Header Page of 126 B GIO DC V O TO I HC NNG Lấ THANH QUANG P DNG CễNG NGH XANH, TIT KIM NNG LNG V S DNG H THNG IU KHIN THễNG MINH TI TềA NH TRUNG TM HNH CHNH THNH PH NNG Chuyờn ngnh: Mng v h thng in Mó s : 60.52.50 TểM TT LUN VN THC S K THUT Nng Nm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Cụng trỡnh c hon thnh ti I HC NNG Ngi hng dn khoa hc: TS TRN VINH TNH Phn bin 1: PGS.TS Lờ Kim Hựng Phn bin 2: TS Nguyn Lng Mớnh Lun ó c bo v trc Hi ng chm Lun tt nghip Thc s K thut hp ti i Hc Nng vo ngy 25 thỏng nm 2013 Cú th tỡm hiu Lun ti: - Trung tõm Thụng tin-Hc liu, i hc Nng - Th vin trng i hc Bỏch Khoa, i hc Nng Footer Page of 126 Header Page of 126 M U Lý chn ti - Hin nay, Ch s hu ca cỏc cụng trỡnh kin trỳc ó phi ngh n gii phỏp ng dng cụng ngh xanh vo cỏc tũa nh ca mỡnh gim nhiu chi phớ in nng tiờu th v gim thiu khớ thi carbon t cỏc tũa nh - Cỏc cụng ngh khụng nhng s dng nng lng hiu qu t c tiờu chun quc t m cũn mang li kinh t thit thc cho tt c cỏc cụng trỡnh kin trỳc - Vi cỏc gii phỏp v kin trỳc nh s dng vt liu xõy dng nhm gim thiu s hp th tia t ngoi v tia sỏng hng ngoi ca mt tri nhm lm gim nhit cho cỏc tũa nh tit kim nng lng - S dng nng lng giú t nhiờn lm mỏt v thụng giú cho tũa nh nhm tit kim nng lng - Ngoi cũn s dng cỏc thit b in tit kim nng lng nh búng ốn compact, iu hũa trung tõm dựng bin tng - Cỏc tũa nh hin ngoi vic s dng cỏc cụng ngh sch, tit kim nng lng m cũn phi iu khin mt cỏch thụng minh nhm gim chi phớ hnh v kim soỏt tt quỏ trỡnh tiờu th nng lng hp lý i tng v phm vi nghiờn cu - i tng nghiờn cu: + Nghiờn cu cỏc gii phỏp ng dng cụng ngh xanh + Nghiờn cu cỏc phng ỏn ng dng cụng ngh xanh v tit kim nng lng ỏp dng vo tũa nh Trung tõm hnh chớnh thnh ph Nng + Nghiờn cu gii phỏp iu khin t ng hnh, iu khin thụng minh hn nhm gim chi phớ hnh v tit kim nng lng ca tũa nh - Phm vi nghiờn cu: Da vo thit k ca tũa nh Trung tõm hnh chớnh (thit k kin trỳc, M&E ) Mc tiờu nghiờn cu - Nguyờn lý lm vic ca cỏc dng cụng ngh xanh, kho sỏt, ng dng cụng ngh ỏp dng cho Tũa nh Trung tõm hnh chớnh thnh ph Nng - Nguyờn lý hot ng v phng ỏn cung nng lng (nng Footer Page of 126 Header Page of 126 lng mt tri, giú, ỏnh sỏng t nhiờn ) cho to nh - Cỏc gii phỏp iu khin thụng minh iu khin cỏc h thng k thut ca tũa nh Phng phỏp, i tng nghiờn cu S dng cỏc ti liu khoa hc ó c chng minh v kho sỏt thc t H s thit ca tũa nh nghiờn cu, ỏp dng cụng ngh xanh, tit kim nng lng v iu khin thụng minh cho tũa nh 5.í ngha thc tin v khoa hc ca ti Vi quan nim rng Va tit kim nng lng, ci thin sc khe ngi lao ng, gim chi phớ hnh cho cỏc tũa nh cao tng Tỏc gi mun nghiờn cu trin khai ng dng cỏc dng cụng ngh xanh phc v cho kin trỳc xõy dng v h thng iu khin thụng minh iBMS ng dng cho cỏc tũa nh cao tng 6.Cu trỳc ca lun Lun c trỡnh by thnh chng: Chng 1: C s lý thuyt ca mt s cụng ngh xanh kin trỳc nh cao tng v h thng iu khin thụng minh iBMS Chng 2: Cỏc gii phỏp s dng cụng ngh xanh v h thng iu khin thụng minh cho cỏc tũa nh cao tng Chng 3: ng dng cụng ngh xanh, tit kim nng lng v h thng iu khin thụng minh iBMS cho tũa nh Trung tõm hnh chớnh thnh ph Nng Footer Page of 126 Header Page of 126 CHNG C S Lí THUYT NNG MT S CễNG NGH XANH TRONG KIN TRC NH CAO TNG V H THNG IU KHIN THễNG MINH IBMS 1.1 NNG LNG MT TRI: 1.1.1 Gii thiu v nng lng mt tri Hỡnh 1.1: Bờn ngoi mt tri Mt tri luụn phỏt mt ngun nng lng khng l v mt phn ngun nng lng ú truyn bng bc x n trỏi t chỳng ta Trỏi t v Mt tri cú mi quan h cht ch, chớnh bc x mt tri l yu t quyt nh cho s tn ti ca s sng trờn hnh tinh ca chỳng ta 1.1.2 Tớnh toỏn gúc ti ca bc x trc x Tia bc x mt tri chiu xung mt mt phng nghiờng c phõn tớch nh hỡnh 1.2 Hỡnh 1.2: Quan h cỏc gúc hỡnh hc ca tia bc x mt tri trờn mp nghiờng Footer Page of 126 Header Page of 126 Quan h gia