BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

NGUYỄN HOÀNG ĐÔNG

MỘT SỐ GIẢI PHÁP
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
CHO PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
TỈNH TIỀN GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số ngành: 60520202

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 3 năm 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

NGUYỄN HOÀNG ĐÔNG

MỘT SỐ GIẢI PHÁP
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
CHO PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
TỈNH TIỀN GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ


PGS. TS. Nguyễn Thanh Phương

Phản biện 1

3

TS. Võ Hoàng Duy

Phản biện 2

4

PGS. TS. Lê Minh Phương

5

TS. Đặng Xuân Kiên

Ủy viên
Ủy viên, Thư ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM
PHÒNG QLKH – ĐTSĐH


IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 26 tháng 11 năm 2015
V- Cán bộ hướng dẫn: TS. Phạm Đình Anh Khôi
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.

Học viên thực hiện Luận văn

Nguyễn Hoàng Đông


ii

LỜI CÁM ƠN

Để thực hiện và hoàn thành tốt luận văn, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc

phân ngành chế biến thủy sản tỉnh Tiền Giang:
 Quy trình sản xuất: đưa ra quy trình sản xuất điển hình của phân ngành
chế biến thủy sản.
 Quy trình công nghệ: vẽ và thuyết minh quy trình công nghệ của các thiết bị
tiêu thụ năng lượng trong nhà máy chế biến thủy sản.
Đề xuất các giải pháp quản lý và các giải pháp có vốn đầu tư thấp, các giải pháp có
vốn đầu tư trung bình hoặc cao để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong các
khâu phục vụ sản xuất để cắt giảm chi phí năng lượng:
 Giải pháp quản lý và giải pháp có vốn đầu tư thấp: các giải pháp này không
cần tốn chi phí đầu tư hoặc có chi phí đầu tư thấp các doanh nghiệp dễ dàng
áp dụng.


iv

 Giải pháp có vốn đầu tư trung bình và cao: để thực hiện các giải pháp này
các doanh nghiệp cần phải bỏ chi phí đầu tư, thông thường các giải pháp này
có tiềm năng tiết kiệm năng lượng lớn. Tùy theo khả năng đầu tư doanh
nghiệp cần nghiên cứu tính khả thi của giải pháp để lựa chọn giải pháp có
thời gian hoàn vốn ngắn thực hiện trước, thời gian hoàn vốn dài thực hiện
sau.


v

ABSTRACT
Nowadays the demand of energy in Vietnam is growing strongly, whereas there exist
enormous challenges regarding environmental risks as well as scarce and unstable
resources of traditional energy (coal, oil, gas and hydropower). Thus the matter of
"energy saving" is of great importance.

1.3. Đối tượng nghiên cứu..................................................................................................2
1.4. Phạm vi nghiên cứu.....................................................................................................3
1.5. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu..........................................................3
1.5.1. Phương pháp luận................................................................................................3
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................4
1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu..................................................6
Chương 2. TỔNG QUAN......................................................................................................7
2.1. Khái niệm....................................................................................................................7
2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới..............................................................................8
2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước................................................................................8
Chương 3. GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP TỈNH TIỀN GIANG
..............................................................................................................................................12
3.1. Tổng quan về ngành sản xuất công nghiệp tỉnh Tiền Giang.....................................12
3.2 Quy trình sản xuất phân ngành Chế biến Thủy sản....................................................12
3.3. Mô tả quy trình công nghệ phân ngành chế biến thủy sản........................................15
Chương 4. CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG PHÂN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
TỈNH TIỀN GIANG............................................................................................................19
4.1. Thiết bị hệ thống lạnh................................................................................................19
4.1.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh...........................................................................20
4.1.2. Các thiết bị hệ thống lạnh..................................................................................34
4.2. Hệ thống nước nóng điện trở.....................................................................................40
4.3. Hệ thống nước cấp....................................................................................................40
4.4. Hệ thống hệ thống bơm sục khí nước thải................................................................41
4.5. Hệ thống chiếu sáng..................................................................................................41


Chương 5. CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG KHÔNG TỐN CHI PHÍ ĐẦU
TƯ HOẶC CÓ CHI PHÍ ĐẦU TƯ THẤP...........................................................................43
5.1. Giải pháp quản lý......................................................................................................43
5.1.1. Các bước thực hiện............................................................................................43

