24/08/2015

QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TRONG TOÀ NHÀ

Chương1: Giới thiệu quản lý năng lượng trong toà nhà
I. Định nghĩa.
1. Quản lý năng lượng dựa vào yêu tố con người.
2. Quản lý năng lượng dựa vào yêu tố công nghệ.
II.Vai trò của quản lý năng lượng trong toà nhà.
1.Tăng trưởng về số lượng xây dựng các toà nhà.
2. Sử dụng năng lượng lãng phí trong các toà nhà.
3. Sử dụng năng lượng trong các toà nhà tác động đến môi trường.
4.Sử dụng năng lượng hiệu quả trong các toà nhà.
III.Đặc thù tiêu thụ năng lượng trong toà nhà.
1. Tiêu thụ năng luợng trong toà nhà tính chất theo mùa.
2. Các nhu cầu năng luợng trong toà nhà.
3.Tiêu thụ năng lượng trong toà nhà điển hình .
IV. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong toà nhà.
1. Hệ thống chiếu sáng trong toà nhà.
2. Hệ thống điều hoà không khí và thông gió trong toà nhà.
3. Hệ thống phân phối điện trong toà nhà.
4. Hệ thống vỏ bọc toà nhà.
5. Hệ thống điều khiển QLNL trong toà nhà.
6. Hệ thống cấp nước nóng trong toà nhà .
V. Các đặc thù tiêu thụ năng lượng ở việt nam so với các nước khác.
VI.Các tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong toà.

1


24/08/2015

Chương1:Giới thiệu quản lý năng lượng trong toà nhà
I. Định nghĩa.
•

Quản lý năng lượng trong toà nhà là một quá trình quản lý tiêu thụ
năng lượng nhằm đảm bảo rằng năng lượng được sử dụng hiệu quả.

Công nghệ
Điều khiển
toà nhà
Quản lý
năng lượng
trong toà

Kỹ năng
quản lý
toà nhà

I. Định nghĩa.

1.Quản lý năng lượng trong toà nhà dựa kỹ năng của con người
Chương trình Quản lý năng lượng
trong toà nhà

I.Chính sách
Đưa vào các phạm vi hoạt
động của toà nhà

II.Các mục tiêu

•Sử dụng hiệu quả năng
luợng

III. Thực hiện

IV. Cập nhật

•Tổ chức

•Cập nhật các chính sách
mới

•Dự báo

•Kết hợp hiệu quả năng
lượng

•Đào tạo

•Tuân theo quy định

Chủ tịch

Sơ đồ tổ chức
quản lý năng lượng
trong toà nhà

P.chủ
tịch


P.chủ
tịch

P.chủ
tịch

Người
quản lý
năng lượng

Người
Vận hành

Người
Vận hành

Người
Vận hành

2


24/08/2015

I. Định nghĩa.

2.Quản lý năng lượng trong toà dựa trên công nghệ điều khiển

Hệ thống kiểm soát (EMCS)
quản lý năng lượng trong toà nhà


II.Vai trò quản lý năng lượng trong toà nhà
1. Tăng trưởng về số lượng xây dựng các toà nhà
•
•

Xã hội phát triển đi đôi với sự gia tăng nhu cầu về tiện ích cuộc sống.
Ngày nay các toà nhà công sở cũng như các cao ốc ngày càng nhiều
nhằm đáp ứng nhu cầu cuộc sống cũng như môi trường làm việc của con
người

Việc xây dựng các toà nhà tỷ lệ thuận với tăng trưởng
GDP ở Nhật Bản

3


24/08/2015

II.Vai trò quản lý năng lượng trong toà nhà

2. Sử dụng năng lượng trong các toà nhà tác động đến môi trường
•

Bên cạnh sự tiện nghi, thoải mái, vấn đề lớn đặt ra cho chúng ta là chi phí năng lượng phải
trả cũng ngày một tăng. Ở góc độ khác, khi chúng ta sử dụng nhiều năng lượng thì lượng
khí nhà kính phát thải ra môi trường cũng gia tăng cao dẫn tới tác hại đến môi trường. .
Môi chất lạnh
điều hoà gây ra
hiệu ứng nhà