cỏc loi gúc c trng trờn cú th biu din bng phng trỡnh gia gúc ti v cỏc gúc khỏc nh sau: Cosq = sind.sinj.cosb - sind.cosj.sinb.cosg + cosd.cosj.cosb.cosw + cosd.sinj.sinb.cosg.cosw + cosd.sinb.sing.sinw v : Cosq = cosqz.cosb + sinqz.sinb.cos ( g s - g ) (1.1) 1.2 CễNG NGH LP PH CHNG NểNG HPS Cụng ngh lp ph HPS l mt lp ph cỏch nhit c thit k cỏch nhit cho c ni v ngoi tht Cụng ngh ph ny phanr chiu li s ta nhit bờn cỏc cụng trỡnh m khụng lm nh hng n kt cu, thm m chung ca cỏc cụng trỡnh ú Kt qu l tng hiu qu tit kim nng lng, gim chi phớ in nng v khớ thi cacbon 1.3 C S THIT K V THIT K CHIU SNG T thi k s khai ca minh n thi gian gn õy, ngi ch yu to ỏnh sỏng t la mc dự õy l ngun nhit nhiu hn ỏnh sỏng th k 21, chỳng ta ang s dng nguyờn tc ú sn sinh ỏnh sỏng v nhit qua loi ốn núng sỏng Ch vi thp k gn õy, cỏc sn phm chiu sỏng ó tr nờn tinh vi v a dng hn nhiu Theo c tớnh, tiờu th nng lng ca vic chiu sỏng chim khong (20ữ45)% tng tiờu th nng lng ca mt to nh thng mi v khong (3ữ10)% tng tiờu th nng lng ca mt nh mỏy cụng nghip Hu ht nhng ngi s dng nng lng cụng nghip v thng mi u nhn thc c tit kim nng lng cỏc h thng chiu sỏng Thụng thng cú th tin hnh tit kim nng lng mt cỏch ỏng k ch vi u t ớt v mt chỳt kinh nghim Thay th cỏc loi ốn hi thu ngõn hoc ốn núng sỏng bng ốn halogen kim loi hoc ốn natri cao ỏp s giỳp gim chi phớ nng lng v tng chiu sỏng Lp t v trỡ thit b iu khin quang in, ng h hn gi v cỏc h thng qun lý nng lng cng cú th em li hiu qu tit kim c bit Tuy nhiờn, mt s trng hp, cn phi xem xột vic sa i thit k h thng chiu sỏng t c mc tiờu tit kim nh mong i Cn hiu rng nhng loi ốn cú hiu sut cao khụng phi l yu t nht m bo mt h thng chiu sỏng hiu qu Footer Page of 126 Header Page of 126 1.4 GII THIU V H THNG IU KHIN THễNG MINH iBMS Hin trờn th gii hu ht cỏc to nh cỏc ụ th hin i nh: t hp phũng, khỏch sn, chung c cao cp, nh bng, nh chớnh ph, to nh sõn bay, u c trang b nhng h thng thong minh hin i phc v cho vic hot ng tũa nh nh : H thng iu hũa khụng khớ (HVAC), h thng chiu sang, h thng an ninh, h thng phũng chỏy cha chỏy v.vCỏc h thng trờn u chy riờng r c, nhng nhu cu hnh thụng sut, m bo c hiu qu tt nht cng nhng s dng v phi hp c cỏc h thng ú vi dn n yờu cu cỏc tũa nh phi c trang b h thng tớch hp qun lý tũa nh (iBMS) Trong nhng nm gn õy, nm bit c u th vt tri ú , cỏc ch u t Vit Nam ó tớch hp , s dng h thng iBMS cỏc tũa nh ca mỡnh nhm nõng cao giỏ tr ca tũa nh, tit kim chi phớ u t hnh H thng qun lý to nh iBMS cú nhim v iu khin v qun lý cỏc h thng k thut to nh nh : - H thng thang mỏy - H thng iu khin chiu sỏng - Qun lý h thng thụng tin liờn lc, gii trớ (PA System) - Qun lý, cnh bỏo mụi trng: Nhit , thụng giú, bi - H thng cp nc - H thng iu ho thụng giú - H thng an ninh ( camera, th an ninh), h thng qun lý vo - H thng bỏo chỏy - cha chỏy - H thng qun lý nng lng CHNG CC GII PHP S DNG CễNG NGH XANH V H THNG IU KHIN THễNG MINH CHO CC TềA NH CAO TNG 2.1 GII PHP NG DNG NNG LNG MT TRI 2.1.1 Mụ hỡnh bin i nng lng mt tri thnh in nng Mụ hỡnh h thng bin i nng lng mt tri thnh in nng n gin nht l mt h thng c lp gm cỏc tm pin nng lng mt tri PV kt ni vi v ni trc tip cho cỏc ph ti Footer Page of 126 Header Page of 126 dựng in mt chiu DC (hỡnh 2.1 (a)) Trong trng hp ph ti in s dng in nng xoay chiu AC thỡ u ca h thng PV s c ni qua thit b bin i ngun mt chiu thnh ngun xoay chiu AC (Inverter) (hỡnh 2.1 (b)) (a) (b) Hỡnh 2.1: Hai mụ hỡnh s dng h thng PV c lp Nhc im ca mụ hỡnh trờn l cụng sut in cung cp cho ph ti khụng n nh v luụn thay i theo thi gian ngy, c bit vo ban ờm thỡ ph ti s khụng cú in hnh Do ú mụ hỡnh ny ch c s dng cho cỏc ti cú cụng sut rt nh v ch s dng thi gian cú bc x mt tri 2.1.2 Cỏc thụng s cn thit thit k h thng in mt tri thit k, tớnh toỏn mt h thng in mt tri trc ht cn mt s