6.1.2. Thay thế máy nén piston bằng máy nén trục vít................................................58
6.1.3. Lắp thiết bị xả khí không ngưng........................................................................59
6.1.4. Lắp thiết bị xả nước lẫn trong môi chất lạnh....................................................61
6.1.5. Sử dụng nước lạnh chiller thay cho nước lạnh từ đá vẩy..................................63
6.1.6. Lắp biến tần cho máy nén hệ thống lạnh...........................................................65
6.1.7. Trữ lạnh..............................................................................................................66
6.2. Hệ thống nước nóng..................................................................................................67
6.2.1. Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống máy nước nóng năng
lượng mặt trời..............................................................................................................67
6.2.2. Thay thế hệ thống nước nóng điện trở bằng hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén....69
6.3. Hệ thống bơm nước cấp............................................................................................72
6.3.1. Thay động cơ bơm non tải bằng động cơ có công suất phù hợp.......................72
6.3.2. Sử dụng biến tần hệ thống bơm nước cấp.........................................................74
6.4. Hệ thống chiếu sáng..................................................................................................76
6.4.1. Thiết kế, bố trí hệ thống chiếu sáng hợp lý........................................................76
6.4.2. Thay đèn huỳnh quang 1,2m chiếu sáng xưởng sản xuất và văn phòng bằng đèn
Led 1,2 m......................................................................................................................78
6.4.3. Thay đèn cao áp bằng đèn Led cho kho lạnh....................................................80
Chương 7. BÁO CÁO KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG MỘT DOANH NGHIỆP ĐIỂN
HÌNH (Công ty Cổ phần Nông Thủy sản Việt Phú).............................................................82
7.1. Tóm tắt......................................................................................................................82
7.1.1. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng.........................................................................82
7.1.2. Khả năng triển khai thực hiện các giải pháp TKNL..........................................83
7.1.3. Đề xuất kế hoạch thực hiện................................................................................83
7.1.4. Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng mà Công ty đã thực hiện......................84
7.2. Giới thiệu...................................................................................................................85
7.2.1. Giới thiệu đơn vị được kiểm toán......................................................................85
7.2.2. Thành phần nhóm kiểm toán năng lượng..........................................................86
7.2.3. Tổng quan và phạm vi công việc.......................................................................86
7.2.4. Nội dung của kiểm toán năng lượng..................................................................89

Chương 8. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO...........144
8.1. Kết luận...................................................................................................................144
8.2. Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo....................................................................145
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................146


x

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

IQF (individually quick frozen)

Băng chuyền cấp đông

TKNL

Tiết kiệm năng lượng

QLNL

Quản lý năng lượng

COP (Coefficient of Performance)

Hiệu quả sử dụng năng lượng của máy nén
hệ thống lạnh

ĐHKK

Điều hòa không khí

............................................................................................................................... 102
Bảng 7.9. Tiêu thụ nước và chi phí tiền nước theo từng tháng trong năm 2014..........104
Bảng 7.10. Điện năng và sản phẩm theo tháng trong năm 2014................................105


xii
xii
Bảng 7.11. Suất tiêu hao năng lượng trong năm 2014...........................................106
Bảng 7.12.Thống kê thông số kỹ thuật của đèn chiếu sáng....................................108
Bảng 7.13.Thống kê thông số kỹ thuật của hệ thống phòng máy...........................108
Bảng 7.14. Thống kê thông số kỹ thuật bơm thổi khí xử lý nước thải...................110
Bảng 7.15. Thống kê thông số kỹ thuật bơm nước cấp..........................................110
Bảng 7.16. Thống kê thông số kỹ thuật của thiết bị sản xuất nước nóng...............110
Bảng 7.17. Ràng buộc về năng lượng và các tiêu chuẩn.......................................111
Bảng 7.18. Bảng tính chi tiết thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô sắt từ bằng đèn
Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu quả......................................................115
Bảng 7.19. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí thay đèn huỳnh quang T10 tăng phô sắt
từ bằng đèn Led và bố trí lại hệ thống chiếu sáng hiệu quả..................................117
Bảng 7.20. Bảng tính chi tiết lắp biến tần cho bơm nước cấp...............................119
Bảng 7.21. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí lắp biến tần cho bơm nước cấp..........120
Bảng 7.22. Công suất đo đạc của một số thiết bị.......................................................124
Bảng 7.23. Bảng tính toán lợi ích và chi phí bố trí hệ thống trục vít theo kiểu liên
hoàn và vận hành tối ưu hệ thống..........................................................................125
Bảng 7.24. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí bố trí hệ thống trục vít theo kiểu liên
hoàn và vận hành tối ưu hệ thống..........................................................................127
Bảng 7.25. Bảng tính chi tiết chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy sang nước lạnh
chiller.................................................................................................................... 128
Bảng 7.26. Bảng tóm tắt lợi ích và chi phí chuyển đổi sử dụng nước lạnh đá vẩy
sang nước lạnh chiller...........................................................................................130
Bảng 7.27. Bảng tính chi tiết lắp thiết bị tách khí không ngưng............................131