kính

Việc đun
nấu sinh ra
CO2

Đồ thị liên quan giữa phát thải CO2 với sự tiêu thụ năng
lượng ở Nhật Bản

II.Vai trò quản lý năng lượng trong toà nhà

3. Sử dụng năng lượng lãng phí trong các toà nhà
•
•

Những lãng phí điện thường tập trung vào hệ thống đèn chiếu sáng và các thiết bị máy tính,
máy điều hòa nhiệt độ, máy photocopy…
Đã dẫn đến ảnh hưởng trực tiếp chi phí kinh tế, cơ hội cạnh tranh…. Hơn thế các hoạt động
năng lượng còn tác động đến ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính....

Không tắt
bình nóng
lạnh

Không tắt
máy vi
tính
Không tắt
máy điều
hoà


Không tắt
bóng điện

Không tắt
máy
photo

Một số hình ảnh sử dụng lãng phí năng lượng trong toà
nhà thường gặp

4


24/08/2015

II.Vai trò quản lý năng lượng trong toà nhà

4. Sử dụng năng lượng hiệu quả
•

Quản lý năng lượng trong toà nhà đóng một vai trò quan trọng trong việc
nâng cao hiệu suất sử dụng và tiết kiệm năng lượng

Tiêu thụ năng lượng trong

toà nhà thông thường so
với toà nhà có quản lý
năng lượng


III.Đặc thù tiêu thụ năng lượng trong toà nhà
1. Tiêu thụ năng luợng trong toà nhà tính chất theo mùa

•

Sự tiêu thụ năng luợng trong toà nhà tính chất theo mùa.
Phụ tải nền là các hệ thống sử dụng liên tục trong năm:chiếu sáng,
thiết bị văn phòng,thiết bị khác..
Phụ tải theo mùa là các hệ thống hoạt thay đổi theo mùa: điều hoà
không khí, nước nóng, sưởi ấm..

Phụ tải nền và phụ tải theo mùa
70

Công suất tiêu thụ kWh

•
•

Điều hoà
không khí

60
50
40

Phụ tải nền

30
20

10
0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Tháng

5



24/08/2015

III.Đặc thù tiêu thụ năng lượng trong tồ nhà

2. Các nhu cầu năng luợng trong tồ nhà
•

Các nhu cầu về nhiệt chiếm khoảng 55% sự tiêu thụ điện năng tồn
tồ nhà, nguồn cung cấp nước nóng chiếm khoảng 25%, chiếu sáng
khoảng 11%, nhu cầu khác chiếm khoảng 9%

Khác
9%
Nước nóng
25%
Nhiệt
55%
Chiếu sáng
11%

Đồ thị hình bánh biểu phần trăm các nhu
cầu phục vụ con người trong tồ nhà

III.Đặc thù tiêu thụ năng lượng trong tồ nhà

3.Tiêu thụ năng lượng trong tồ nhà điển hình
•Các tồ nhà có cơng năng sử dụng biến đổi  sự tiêu thụ năng lượng cũng biến đổi
•Tiêu thụ năng lượng ở một số tồ nhà điển hình:


Tồ nhà Văn
phòng

Tồ nhà
chung cư

Sư dụ ng nă ng lượ ng trong cá c toà nhà v ă n phò ng
sử dụ ng nă ng lượ ng củ a cá c
Giớ i hạ n % Tiê u chuẩ n%
hệ thố ng
Sưởi ám không gian
45-65
50
Điều hoà không khí
20-30
25
Chiếu sáng
15-25
20
Các hoạt động dặc biệt(thang
máy, cầu thang di động,tủ
lạnh,lấu ăn)
5-10%
5

Sư dụ ng nă ng lượ ng trong cá c toà chung cư
sử dụ ng nă ng lượ ng trong cá c
Giớ i hạ n % Tiê u chuẩ n%
toà nhà chung cư
Kiểm soát môi trường