thụng s chớnh sau õy: - Cỏc yờu cu v cỏc c trng ca ph ti - V trớ lp t h thng V trớ lp t h thng Yờu cu ny xut phỏt t vic thu nhp cỏc s liu v bc x mt tri v cỏc s liu thi tit khớ hu khỏc Nh ó trỡnh by, bc x mt tri ph thuc vo tng a im trờn mt t v cỏc iu kin t nhiờn ca a im ú Cỏc s liu v bc x mt tri v khớ hu, thi tit c cỏc trm khớ tng ghi li v x lý cỏc khong thi gian rt di, hng chc, cú hng trm nm V trớ lp t h thng in mt tri cũn dựng xỏc nh gúc nghiờng ca dn pin mt tri cho t c nh h thng cú th nhn c tng cng bc x ln nht Nu gi l gúc nghiờng ca dn pin mt tri so vi mt phng ngang thỡ thụng thng ta chn = j +100, vi j l v ni lp t Cũn hng, nu bỏn cu Nam thỡ quay v hng Bc, nu bỏn cu Bc thỡ quay v hng Nam Footer Page of 126 Header Page of 126 Hỡnh 2.2: Gúc nghiờng ca h thng 2.1.3 Cỏc bc thit k Hỡnh 2.3: S h thng in mt tri a La chn s T phõn tớch cỏc yờu cu v cỏc c trng ca cỏc ph ti s chn mt s thớch hp Hỡnh 2.3 l s thng dựng i vi cỏc h thng in mt tri Cỏc a vo h thng u gõy tn hao nng lng Vỡ vy cn la chn s cho s hay thnh phn h l ớt nht Vớ d, nu ti l cỏc thit b dựng ngun 12 VDC (ốn 12 VDC, radio, TV en trng cú cm in 12 VDC, thỡ khụng nờn dựng b bin i in inverter b Tớnh toỏn h ngun in pin mt tri Cú nhiu phng phỏp tớnh toỏn, thit k h ngun in pin mt tri õy ch nờu mt phng phỏp thụng dng nht ch yu da trờn s cõn bng in nng trung bỡnh hng ngy Theo phng phỏp ny, cỏc tớnh toỏn h ngun cú th c tin hnh qua nhiu bc theo th t sau: Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 vTớnh ph ti in yờu cu vTớnh nng lng in mt tri cn thit Ecp 2.1.4 Mụ hỡnh bin i nng lng mt tri thnh nhit nng a C s lý thuyt Hỡnh 2.4: Hiu ng lng kớnh Khỏc vi pin mt tri, thit b nhit mt tri nhn bc x nhit mt tri v tớch tr nng lng di dng nhit nng Thit b nhit mt tri cú rt nhiu loi khỏc tu thuc vo mc ớch s dng ca chỳng Hu ht cỏc b thu NLMT u s dng kớnh lm vt liu che ph b mt b thu vỡ tớnh cht quang hc u vit ca nú ng dng n gin, ph bin v hiu qu nht hin ca nng lng mt tri l dựng un nc núng Cỏc h thng thit b cung cp nc núng dựng nng lng mt tri ngy c s dng ngy cng nhiu v nhiu lnh vc khỏc trờn th gii Vit nam nhng nm gn õy thit b cung cp nc núng vi qui mụ h gia ỡnh ó c nhiu c s sn xut v ó thng mi hoỏ, vi giỏ thnh cú th chp nhn c nờn ngi dõn s dng ngy cng nhiu H thng cung cp nc núng dựng nng lng mt tri cú rt nhiu loi khỏc nhau, nhng nu xột theo phm vi nhit s dng thỡ ta cú th phõn lm hai loi nhúm thit b chớnh, ú l h thng cung cp nc núng vi nhit thp t 70oC v h thng Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 10 Theo c tớnh, tiờu th nng lng ca vic chiu sỏng chim khong 20 45% tng tiờu th nng lng ca mt to nh thng mi v khong 10% tng tiờu th nng lng ca mt nh mỏy cụng nghip Tin ớch ca vic chiu sỏng t nhiờn thay th chiu sỏng bng in vo ban ngy ó c nhiu ngi bit n nhng cng ngy cng b b qua c bit cỏc phũng c trang b iu ho khụng khớ hin i v cỏc khu thng mi nh khỏch sn, trung tõm mua bỏn vv Hỡnh 2.6: Chiu sỏng t nhiờn bng mỏi che v mỏi vũm 2.2.2 Gim s lng ốn gim lng chiu sỏng tha Gim s lng ốn l mt phng phỏp hiu qu gim tiờu th nng lng chiu sỏng 2.2.3 Chiu sỏng theo cụng vic 2.2.4 La chn ốn v b ốn hiu sut cao 2.2.5 Thit b hn gi, b chuyn mch ỏnh sỏng khuch tỏn hoc m v b cm bin ti ch 2.2.6 Bo dng h thng chiu sỏng 2.2.7 Cỏc gii phỏp tit kim nng lng chiu sỏng Mc ny bao gm cỏc gii phỏp s dng nng lng hiu qu quan trng nht: Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 11 - Gim mc chiu sỏng tha xung mc tiờu chn bng cỏch iu chnh, thỏo ốn, vv - Tớch cc iu khin chiu sỏng bng ng h hn gi, thit b lm tr, t bo quang in, v/hoc b cm bin ti ch - Lp cỏc ốn hiu sut cao chiu sỏng kiu si t, chiu sỏng bng hi thu ngõn, vv - Chn cn thn chn lu v ốn cú cụng sut cao v hiu sut lõu di, h thng hunh quang khụng dựng c vi ốn hunh quang