Hình 4.21. Băng chuyền IQF...................................................................................38
Hình 4.22. Dàn lạnh kho lạnh.................................................................................38
Hình 4.23. Hệ thống nước nóng điện trở.................................................................40
Hình 4.24. Hệ thống nước cấp từ bồn trên cao bơm từ đáy hồ chứa.......................40
Hình 4.25. Hệ thống nước cấp từ bồn trên cao bơm từ nấp hồ chứa.......................41


Hình 4.26. Hệ thống bơm xử lý nước thải................................................................41
Hình 4.27. Hình chiếu đứng xưởng chế biến thủy sản.............................................42
Hình 4.28. Hình chiếu bằng xưởng chế biến thủy sản.............................................42
Hình 6.1. Đồ thị công suất của bơm, quạt theo lưu lượng.......................................57
Hình 6.2. Dạng đồ thị công suất bơm, quạt theo lưu lượng sau khi lắp biến tần.....57
Hình 6.3. Sơ đồ đấu nối đường ống của thiết bị xả khí không ngưng......................60
Hình 6.4. Sơ đồ lắp đặt hệ thống xả nước môi chất lạnh.........................................62
Hình 6.5. Sơ đồ hệ thống chiller nước lạnh.............................................................64
Hình 6.6. Sơ đồ hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời...............................68
Hình 6.7. Sơ đồ hệ thống thu hồi nhiệt đầu nén.......................................................70
Hình 6.8. Đồ thị phần trăm tải và hiệu suất động cơ...............................................72
Hình 6.9 Sơ đồ hệ thống biến tần hệ thống bơm nước cấp......................................74
Hình 6.10. Sơ đồ hệ thống nước sử dụng bơm áp lực..............................................75
Hình 6.11. Sơ đồ bố trí đèn hình chiếu đứng xưởng sản xuất..................................76
Hình 6.12. Sơ đồ bố trí hình chiếu bằng đèn xưởng sản xuất..................................77
Hình 6.13. Thay thế đèn huỳnh quang 1,2m bằng đèn Led 1,2m.............................78
Hình 6.14. Thay thền đèn cao áp 250W bằng đèn Led 100W..................................80
Hình 7.1. Lắp đồng hồ theo dõi điện năng tiêu thụ các thiết bị cấp đông................85
Hình 7.2. Lắp biến tần cho quạt dàn lạnh...............................................................85
Hình 7.3. Trình tự thủ tục chi tiết thực hiện kiểm toán năng lượng.........................88
Hình 7.4. Sản lượng sản phẩm theo tháng năm 2014..............................................94
Hình 7.5. Sơ đồ quy trình sản xuất..........................................................................96
Hình 7.6. Sơ đồ đơn tuyến hệ thống cung cấp điện cho toàn Công ty......................98

trong những nguyên nhân lớn kìm hãm sự phát triển kinh tế, xã hội. Rộng hơn nữa,
đó là nhân tố không thể thiếu và cực kì cần thiết khi đất nước ta đang ở trong giai
đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hoá mạnh mẽ như hiện nay. Trong giai đoạn hiện
nay, nước ta có nhu cầu rất lớn về năng lượng để thúc đẩy sự phát triển kinh tế, xã
hội. Nguồn năng lượng có sẵn hiện nay không phải là vô tận, hơn thế nữa Việt Nam
lại còn nhiều hạn chế trong việc khai thác, chế biến và phát triển các nguồn năng
lượng mới thay cho nguồn năng lượng truyền thống. Chúng ta đã, đang và sẽ tiếp
tục phải bỏ ra khoản chi phí lớn để nhập khẩu năng lượng. Bên cạnh đó, sử dụng
năng lượng trong quá trình sản xuất của nước ta còn rất cao so với nhiều nước khác
do công nghệ và thiết bị lạc hậu, quản lý chưa chặt chẽ dẫn tới lãng phí năng lượng,
…
Hoạt động tiết kiê êm năng lượng ở nước ta đang từng bước được thể chế hoá, mở
đầu bằng sự ra đời của Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả số
50/2010/QH của Quốc hội thông qua ngày 17 tháng 6 năm 2010 tại kỳ họp thứ 7
khoá XII. Ngày 29 tháng 3 năm 2011 Chính phủ ban hành Nghị định số
21/2011/NĐ-CP Nghị định Quy định chi tiết và biện pháp thi hành Luật sử dụng
năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Ngày 17 tháng 10 năm 2014 Chính phủ ban hành
Nghị định số 134/2014/NĐ-CP Nghị định Quy định về xử phạt vi phạm hành chính
trong lĩnh vực điện lực, an toàn đập thủy điện, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả.
Tuy vậy, các hoạt đô êng tiết kiê êm năng lượng chưa thực sự được triển khai rô êng
khắp mà chỉ chủ yếu tâ êp trung ở thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nô êi, Đà Nẵng. tỉnh