50-80
70
Chiếu sáng
10-20
15
Nước nóng
2-8
5
Các hoạt động dặc biệt(thang
máy, giặt, bể bơi,chiếu sáng
công cộng)
5-15
10

Chiếu sáng
20%

Các hoạt động
khác
5%

Điều hồ khơng
khí
25%

Sưởi ấm khơng
gian
50%

Các hoạt động

khác
Nước nóng
10%
5%
Chiếu sáng
15%

Kiểm sốt mơi
trường
70%

6


24/08/2015

Trường học

Khách sạn

Sư dụ ng nă ng lượ ng trong cá c trườ ng họ c
sử dụ ng nă ng lượ ng trong cá c
Giớ i hạ n % Tiê u chuẩ n%
trườ ng họ c
Sưởi ám và làm mát không gian
45-80
65
Chiếu sáng
10-20
15

Dòch vụ ăn uống
5-10
7
Nước nóng
2-5
3
Các hoạt động dặc biệt
0-20
10
Sư dụ ng nă ng lượ ng trong cá c khá ch sạn
sử dụ ng nă ng lượ ng trong cá c
Giớ i hạ n %
khá ch sạn
Sưởi ám không gian
45-70
Chiếu sáng
5-15
Điều hoà không khí
3-15
Làm lạnh thực phẩm
0-10
Các hoạt động dặc biệt(giặt, nhà
bếp,nhà hàng, bể bơi,thang
máy,chiếu sáng cc, nước nóng)

Nước nóng
Dịch vụ ăn uống
3%
7%


Khác
10%

Chiếu sáng
15%

Sưởi ấm và làm
mát khơng gian
65%

Tiê u chuẩ n%

5-20

60
11
10
4

Làm lạnh T.Phẩm
Điều4%
hồ kk

Khác
15%

10%
Sưởi ấm khơng
gian
60%


Chiếu sáng
11%

15

III.Đặc thù tiêu thụ năng lượng trong tồ nhà

4. Các dạng năng lượng tiêu thụ trong tồ nhà
•

Các hệ thống trong tồ nhà thường sử dụng các loại năng lượng
chính như điện, gas, than, dầu…

Than
9%
Điện
27%

Khí tự nhiên
46%

Gas
7%

Dầu
11%

7



24/08/2015

IV. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong tồ nhà
•

Trong tồ nhà có nhất nhiều hệ thống tiêu thụ năng lượng các
hệ thống này hoạt động với mục đích đem lại sự tiện nghi cho
người sử dụng:

Các hệ thống
tiêu thụ trong tồ nhà

IV. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong tồ nhà

1. Hệ thống chiếu sáng trong tồ nhà
•

Hệ thống phân chiếu sáng bao gồm các bóng đèn(bóng đèn huỳnh quanh,
sợi đốt, đèn compac, đèn less…) phục vụ chiếu sáng các phòng làm việc,
phòng dịch vụ, sinh hoạt chung …

Nă ng lượ ng
Watt
Bó ng đè n dâ y tó c
100
Bó ng đè n huỳ nh quang
36
Bó ng đè n compact
20

Bó ng cao á p thủ y ngâ n
250
Bó ng cao á p MetalHalide
250
Bó ng cao á p Sodium
250
Nguồ n sá ng

Quang thô ng
Lumen
1500
2600
1200
13000
20000
27000

Hiệ u suấ t
Lm/W
15
80
60
52
80
108

8


24/08/2015


IV. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong toà nhà

2. Hệ thống điều hoà không khí và thông gió trong toà nhà
•

Hệ thống điều hoà không khí và thông gió bao gồm các thiết bị
xử lý nhiệt độ, không khí( dàn nóng, dàn lạnh, quạt thông gió…)
mục địch kiểm soát nhiệt độ, chất lượng không khí trong toà nhà
Phòng Quản
lý
Phòng lưu
trữ