Compact v chn lu in t - Nờn lu ý h thp giỏ ốn s dng s giỏ v búng ốn ớt hn - Lu ý chiu sỏng t nhiờn, ca s trn nh, vv - Lu ý sn tng bng mu sỏng hn v s dng ớt ốn chựm chiu sỏng hoc cụng sut thp hn - S dng chiu sỏng theo cụng vic v gim chiu sỏng nn - Tỏi ỏnh giỏ iu khin, loi v chin lc chiu sỏng bờn ngoi Thay i cụng ngh s dng dốn si t bng cụng ngh ốn LED cú hiu sut cao v tit kim nng lng 2.3 GII PHP S DNG CễNG NGH LP PH HPS i vi cỏc ca s, cú loi cụng ngh HPS-G l loi cụng ngh ph kớnh sut phn chiu khớ núng, ch s dng mt lp ph nht Lý tng cho vic ỏp dng c thi tit núng v lnh Lp ph ngn khụng cho khớ núng hot ng, chn c khong 99% tia t ngoi v 85% tia hng ngoi Lp ph ny c thit k lm gim nhit nh t C v gim c khong 20 30% chi phớ in nng cho cụng trỡnh Hỡnh 2.7: Chiu sỏng t nhiờn bng mỏi che v mỏi vũm Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 Cỏc bc tng ni v ngoi tht cú th x lý bng cụng ngh HPS-X v HPS-I, ú l cụng ngh chng thm, nm mc v chng ooxxy húa, nhm trỡ nhit d chu cho khụng gian bờn tũa nh v nõng cao hiu qu s dng nng lng chung cho c tũa nh Trong cụng ngh HPS-X phn chiu khớ núng thỡ HPS-I li l cụng ngh ngn nga s chuyn giao ca khớ núng Ch s hu cụng trỡnh cú th tit kim c khong t 20 40% chi phớ nng lng tiờu th thụng qua ỏp dng hai cụng ngh ny Sn phm cng khụng gõy bt c nguy hi no cho mụi trng ngoi ra, sn phm cũn thớch ng c s thay i ca thi tit Sn phm ỏp dng c c cho ng bờ tụng, g, nha v cú nhiu chng loi mu sc phc v cho mc ớch trang trớ cho cỏc cỏc cụng trỡnh 2.4 GII PHP THIT K H THNG iBMS Bờn cnh cỏc yờu cu chung v mt h thng iBMS , H thng iBMS trang b cho tũa nh Trung tõm hnh chớnh m bo cỏc yờu cu v cht lng qun lớ, v tớnh hin i húa, tớnh tin nghi, tớnh nng m rng cho tũa nh; Cỏc hng mc c in, k thut tũa nh Trung tõm hnh chớnh kt ni vi H thng iBMS gm cỏc hng mc sau: - H thng iu hũa khụng khớ Chiller: tớch hp cp cao qua BACnet IP cho phộp iBMS giỏm sỏt v iu khin cỏc thit b - H thng thụng giú: qun lớ v iu khin h thng qut cp khớ ti, qut hỳt khớ thi ca tũa nh, qut hỳt khớ c, nh v sinh - H thng cp thoỏt nc: + Qun lớ v iu khin h thng bm cp thoỏt nc v b cha nc ca tũa nh + Tớnh lng nc tiờu th ca tng tng - H thng cha chỏy: kt ni, giỏm sỏt h thng bỏo chỏy v iu khin h thng bm nc cha chỏy ca tũa nh, qun lớ qut tng ỏp cu thang - H thng thang mỏy: giỏm sỏt h thng thang mỏy ca tũa nh - H thng an ninh: + Tớch hp h thng camera giỏm sỏt vo iBMS + Tớch hp h thng truy nhp Access Control vo iBMS + Tớch hp h thng truyn PA Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 - H thng chiu sỏng: Qun lớ v iu khin chiu sỏng cỏc khu vc phũng hp, khu cụng cng, hnh lang, nh v sinh, sõn v cỏc tng hm ca tũa nh - H thng in nng: + Giỏm sỏt trng thỏi ca cỏc mỏy bin ỏp, cỏc t in phõn phi chớnh, cỏc mỏy phỏt in + o m in nng tiờu th ca tng tng H thng iBMS trang b cho tũa nh Trung tõm hnh chớnh s dng cỏc kt ni tiờu chun, m d dng kt ni vi cỏc h thng c in khỏc Do c thự vic tin cung cp cỏc hng mc c in khỏc khụng ng thi vi tin cung cp iBMS nờn ngoi cỏc tiờu chun xut trờn, tựy theo thc t Gii phỏp h thng iBMS cú th kt ni vi tt c cỏc chun m chung khỏc liờn quan n thit b c in, k thut tũa nh CHNG NG DNG CễNG NGH XANH TIT KIM NNG LNG V H THNG IU KHIN THễNG MINH iBMS CHO TềA NH TRUNG TM HNH CHNH TP NNG 3.1 GII THIU TềA NH TTHC NNG - Trung tõm hnh chớnh Nng c xõy dng trờn khu t ti s 24 ng Trn Phỳ ,qun Hi Chõu, thnh ph Nng Ranh gii: Phớa Bc giỏp: ng Lý T Trng Phớa Tõy giỏp: Bo tng Thnh ph v ng quy hoch Phớa ụng giỏp: ng Trn Phỳ Phớa Nam giỏp : ng Quang Trung 3.1.1 H thng h tng k thut v cỏc im u ni - Giao thụng : Ba mt u tip giỏp vi ng giao thụng hon thin - Cp nc : u ni t tuyn ng hin cú F150mm trờn ng Trn Phỳ thuc mng li cp nc ca Thnh ph - Thoỏt nc: Hin ti khu vc ó cú h thng thoỏt nc hon chnh,vỡ vy vic