2

Tiền Giang cũng có mô tê vài hoạt đô nê g đạt kết quả bước đầu, nhưng chiến lược dài
hạn về tiết kiê êm năng lượng với các mục tiêu cụ thể vẫn chưa được thiết lâ êp,
nguyên nhân chính là do kinh nghiệm và năng lực của cán bộ còn hạn chế vì đây
vẫn là một vấn đề mới đối với địa phương.

cả nước (nói chung) và tỉnh Tiền Giang (nói riêng) cũng còn chưa hợp lý do nhiều
yếu tố: kinh nghiệm và năng lực của người quản lý và thiết kế, ý thức người sử


3

dụng chưa cao... Đặc điểm của công nghệ chế biến thủy sản đông lạnh là sử dụng
một lượng điện và nước rất lớn phục vụ cho hầu hết các công đoạn trong quy trình
sản xuất từ khâu sơ chế, chế biến, cấp đông, trữ đông... Do đó, cần phải đề ra các
giải pháp thiết thực nhằm sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả để tư
vấn cho các doanh nghiệp.
1.4. Phạm vi nghiên cứu
Đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng theo vốn đầu tư:


Giải pháp tiết kiệm năng lượng không cần đầu tư và đầu tư thấp
(quản lý nội vi)
 Giải pháp quản lý
 Các giải pháp tiết kiệm đối với khu vực văn phòng



Các giải pháp tiết kiệm năng lượng có vốn đầu tư trung bình và cao
 Hệ thống lạnh (bảo ôn, thay thế máy nén piston bằng máy nén trục vít)
 Hệ thống nước nóng (nước nóng năng lượng mặt trời hoặc thu hồi nhiệt
đầu nén gia nhiệt nước nóng thay cho nước nóng điện trở)
 Hệ thống bơm (thay động cơ bơm non tải, sử dụng biến tần)
 Hệ thống chiếu sáng (thiết kế, bố trí lại hệ thống chiếu sáng)

Doanh nghiệp trong phân ngành chế biến thủy sản có thể tham khảo lựa chọn việc

Số

Nước sản

lượng

xuất

1

Máy đo phân tích điê ên năng tự ghi Yokogawa CW121

01

Nhật

2
3
4
5
6

Máy đo phân tích điê ên năng tự ghi
Máy phân tích điện năng tự ghi
Máy đo công suất tức thời
Máy đo nhiê êt đô ê bằng hồng ngoại
Máy đo độ sáng (Lux kế)
Máy đo đô ê ẩm, nhiê êt đô ê và đo

Yokogawa CW240


Xác định suất tiêu hao năng lượng:

Dựa vào kết quả thu thập số liệu điện năng tiêu thụ và sản lượng hàng tháng của
doanh nghiệp cung cấp trong bộ câu hỏi khảo sát để tính suất tiêu hao năng lượng
cho từng tháng hoặc đo đạc số liệu tiêu thụ năng lượng và tiến hành thu thập số liệu


5

sản lượng sản xuất trong các ngày đo đạc để tính suất tiêu hao năng lượng các khu
vực như tủ cấp đông IQF, tủ đông, toàn nhà máy.
Ví dụ: Tính suất tiêu hao điện của băng chuyền IQF (500 kgs/hrs) theo các bảng
1.2, 1.3 và 1.4.
Bảng 1.2. Điện năng tiêu thụ đo đạc được của IQF
Thông số
Công suất trung bình
Thời gian

IQF1

IQF2

IQF3

IQF4

150,5 kW

158,3 kW


17:30

11:50

17:30

10:15

17:30

9:50

17:30

2

17:30

20:45

17:30

20:45

17:30

20:45

17:30


Bảng 1.4. Suất tiêu hao điện
Thông số
Điện năng tiêu thụ
Sản lượng
Suất tiêu hao

IQF1

IQF2

IQF3

IQF4

2.671,4 kWh

2.691,1 kWh

5.844 kg

6.505 kg

7.201 kg

7.112 kg

0,46 kWh/kg

0,41 kWh/kg