Phòng họp
Phòng làm
việc

9


24/08/2015

IV. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong toà nhà

3. Hệ thống phân phối điện trong toà nhà
•

Hệ thống phân phối điện bao gồm các ổ cắm cấp điện cho các thiết bị,
bơm, máy móc( máy tính, bơm,máy photo, bình nước nóng, quạt gió…)

mục đích cấp nguồn cho các khu vực, các phòng, các thiết bị …

10


24/08/2015

IV. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong toà nhà

4. Hệ thống vỏ bọc toà nhà
•

Hệ thống vỏ bọc toà nhà bao gồm các thành phân có nhiệm vụ ngăn cản
khả năng lượng nhiệt truyền qua ở các vị trí cần thiết(tường bao che, cửa
sổ, cửa ra vào, mái che…) mục đích làm giảm tổn thất nhiệt ra môi trường
bên ngoài, kiểm soát được sự gia tăng nhiệt độ bên trong

Mái Tôn cách
nhiệt

Cách nhiệt
vách tường

Vỏ bọc toà nhà
Cửa sổ có
gièm

IV. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong toà nhà

5. Hệ thống điều khiển QLNL trong toà nhà

•

Hệ thống giám sát điều khiển quản lý năng lượng bao gồm các thiết bị quản
lý(máy tính), thiết bị điều khiển(bộ điều khiển trực tiếp DDC) thiết bị giám
sát(màn hình hiển thị,camera). Với mục tiêu là tối thiểu hoá nhu cấu và sự
tiêu thụ năng lượng.

11


24/08/2015

IV. Các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong toà nhà

6. Hệ thống cấp nước nóng trong toà nhà
• Hệ thống sản suất nước nóng gồm các thiết bị đun nước bằng
điện, gas nhằm phục vụ nhu cầu dùng nước nóng.

V. Các đặc thù tiêu thụ năng lượng ở việt nam so với các
nước khác
•
•
•

•
•
•
•
•
•

•
•

Lĩnh vực năng lượng ở việt nam
Hiện tại việt nam là nước xuất khẩu năng lượng cho đến năm 2020: tiêu thụ nội địa
là 24.6 triệu(năm 2004)
Vai trò của năng lượng đối với nền kinh tế: hàng năm đã đóng góp (2004) 15%
GDP, 30% thuế nhà nước, 23% xuất khẩu dầu thô, 11% nhập khẩu xăng dầu. Đóng
góp vào ngân sách 265 triệu USD.
Tiêu thụ năng lượng trong năm 2004
Cấp độ tiêu thụ năng lượng hiện thời 320kgOE/theo đầu người.
Tiêu thụ điện 480kWh/theo đầu người.
Tiêu thụ điện nông thôn:< 15kWh/hộ/tháng.
Nguồn năng lượng sẵn có - Khai thác nguồn năng lượng
Than: 3.88 tỷ Tấn.
6-8 triệu Tấn.
Dầu thô: 2.3 tỷ Tấn
615-957 triệu Tấn.
Khí đốt: 1,207 – 1,507 tỷ m3
12tỷ m3.

12


24/08/2015

•
•
•
•

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

•
•
•

•
•
•

Sản xuất năng lượng;
Than (2003): 26.3 triệu Tấn(tăng trưởng 10.4% mỗi năm trong giai đoạn
1991-2003)
Dầu thô (2003): 20.3 triệu Tấn(tăng trưởng 16.4% mỗi năm trong giai đoạn
1991-2003)
Khí đốt (2003): 3.72 tỷ m3 (tăng trưởng 16.4% mỗi năm trong giai đoạn
1991-2003).
Hydropower (2005): 16.5 triệu. kWh.
Điện (2005): 53.5 triệu kWh.
Nhu cầu năng lượng dự báo: (2020) 43241 kTOE.

Than: 6,743kTOE.
Dầu thô: 23,898kTOE .
Khí đốt: 1,800kTOE .
Điện: 10,799kTOE .
Lĩnh vực điện (2005)
Công suất lắp đặt: 11,298 MW( Pmax: 10,500MW).
Sản xuất Điện: 53.4 tỷ kWh.
Tốc độ sản xuất điện: 1995-2002:13.7%; 2001-2005 :15.3%.