thoỏt nc ma ca cụng trỡnh ch u ni trc tip vo h thng mng chung ca khu vc Nc thi cụng trỡnh sau Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 14 ó c x lý cc b s c u ni vo tuyn mng chung ca khu vc - Cp in : Hin ti ó cú ng dõy 22KV chy dc theo ng Trn Phỳ 3.1.2 Gii phỏp kin trỳc: a T chc mt bng cỏc tng: Quy mụ: - Chiu cao tng : 34 tng ni v tng hm - Tng din tớch sn : 65.234m2 - Khu kt cu: H thng li ct 8m x 8m (phn ) - Cỏc tng hm: xe ụ tụ, xe bỏnh v cỏc phũng qun lý k thut, cn tin phc v nhõn viờn -Tng 1: Snh chớnh, tin snh, phũng -Tng 2: Snh chớnh, cỏc phũng hi ngh, phũng hp,snh ch -Tng 3-31: B trớ phũng lm vic , phũng hp nh v mt s khong trng trng cõy xanh nh -Tng 32-34: B trớ nh hng xoay ngm thnh ph Hỡnh 3.1: Tũa nh trung tõm hnh chớnh Nng Tng ngun u t khong 1400 t ng 3.1.3 Nhu cu v nng lng a Nhu cu v in nng Ph ti d kin i vi ton b cụng trỡnh l 7,000 kVA Cỏc ph ti in ca to nh l phũng, phũng hi tho, nh hng, v i quan sỏt Nhng tớnh toỏn v lng ph ti da vo cỏc d liu Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 15 ph ti in ca Vit Nam v ca Hip Hi in Hn Quc v cỏc c lng v lng ph ti hin hnh b Nhu cu v nhit nng Tũa nh trung tõm hnh chớnh c xõy dng lm ni lm vic trung ca UBND thnh ph v cỏc S, Ban, Ngnh thuc UBND nờn nú ch hot ng gi/ngy, ngy/ tun Vỡ vy h thng cung cp nc núng cho cỏc tũa nh ch s dng ch yu l tay, mt gi lm vic Theo tiờu chun cp nc trung bỡnh cho tng lm vic 50 thnh viờn l 100 lớt nc núng (tng ng mi thnh viờn cú tiờu chun lớt nc núng) mt ngy lm vic Nh vy lng nc núng cn cung cp cho tũa nh l: G = 100 x 34 = 3400 (lit) 3.2 NG DNG, TNH TON NLMT Qua kho sỏt, tng din tớch sn mỏi ca tng 37 l 2184 m2 Tũa nh Trung tõm hnh chớnh Nng nm ta GPS: Latitude 16,060N; Longitude 108,220E, kt hp vi s liu thng kờ v bc x mt tri ti khu vc Nng v dựng Chng trỡnh tớnh bc x mt tri ta xỏc nh c nng lng bc x trung bỡnh ti ta GPS trờn l: 4,425 kWh/m2 ỏnh giỏ: H thng cp nc núng bng nng lng mt tri cú hiu sut cao hn rt nhiu so vi hiu sut bin i in nng, ú vi 630 m2 din tớch sn mỏi tng 34 s u tiờn dựng cho h thng nc núng dựng nng lng mt tri Din tớch cũn li sau u tiờn cho h thng nc núng trờn s s dng cho h thng Pin mt tri 3.2.1 Trin khai mụ hỡnh bin i NLMT thnh nhit nng cung cp 3400 lớt nc núng t h thng cp nc núng nng lng mt tri mt ngy lm vic cho tũa nh chỳng ta phi tin hnh cỏc bc sau: 3.2.1 Chn mụ hỡnh bin i NLMT thnh nhit nng Theo lý thuyt t chng lp rỏp h thng ln, chỳng ta s chn mụ hỡnh ni theo s kt hp Trong ú kớch thc ca cỏc Collector v h thng tựy thuc vi cỏc s liu sau: - Cng bc x ni lp t: R (kWh/m2) - Tng lng nc núng cn thit : G (Lớt,kg) - Nhit nc núng yờu cu: tnn (oC ) Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 - Nhit ca nc lnh cung cp: tnl (oC ) - Hiu sut ca mu h thng m mỡnh nh ch to, lp t Tớnh toỏn c th cho h thng a Tớnh toỏn ch tiờu k thut Qua kho sỏt chỳng ta cú c cỏc thụng s sau: - Cng bc x trung bỡnh mt nm ni lp t: R = 4,425(kWh/m2) - Tng lng nc núng cn thit : G = 3.400 (Lớt,kg) - Nhit nc núng yờu cu: tnn = 60 (oC ) - Nhit ca nc lnh cung cp: tnl = 25 (oC ) - Chn mu h thng cú di tm hp th c an xen vo dóy ng (hỡnh 2.16), vi loi ny cú hiu sut l: = 40 % = 0,4 Nhit dung riờng trung bỡnh ca nc Cn = 1,16 Wh/kg.0C Vi s liu trờn ta tớnh c lng nhit cn thit mt ngy l: Q = G ( t nn - t nl ) Cn [ kWh/ngay] (theo cụng thc 2.31) ị Q= 3400 x(60 25)x1,16 = 138,04 [kWh/ngy] V din tớch b mt Collector cn thit: F = Q / ( .R ) ộ m ự ỷ ị F = 138,04/(0,4 x 4,425) = 118[m2] Vy cn phi cú 118 m2 Collector cung cp 3400 lớt nc núng 600C mt ngy Kớch thc chun ca mi Collector l m2, nh vy s lng Collector cn dựng s l: n = 118/2 = 59 (cỏi) ị chn 60 cỏi Vi s lng Collector v c im ca tũa thỏp ụi chỳng ta s chn gii phỏp gm h thng cung cp nc núng bng nng lng mt tri lp t trờn mỏi sn