Cải thiện và giảm thiểu chi phí cho hệ thống chiếu sáng công cộng là một vấn đề đang được quan tâm trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế, không chỉ đơn thuần là chất lượng chiếu sáng mà phải làm thế nào để tạo ra một môi trường an toàn hơn cho những người tham gia giao thông và mỹ quan đô thị.
Cải thiện và giảm thiểu chi phí cho hệ thống chiếu sáng công cộng là một vấn đề đang được quan tâm trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế, không chỉ đơn thuần là chất lượng chiếu sáng mà phải làm thế nào để tạo ra một môi trường an toàn hơn cho những người tham gia giao thông và mỹ quan đô thị. Hiện nay, các hệ thống chiếu sáng công cộng vận hành hiệu quả chưa cao, về ban đêm từ 22h đêm đến 6h sáng lưu lượng phương tiện tham gia giao thông ít nhưng ánh sáng đèn đường vẫn được duy trì như khoảng thời gian từ 18h đến 22h. Mặt khác về ban đêm điện áp lưới điện thường cao hơn định mức do đó công suất tiêu thụ của mỗi bóng cũng tăng nên, điều này đã gây lãng phí không ít điện năng của đất nước. Từ thực trạng đó, các cơ quan chức năng cũng đã có một số giải pháp tiết kiệm như:
1) Giải pháp tắt xen kẽ các bóng trên một tuyến đường, nhưng cách làm này lại làm cho các phương tiện tham gia giao thông gặp khó khăn khi đi trên đoạn đường có vị trí tối, vị trí sáng làm ảnh hưởng sấu đến sự điều tiết của mắt người tham gia giao thông, đồng thời ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị.
2) Giải pháp thay thế các bóng đang sử dụng sang loại bóng tiết kiệm điện và giải pháp sử dụng loại chấn lưu hai cấp công suất. Các giải pháp này có chi phí đầu tư lớn và việc thay thế các bóng và chấn lưu đang sử dụng gây lãng phí, hiệu quả tiết kiệm lại không cao.
Vì vậy, một giải pháp giúp cho vận hành hệ thống chiếu sáng có hiệu quả hơn mà vẫn cho phép sử dụng lại cơ sở hạ tầng chiếu sáng hiện có, đó là sử dụng Tủ tiết kiệm điện chiếu sáng ATK tập trung cho mỗi tuyến đường, với mục tiêu tiết giảm công suất điện của các bóng đèn theo nguyên tắc: Vận hành ở chế độ ổn áp trong thời gian từ 18h - 22h, chế độ này nếu điện áp lưới cao hơn định mức 220V thì thiết bị tự động điều chỉnh điện áp về giá trị định mức. Vận hành vào thời gian: 22h - 06h sáng chạy ở chế độ tiết giảm công suất, tất cả các bóng đèn vẫn sáng nhưng ở công suất tiêu thụ chỉ còn 55- 60% công suất định mức, cường độ ánh sáng có giảm theo nhưng vẫn phù hợp với mật độ hoạt động của người tham gia giao thông tại thời điểm đó.
Thiết bị Tủ tiết kiệm điện chiếu sáng ATK do công ty Cổ phần Cơ điện tử ASO thiết kế, chế tạo đã ứng dụng và thử nghiệm thành công. Sản phẩm Tủ tiết kiệm điện chiếu sáng sử dụng công nghệ thiết bị bán dẫn công suất và vi điều khiển. Việc ứng dụng công nghệ này cho phép chiếu sáng hiệu quả và tiết kiệm hơn. Mức tiết kiệm có thể đạt đến 45% điện năng tiêu thụ mà vẫn đảm bảo cường độ ánh sáng theo tiêu chuẩn lưu thông trên đường. Tổn hao năng lượng trên thiết bị thấp (<2%), đồng thời tránh được hiện tượng quá điện áp cho bóng đèn, do đó tăng được tuổi thọ của bóng đèn.