Nước ta là một trong những nước có mức độ tiêu thụ năng lượng thấp nhất
thế giới.
Tuy nhiên, nhu cầu về điện hiện nay chỉ mới tạm được đáp ứng, việc cung
cấp điện vẫn còn chưa ổn định, đặc biệt là vào lúc cao điểm.
Lượng điện hiện nay mới chỉ đáp ứng được cho 80% dân số và 15% dân
số nữa sẽ được đấu nối vào lưới điện trong vòng những năm tới.
Khi nền kinh tế phát triển, tiêu thụ năng lượng ở Việt Nam dự kiến sẽ tăng
nhanh hơn GDP 70%.
Vào năm 2010, dự kiến tiêu thụ điện ở Việt Nam sẽ tăng 77.406 GWh vào
năm 2010 so với 14.636 GWh vào năm 1995.
Thách thức đối với nước ta là phải đáp ứng nhu cầu bùng nổ về điện, làm
giảm sự thiếu hụt điện hiện đang là rào cản lớn cho sự phát triển kinh tế và
những cam kết quốc tế về giảm thải khí nhà kính.

13


24/08/2015

•


•

•

Ở việt nam sự tiêu thụ năng lượng trong các toà nhà là rất lớn. Nguyên
nhân của vân đề này một phần là do điều kiện khí hậu của khu vực, một
phần là do các thiết kế của toà nhà ban đầu chưa chú trọng đến quản lý
năng lượng, một phần là do điều kiện kinh tế xã hội đang ở mức các nước
đang phát triển.
Đa số các công trình công cộng như các tòa nhà hành chính, trường học,
bệnh viện... được xây dựng trước đây đều dựa trên tiêu chuẩn thiết kế
thấp, sử dụng các thiết bị lạc hậu có hiệu suất năng lượng chưa cao. Mặt
khác, do hạn chế của điều kiện kinh tế xã hội, việc sử dụng năng lượng
trong những công trình này kém hiệu suất, gây lãng phí.
Sự tiêu thụ năng lượng các toà nhà ở Việt nam là kém hiệu quả. So với khu
vực chúng ta đứng thứ ba Châu Á về sử dụng năng lượng kém hiệu quả
chỉ hơn Trung Quốc và Indonesia(kết quả nghiên cứu của JICA)

VI.Các tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong toà.
•
•
•

•

•

•
•


Qua sự trình bày về tiêu thụ năng lượng trong toà nhà chúng ta có thể đưa ra một số giải pháp
tiết kiệm năng lượng:
Vận hành và bảo dưỡng các hệ thống trong toà nhà một cách hợp lý:
Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ của hệ thống chiếu sang bằng cách giảm độ rọi chiếu sáng các
khu vực trong toà nhà, sử dụng thiết bị quản lý hệ thống chiếu sáng hiện đại và dùng các loại
bóng đèn tiết kiệm điện, ít toả nhiệt ra môi trường
Tiết kiệm năng lượng của hệ thống Điều hoà không khí và thông gió bằng cạch sử dụng các
thiết bị điều hoà tiết kiệm điện hiện đại ( hệ thống điều hoà biến tần), bảo ôn tốt các hệ thống
phân phối nhiệt, sử dụng thiết bị thông gió hồi nhiệt nhằm tận dụng lượng nhiệt thừa do gió
thải mang đi.
Tiết kiệm năng luợng bằng cách sử dụng hệ thống kiểm soát quản lý năng lượng (EMCS). Mỗi
hệ thống này có thể kiểm soát thiết bị suởi ấm, thong gió, điều khoà không khí, chiếu sáng và
các thiết bị tiêu thu năng lượng khác trong toà nhà. Nó lựa chon thời gian vân hành thiết bị tối
ưu điều đặt phù hợp.
Tiết kiệm năng lượng bằng cách giảm sử dụng vỏ bọc toà nhà hiệu quả:
Tiết kiệm năng lượng cho hệ thống điện bằng cách dùng các thiết bị có hệ số công suất cao
và lắp đặt thêm thiết bị điều chỉnh công suất cho các thiết bị ( thiết bị biến tần)

14