ca tũa thỏp Nh vy mi h thng s tng ng 30 Collector cung cp 1700 lớt nc núng mt ngy Chỳng ta dựng hai bn cha nc núng nhit 600C mi bn 1500 lớt Nc núng t hai bn ny s c dn vo bỡnh nc núng bng in mi bỡnh 100 lớt trc cp cho h thng nc núng ti cỏc tng Bn bỡnh nc núng dựng in nng mi bỡnh 20kW c t ti cỏc tng 33; 34; 30 v 29 s dng trng Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 17 hp khụng cú nng tri ma nhiu hay ụng tri õm u, nhit ca nc khụng t c 600C b Tớnh toỏn ch tiờu kinh t Vi h thng cung cp nc núng trờn s tn chi phớ u t ban u gm: - Tin u t cho Collector: 604.500.000 = 270.000.000 VN - Tin u t cho bn nc núng: 423.000.000 = 92.000.000 VN - Tin u t cho bỡnh nc núng 100 lớt 20kW: 410.000.000 = 40.000.000 VN - Tin u t cho cỏc ng dn nc núng v cỏc ph kin: 100.000.000 VN - Tin u t cho p tụ mỏt v dõy dn: 41.500.000 = 6.000.000 VN Nh vy tng chi phớ u t cho h thng: = Z = Z + Z + Z + Z + Z S collector bn nn Bỡnh nn ng,PK day,Ap 270.000.000 + 92.000.000 +40.000.000 + 100.000.000 + 6.000.000 = 508.000.000 VN Chi phớ cho hnh c tớnh toỏn nh sau: Trong nhng ngy cú nng thỡ h thng trờn cú th cp 3400 lớt nc núng mt ngy ờm cho tũa nh trung tõm hnh chớnh thnh ph Nng Do vy s khụng tn chi phớ cho nhng ngy ny c ỏnh giỏ so sỏnh cú c s ỏnh giỏ so sỏnh h thng cung cp nc núng bng nng lng mt tri vi h thng s dng nng lng in, chỳng ta s xột cho trng hp nu dựng in li cp 3400 lớt nc núng thỡ: Lng nhit lng tiờu th (bng nc núng) tớnh cho mt ngy ờm: Q = 138,04 [kWh/ngy] (ó tớnh trờn) Chi phớ hnh: Nu ch tớnh n giỏ in nng hin cho ph ti hnh chớnh s nghip l 1.200 VN/kWh v xem hiu sut ca bỡnh nc núng l 100% thỡ chi phớ b s l: Zvh = 1.200138,04 = 165.648 VN/ngy So sỏnh hiu qu ca phng ỏn trờn: - i vi chi phớ hnh thỡ c mi ngy cú nng phng ỏn dựng nng lng mt tri s tit kim c: 165.648 VN/ngy Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 18 - Theo s liu thng kờ ti Nng thỡ s ngy nng trung bỡnh mt nm l khong 300 ngy Nh vy trung bỡnh mi nm h thng nc núng dựng nng lng mt tri s tit kim c chi phớ hnh l: Z = 300165.648 = 49.694.400 VN CP S tin tit kim c khong 50 triu ng mi nm 3.2.2 Tớnh toỏn mụ hỡnh h thng PV Ton b din tớch sn mỏi tng 34 l 630 m2 Trong ú ó s dng khong 150m2 (gm cỏc Collector cng vi cỏc ph kin dn lp cỏc Collector v bỡnh cha nc núng), din tớch cũn li l: 630 150 = 480 m2 Din tớch dnh cho li i khong 100 m2 + 100 m2 b trớ cỏc hng mc khỏc ị din tớch cú th s dng lp pin mt tri: 630 - 150 - 200 = 280 m2 Hỡnh 3.2: Mụ hỡnh h thng cung cp in t nng lng mt tri Nh vy sn lng in nng sn xut quỏ nh so vi cụng sut yờu cu ca tũa nh Chi phớ u t ban u cho h thng PV trờn l quỏ ln nờn khụng mang li hiu qu 3.2.3 ỏnh giỏ chung: V mt s dng nng lng: - Nng lng bin i in nng: 107,9 kWh/ ngy - Nng lng bin i nhit nng: 138,04 kWh/ngy - Tng nng lng bin i: 107,9 + 138,04 = 245,94 kWh/ngy - Nng lng ngun mt tri: 630x4,425 = 2.787 kWh - Hiu qu: (245,94/2.787)x100% = 8,8 % Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 19 Sau tớnh toỏn cỏc thụng s k thut cng nh tớnh kinh t: h thng bin i nng lng mt tri thnh nhit nng cú tớnh kinh t hn Trong hiu sut ca h thng PV rt thp cú giỏ thnh u t cao, iu ú lm cho h thng ny cha cú tớnh chn la u t rng rói cho cỏc n v cụng nghip cng nh cỏc h dõn Tr trng hp nhng khu vc nỳi hi o khụng cú in li thỡ mụ hỡnh PV mi l s la chn, nhng hu ht ú khỏch hng s chn gii phỏp kt hp gia Biogas, nng lng giú v nng lng mt tri 3.3 NG DNG CễNG NGH LP PH CHNG NểNG HPS: Tũa nh trung tõm hnh chớnh c xõy dng vi tng bao xung quanh ch yu l kớnh cng lc vi mt ngy nn ti thnh ph Nng l 300 ngy mi nm, nhit trung bỡnh t 20 38 C thỡ vic dựng kớnh Cng lc bao xung quanh tũa nh s cú nhng t im sau: 3.3.1 u im: - To nờn v p kin trỳc cho tũa nh - T bờn tũa nh, ngi lm vic cú th nhỡn thy cnh quan ca thnh ph v