Trong khi thử nghiệm sản phẩm chúng tôi đã thống kê khi chạy Tủ tiết kiệm điện và khi không chạy Tủ tiết kiệm điện cùng trên một tuyến đường cho kết quả như sau: ở chế độ không chạy Tủ tiết kiệm điện, điện áp lưới về đêm thường nên cao, có lúc nên đến 245V, do đó công suất tiêu thụ của bóng đèn chiếu sáng thường cũng tăng lớn hơn công suất định mức và công suất chiếu sáng bị dư thừa. Ở chế độ có Tủ tiết kiệm điện vào vận hành, việc tiết giảm năng lượng có hiệu quả ngay từ khi bắt đầu vận hành nếu điện áp lưới đang cao hơn định mức, vào khoảng thời gian tiết giảm ban đêm đã mang lại hiệu quả tương đối cao, tiết giảm được đến 43-48% công suất so với chạy không tiết giảm.
Các mức điện áp và công suất tiết kiệm của một số đèn tiêu biểu.
Kiểu đèn | Mức điện áp tiết giảm | Công suất tiết giảm khi điện áp lưới 220V | Công suất tiết giảm khi điện áp lưới 240V |
Đèn Natri cao áp | 170V | 38% | 53% |
Đèn thuỷ ngân cao áp | 180V | 35% | 51% |
Đèn Halogen kim loại | 170V | 32% | 50% |
Đèn huỳnh quang | 180V | 35% | 51% |
Hiệu quả của việc tiết giảm điện chiếu sáng được thể hiện qua ví dụ sau:
Tuyến đèn đường có công suất 30KW, Nếu không lắp tủ tiết kiệm điện chiếu sáng ATK khi chạy 11h/ngày (30kW*11h*365ngày), 01 năm sẽ tiêu tốn 120.450KWh. Nếu lắp tủ tiết kiệm điện chiếu sáng ATK và đặt chế độ tiết kiệm giảm 40% công suất, năng lượng điện tiêu thụ cho một năm sẽ là 91.980kWh = [(30kW*3h+30kW*9h*60%)*365ngày], số điện tiết kiệm trong một năm là: 28.470kWh. Với giá điện trung bình hiện nay thì số tiền tiết kiệm được khoảng 40 triệu đồng/năm.
Như vậy, nếu chúng ta ứng dụng diện rộng hệ thống này thì nó sẽ mang lại hiệu quả cao về mặt kinh tế đồng thời cải thiện tình trạng thiếu điện hiện nay của đất nước.
Thông số kỹ thuật tủ tiết kiệm điện chiếu sáng ATK
STT | Thông số kỹ thuật | Khả năng đáp ứng |
1. | Công suất | Loại nhỏ: 5-10kVA, loại lớn đến 100kVA. |
2. | Điện áp nguồn cấp | 3 pha 380V 50Hz |
3. | Tùy chỉnh khả năng tiết kiệm điện năng | Đến 40% |
4. | Đặt thời điểm chạy/ dừng | Có |
5. | Đặt thời điểm tiết giảm | Có |
6. | Đặt mức độ tiết giảm | Có |
7. | Đặc tính khởi động mềm | Có |
8. | Chế độ cắt xen kẽ pha kết hợp tiết giảm công suất | Có |
9. | Tự động ổn áp cho bóng đèn | Có |
10. | Chế độ dự phòng điều khiển | Có |
11. | Bảo vệ sự cố: Ngắn mạch, quá tải, tổn hao lớn, đường dây bị sử dụng điện trái phép. | Có |
12. | Đo dòng điện, điện áp trên lưới chiếu sáng | Có |
13. | Chức năng điều khiển giám sát từ xa qua mạng GSM/GPRS | Tùy chọn |
14. | Phù hợp với các loại đèn | Đèn Natri cao áp, Đèn thuỷ ngân cao áp, Đèn Halogen kim loại, Đèn huỳnh quang, Nguồn sáng tổng hợp |
15. | Nhiệt độ làm việc ngoài trời | 0-500C |
16. | Độ ẩm làm việc ngoài trời lớn nhất | 90% |
17. | Tiêu chuẩn sản xuất | ISO9001-2008 |
Hình ảnh Tủ chiếu sáng tiết kiệm điện ATK
Phạm vi ứng dụng sản phẩm:
1) Chiếu sáng đường phố, đường cao tốc.
2) Chiếu sáng bến cảng, sân bay, nhà kho, bãi đậu xe, khu công nghiệp, quảng trường, công viên.
Theo Aso
