tháng x 26 ngày) = 2,596kWh (1học kỳ có 5tháng, 1tháng có 26 ngày làm việc) Điện năng lãng phí theo tháng = 2,596kWh x 26 ngày = 67,5kWh o Khu B, C tính toán tương tự, kết quả trong bảng 1.2 Trường hợp 3 (TH3): phòng không có tiết học theo lịch học của phòng đào tạo, các sinh viên vào phòng mở hết các bóng đèn, quạt sẽ làm lãng phí một lượng điện năng đáng kể. Xác suất mở điện của sinh viên khi phòng trống là 30%. HVTH: Nguyễn Phương Uyên Vũ 7 Luận văn cao học CBHD:PGS.
Phan Thị Thanh Bình Bảng 1. Bảng tính toán điện năng tiêu thụ cho TH3 Khu Số Tổng số tiết Số tiết Số 30% Điện Điện năng (L1b) phòng học theo học theo tiết năng lãng phí tuần lịch học vụ nghỉ lãng phí theo tháng (10tiết/ngày) (tiết/tuần) theo theo ngày (kWh) tuần (kWh) A 12 720 446 274 7,706 200,363 B 24 1440 1.058 942 26,494 688,838 o Khu A Tổng số tiết học theo tuần (10 tiết/ngày) = 12 x 6 ngày x 10tiết = 720 (tiết) Số tiết nghỉ theo tuần = 720 – 446 = 274 tiết /tuần 30% Điện năng lãng phí/ngày = (274 x 750W x 0,75giờ x 0,001x 30%)/(6ngày) = 7,706kWh Điện năng lãng phí theo tháng =7,706 x 26= 200,363kWh o Các khu B, C tính toán tương tự, kết quả trình bày trong bảng 1. Trường hợp 4 (TH4): Mỗi phòng học đều sử dụng các công tắc để điều khiển quạt, các công tắc để điều khiển đèn. Trường hợp hết giờ sinh viên không tắt hết các công tắc quạt và đèn và các nhân viên bảo vệ phải đi kiểm tra và tắt đèn, quạt cũng như đóng cửa phòng học.
Trường có 3 dãy lầu, mỗi lầu có trung bình trên 10 phòng, trong thời gian hết tiết học đều như nhau, các phòng học đều cần được tắt thiết bị điện, để tắt hết các thiết bị phải mất một thời gian mà lượng điện tiêu thụ trong thời gian này là không nhỏ với thời gian cho phép là 5 phút. Bảng tính toán điện năng tiêu thụ cho TH4 HVTH: Nguyễn Phương Uyên Vũ 8 Luận văn cao học CBHD:PGS. Phan Thị Thanh Bình Khu Số Công suất Điện năng Điện năng Điện năng (L1b) phòng tiêu thụ trong lãng phí trong lãng phí lãng phí một tiết học 5 phút/phòng theo ngày theo tháng (W) (kWh) (kWh) (kWh ) A 12 750 0,0625 0,75 19,5 B 24 750 0,0625 1,5 39 C 14 750 0,0625 0,875 22,75 Tổng 50 2.250 0,1875 3,125 81,250 o Khu A Điện năng lãng phí trong 5 phút/phòng = 750 x (5phút/60phút)x 0,001 = 0.0625kWh Điện năng lãng phí theo ngày = 0,0625 x 12phòng = 0,75kWh Điện năng lãng phí theo tháng = 0,75 x 26 = 19,5kWh o Các khu B, C tính toán tương tự, kết quả trình bày trong bảng 1. Trường hợp 5 (TH5): Giờ giải lao 30phút/1buổi mà các phòng vẫn để đèn, quạt… hoạt động tối đa rất lãng phí mà 1ngày có 60 phút giải lao, các phòng học đều cần được tắt thiết bị điện, lượng điện tiêu thụ trong thời gian này là không nhỏ với thời gian là 60 phút.
Bảng tính toán điện năng tiêu thụ cho TH5 Khu Số Công suất Điện năng Điện năng Điện năng (L1b) phòng tiêu thụ trong lãng phí/60 lãng phí lãng phí một tiết học phút/phòng theo ngày theo tháng (W) (kWh) (kWh) (kWh ) A 12 750 0,75 9 234 B 24 750 0,75 18 468 C 14 750 0,75 10,5 273 Tổng 50 2.250 2,25 38 975 o Khu A Điện năng tiêu thụ/60 phút/phòng = 750 x 0,001 = 0,75kWh Điện năng lãng phí theo ngày = 0,75 x 12phòng = 9kWh HVTH: Nguyễn Phương Uyên Vũ 9 Luận văn cao học CBHD:PGS. Phan Thị Thanh Bình Điện năng lãng phí theo tháng = 9 x 26 = 234kWh o Các khu B, C tính toán tương tự, kết quả trình bày trong bảng 1. Trường hợp 6 (TH6): Đối với hệ thống chiếu sáng bên ngoài (L2 = L2a + L2b): Hệ thống chiếu sáng hành lang sử dụng đèn huỳnh quang T10, công suất 20W (0,6m), tuổi thọ trung bình 6. Tính toán theo TH6 đối với nhóm L2a Bảng 1.
Bảng tính toán điện năng tiêu thụ cho TH6 của nhóm L2a Khu Số giờ sử Số lượng Công suất Điện năng Điện năng (L2a) dụng trung bóng sử tiêu thụ tiêu thụ tiêu thụ bình/ngày dụng cho (W) theo ngày theo tháng từng khu (kWh ) (kWh ) (20W/bóng) A 10 6 120 1,2 36 B 10 8 160 1,6 48 C 10 6 120 1,2 36 Xưởng 10 30 600 6 180 Máy tính 10 1 20 0,2 6 Bảo vệ 10 2 40 0,4 12 Tổng 53 1060 10,60 318 o Khu A: Công suất tiêu thụ = 6 x 20W = 120W Điện năng tiêu thụ theo ngày = 120W x 10h x 0,001 = 1,2kWh Điện năng tiêu thụ theo tháng = 1,2kWh x 30ngày = 36kWh o Các khu vực còn lại tính toán tương tự, kết quả trình bày trong bảng 1.Bảng tính toán điện năng tiêu thụ cho TH6 của nhóm L2b HVTH: Nguyễn Phương Uyên Vũ 10 Luận văn cao học CBHD:PGS. Phan Thị Thanh Bình Số giờ sử Số lượng Công suất Điện năng Điện năng Khu dụng trung bóng tiêu thụ tiêu thụ tiêu thụ (L2b) bình/ngày (80W/bóng) (W) theo ngày theo tháng (kWh ) (kWh ) Ngoài trời 10 30 2400 24 720 Công suất tiêu thụ = 30 x 80W = 2.