mi hng - To n`hiu ỏnh sỏng t nhiờn, tit kin nng lng v chiu ỏng cho tũa nh 3.3.2 Nhc im: - Vic s dng kớnh bao quanh tũa nh s to nờn mt hin tng hiu ng nh kớnh lm cho nhit bờn ca tũa nh s nonsg hn nhit mụi trng - Khi ú cn phi bt ton b h thng iu hũa khụng khớ, thụng giú gii nhit Vic ny dn n lm tng thờm vic tiờu tn nng lng cho tũa nh - Hn na, hiu qu lm vic ca cỏc nhõn viờn tũa nh khụng cao, nh hng n sc khe ca h 3.3.3.Phng ỏn gii quyt : - Da trờn Cụng ngh lp ph HPS, ta ph mt cỏch nhit lờn ton b tng kớnh bao che ca tũa nh Lp ph ny phn chiu li s ta nhit bờn ca tũa nh m khụng lm nh hng n kt cu, thm m chung ca cụng trỡnh Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 20 - Kt qu l tng hiu qu tit kim nng lng, gim chi phớ in nng v khớ thi cacbon - Lm tt cho sc khe v nng sut lm vic ca cỏc nhõn viờn tũa nh 3.4 THIT K H THNG IU KHIN THONG MINH iBMS 3.4.1 C s thit k Da trờn yờu cu v qun lớ v hnh ca tũa nh Trung tõm hnh chớnh v trờn cỏc sn phm ng dng cho h thng qun lớ tũa nh hin v cỏc nghiờn cu v ng dng h thng qun lớ tũa nh tng li, h thng iBMS cho tũa nh Trung tõm hnh chớnh c thit k theo tiờu chun ca chõu u v kt ni d liu m t ng húa tũa nh EN 14908 H thng IBMS c xõy dng theo chun giao tip quc t thụng dng hin l BACnet MS/TP v cú kh nng kt ni vi cỏc thit b theo cỏc chun khỏc cho tũa nh nh Lonwork, Modbus/RS485, RS232 H thng iBMS m bo cht lng v phự hp vi cỏc tiờu chun hin hnh Nhng tiờu chun v ch dn c nờu danh mc di õy (hoc tng ng - Phn du ngoc n) c ỏp dng cho thit k h thng v cỏc thit b chớnh h thng iBMS 3.4.2 Mụ t thit k h thng iBMS a Kin trỳc h thng: Hỡnh 3.3: Kin trỳc chung ca h thng iBMS Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 21 b Quan im v mt h thng iBMS hin i c H tr mng Network chun d Kh nng m rng ca h thng 3.4.3 c tớnh k thut h thng iBMS a Gii thiu chung b Giao din ngi dựng: c Bo mt ngi dựng: d Giao din cu hỡnh: e Giỏm sỏt t ng: f Qun lý bỏo ng: 3.4.4 c tớnh k thut phn cng iBMS Phn mm ca trm cu hỡnh v lp trỡnh s c cu hỡnh hoc l mt h n (single workstation) vi mt c s d liu cc b hoc h multi-workstation, vi c s d liu c lu trờn mt server trung tõm Cỏc phn mm client i vi h multi-workstation s truy cp c s d liu server trung tõm qua mng Ethernet TCP/IP 100 Mbps Phn mm giao din ngi dựng l web-base, cú kh nng m rng lờn ti 100 ngi dựng cựng lỳc Tt c cỏc phn mm workstation, bao gm c hai: phn mm lp trỡnh v phn hnh web-based, u l cỏc thit b B-OWS, s dng giao thc BACnet/IP truyn thụng vi cỏc thit b BACnet khỏc Ghộp vi h thng multi-workstation, cú kh nng kt ni 256 trm trờn mng Ethernet vi server trung tõm Vi kin trỳc Client/ Server, bt k s thay i hoc thờm vo ca mt trm s t ng xut hin trờn tt c cỏc trm khỏc m khụng cn yờu cu copy files H multi-workstation m khụng cú Server trung tõm s khụng c chp nhn 3.4.5 Mụ t cỏc h thng tớch hp iBMS a H thng iu hũa thụng giú b H thng iu hũa Chiller c H thng iu hũa trung tõm VRV d H thng qut thụng giú e H thng phũng chỏy cha chỏy f H thng thang mỏy: g H thng an ninh tớch hp Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 22 h H thng iu khin chiu sỏng i H thng qun lý nng lng in, nc: j Tớch hp h thng PA 3.4.6 Kt lun Vic ng dng h thng iu khin thụng minh iBMS vo tũa nh hnh chớnh s giỳp cho ch u t giỏm sỏt iu khin c ton b cỏc hot ng ca tũa nh c th nh sau: - iu khin v giỏm sỏt cho cỏc h thng c/in tũa nh - Phi hp hot ng ca cỏc h thng c/in tũa nh ỏp ng tt nht cỏc yờu cu v mc hiu qu s dng - To mt cụng c giao tip Ngi/Mỏy cho cỏc nhõn viờn hnh tũa nh - Thng kờ cỏc s liu v tỡnh trng hot ng, thụng s k thut ca cỏc h thng c/in tũa nh di dng cỏc bỏo cỏo, c s d liu giỳp cho vic hnh tũa nh ca cỏc k s hnh ti u nht - T ng phỏt hin sm cỏc s c, a cỏc cnh bỏo nhanh chúng, chớnh xỏc nht cng nh lờn k hoch bo dng , bo trỡ n ngi hnh nhanh chúng sa cha, khc phc, trỏnh cỏc tai nn ỏng tic nh hng trc tip n ngi tũa nh cng nh kộo di tui th ca cỏc h thng tũa nh - H thng iu khin trung IBMS cho phộp trao i thụng tin, giỏm sỏt gia cỏc h thng c in, qun lớ trung v qun lớ in nng mc cao Mt h thng c tớch hp y h thng thụng tin, truyn thụng v t ng hoỏ phũng, õy cũn gi l cỏc To nh hiu nng cao, to nh xanh, to nh cụng ngh cao, Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 KT LUN V KIN NGH Kt lun - ti ó nghiờn cu cỏc cụng ngh xanh kin trỳc ỏp dng cho nh cao tng, s dng h thng iu khin thụng minh iBMS ti tũa nh trung tõm hnh chớnh Nng c cỏc kt qu sau: Trỡnh by c mụ hỡnh ỏnh giỏ v tớnh toỏn bc x nng lng mt tri, t c s ngun nng lng mt tri ti mt v trớ xỏc nh s phõn tớch v xõy dng c mụ hỡnh s dng ngun nng lng mt tri ú mt cỏch hp lý nghiờn cu, ng dng lp ph HPS cho tũa nh nhm lm gim kh nng b hp th nhit, gõy nờn hiu ng nh kớnh, gim chi phớ s dng nng lng cho tũa nh v ci thin c sc khe ca nhõn viờn tũa nh Trờn c s lý thuyt kt hp vi thc tin s dng cỏc thit b bin i nng lng mt tri xõy dng cỏc bc tớnh toỏn ng dng c th cho h thng PV v h thng nc núng dựng nng lng mt tri s dng lp ph HPS v cỏc ng dng c th ca h thng iu khin thụng minh ti tũa nh trung tõm hnh chớnh Nng Phõn tớch v a cỏc lun im v quan im kt hp chiu sỏng t nhiờn vi chiu sỏng nhõn to gim tiờu th nng lng cho cỏc tũa nh, ng thi m bo c nhu cu v ỏnh sỏng V mt k thut: Gii quyt c bi toỏn tit kim nng lng, ci thin sc khe ngi, gim tỏc ng n mụi trng v ci thin kh nng iu khin, giỏm sỏt cụng tỏc hnh ca tũa nh V mt xó hi v mụi trng - Khi mt d ỏn c trin khai t hiu qu s l ũn by thỳc y xó hi noi theo, c bit l vic ng dng cỏc cụng ngh xanh vo kin trỳc, ng dng h thng iu khin thụng minh Bờn cnh ú cũn hn ch tỏc ng n xu mụi trng sinh thỏi thụng qua ch tiờu v gim khớ thi s dng cỏc dng nng lng truyn thng gõy Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 24 Kin ngh - Vic ỏp dng v xõy dng cỏc d ỏn xanh s dng nng lng tỏi to, nng lng mi than thin vi mụi trng trờn th gii núi chung v Vit Nam núi riờng ang din rt mnh m Bờn cnh ú thỡ cũn nhiu tr ngi ln ỏp dng i tr cho ngi dõn chi phớ u t ban u quỏ cao, trin khai cũn mang tớnh hỡnh thc vic ng dng nng lng c ph bin v cú chiu sõu, tỏc gi cú mt s kin ngh sau: - Bờn cnh lut s dng nng lng tit kim v hiu qu cn cú cỏc chớnh sỏch thụng thoỏng v cú u t hp lý cho cỏc t chc, n v tiờn phong s dng nng lng mi tit kim v hiu qu - Cn nghiờn cu sõu hn cỏc yờu cu k thut v h thng iu khin thụng minh cho cỏc tũa nh cao tng - Cú cỏc tiờu chun thit k thc s phự hp l cụng c cho cỏc nh t thit k ỏp dng hiu qu - Cn nghiờn cu sõu hn cỏc tiờu chun ca cỏc nhúm ph ti - Cn nghiờn cu k hn vic s dng cỏc ngun nng lng mi cho mụ hỡnh em li hiu qu cao hn Hng phỏt trin - Ti u h thng bin i nng lng mt tri thnh in nng da trờn nn tng phỏt trin h thng PV cú hiu sut cao v h thng PV cú iu khin gúc thu nng lng mt tri - Nghiờn cu ch to cỏc b sc v b bin i inverter cú hiu sut cao, giỏ thnh gim - Nghiờn cu ti u cỏc mụ hỡnh s dng nng lng mt tri cú iu khin kt hp vi qun lý nhu cu nng lng cho cỏc tũa nh in hỡnh - Nghiờn cu, ng dng cú th iu khin, giỏm sỏt tt hn h thng iBMS Footer Page 26 of 126 ... cụng ngh xanh v h thng iu khin thụng minh cho cỏc tũa nh cao tng Chng 3: ng dng cụng ngh xanh, tit kim nng lng v h thng iu khin thụng minh iBMS cho tũa nh Trung tõm hnh chớnh thnh ph Nng Footer... khin thụng minh iu khin cỏc h thng k thut ca tũa nh Phng phỏp, i tng nghiờn cu S dng cỏc ti liu khoa hc ó c chng minh v kho sỏt thc t H s thit ca tũa nh nghiờn cu, ỏp dng cụng ngh xanh, tit... nh Trung tõm hnh chớnh thnh ph Nng + Nghiờn cu gii phỏp iu khin t ng hnh, iu khin thụng minh hn nhm gim chi phớ hnh v tit kim nng lng ca tũa nh - Phm vi nghiờn cu: Da vo thit k ca tũa nh Trung