Document 1125463

Download Report

Transcript Document 1125463

HỘI KHOA HỌC KỸ THUẬT LẠNH VÀ ĐHKK VIỆT NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG VÀ HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TÔI THIỂU CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ LÀM MÁT TRỰC TIẾP- GIẢI NHIỆT GIÓ NĂNG SUẤT LẠNH NHỎ

1

HÀ NỘI, 04-2012

Nội dung

1. Thị trường ĐHKK gia dụng 2. Tổng quan về các chỉ số đánh giá hiệu quả năng lượng của ĐHKK gia dụng 4. TC TCVN 6576 /ISO 5151:2010 (EER) 5. Hiệu suất năng lượng tối thiểu theo EER 6. TC TCVN 7830/7831 /ISO 16358-1,2,3:2012.

7. Hiệu suất năng lượng tối thiểu theo CSPF 8. Kết luận

2

THỊ TRƯỜNG ĐHKK VÀ THỊ PHẦN ĐH GIA DỤNG

Thị trường máy ĐHKK và thị phần ĐH gia dụng của Việt Nam Mức tăng(%) Nguồn SL Loại ĐHKK 2007 2008 2009 2010 2011 2012

BSRIA-2007 BSRIA-2009 Bộ CT 2008 Máy nguyên cụm Gia dụng (%) Toàn bộ Gia dụng (%) Toàn bộ Gia dụng (%) 261.685

84,4 327.328

83 301.586

84,7 363.280

82,5 400.000

43% 347.623

85 370.558

84 405.846

84.19

389.709

83 420.065

83,3 453.907

83,3 15,7 >15 8 6,8 20  30 >20 ĐHBK HN 2010/2011 Toàn bộ >300.000

450.000

650.000 700.000

800.000 1000.0000

850.000

~900.000

15  20 Gia dụng (%) ~75 ~75 ~75 ~80 ~80 ~80 >20 • Thị trường ĐHKK có mức tăng trưởng rất cao 30% trong giai đoạn 2007  2010 dự đoán tốc độ này > 10-15% cho giai đoạn 2011  2012; và • Tổng lượng ĐHKK tiêu thụ trong năm 2010 khoảng 800.000

 1000.000

đó thị phần của điều hòa gia dụng chiếm từ 75  85%.

chiếc. Trong Bán chạy nhất là ĐHKK hai cục có dải công suất từ 9000  12000 BTUh; • Tiêu thụ điện dành cho ĐHKK trong các tòa nhà và hộ gia đình chiếm 30  60% tiêu thụ điện của tòa nhà trong mùa hè và chiếm 1-5% tổng lượng điện tiêu thụ.

tổng  Cần phải có phương pháp đánh giá đặc tính tiêu thụ năng lượng của ĐH gia dụng, dán nhãn phục vụ cho giải pháp TKNL .

CÁC CHỈ SỐ

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG

CỦA ĐHKK GIA DỤNG

( Qo <14 kW/48000 BTU/h)

•

Hệ số năng lượng hiệu quả EER-Energy Efficiency Ratio: tỉ số giữa năng suất lạnh tổng định mức và tổng công suất điện tiêu thụ tại điều kiện thử nghiệm. Đơn vị SI-w/w. Tiêu chuẩn thử nghiệm TCVN 6576-ISO 5151:2010

•

Hê số lạnh hiệu quả toàn mùa SEER/CSPF: Tỉ số giữa tổng lượng nhiệt mà ĐHKK lấy đi từ không gian điều hòa và tổng lượng điện tiêu thụ trong toàn bộ thời gian ĐHKK vận hành ở chế độ làm mát. Đơn vị SI -kWh/kWh. Ở Mỹ và Canada hệ số này gọi là SEER- Seasonal Energy Efficiency Ratio. Tiêu chuẩn thử nghiệm ANSI/AHRI 210/240-2008 tiêu chuẩn thử nghiệm .

Ở Nhật, Hàn hệ số này gọi là Cooling Seasonal Performance Factor-CSPF JBS-B 8616:2006, KS C9306:2007 .

T iêu chuẩn ISO 16358-1:2012 7830-7831:2012.

xác định hệ số CSPF -TCVN

Chỉ số IPLV, IEER chỉ được sử dụng cho ĐHKK có năng suất lạnh >19kW.

chiller và các

4

THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA ĐIỀU HÒA không ống gió

theo EER -ISO 5151:2010 (TCVN 6756) THIẾT BỊ CÂN BẰNG ÁP SUẤT GIÀN LẠNH ĐIỀU CHỈNH T o C PHÍA NGOÀI THANH ĐỐT GIA NHIỆT BỔ XUNG QUẠT TUẦN HOÀN BỘ HÒA TRỘN KHÔNG KHÍ NGĂN THỬ NGHIỆM PHÍA NGOÀI (GIÀN NÓNG) ĐH THỬ NGHIỆM NGĂN THỬ NGHIỆM PHÍA TRONG(GIÀN LẠNH) THANH ĐỐT BỘ TẠO ẨM QUẠT TUẦN HOÀN BỘ HÒA TRỘN KHÔNG KHÍ

•

Hệ thống buồng kiểm chuẩn: gồm 2 buồng được cách nhiệt và cách ẩm. Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của 2 buồng này được tạo ra và điều khiển bởi, ĐH, thanh đốt, bộ tạo và điều khiển độ ẩm;

•

Giàn nóng, giàn lạnh của ĐH được đặt trong các buồng này. Điện tiêu thụ, năng suất lạnh được đo và xác định ở chế độ tải định mức và một số chế độ không toàn tải trong các điều kiện chuẩn.

THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA ĐiỀU HÒA không ống gió

-ISO 5151:2010 (TCVN 6576) theo EER ĐIỀU KIỆN THỬ NGHIỆM Điều kiện thử nghiệm Thông số thử nghiệm T1 T2 T3

Nhiệt độ không khí cấp vào phòng thử nghiệm giàn lạnh (Indoor side): Nhiệt độ khô Nhiệt độ bầu ướt Nhiệt độ không khí cấp vào phòng thử nghiệm giàn lạnh (Indoor side): Nhiệt độ khô Nhiệt độ bầu ướt a 27 o C 19 o C 35 o C 24 o C 21 o C 15 o C 27 o C 19 o C 29 o C 19 o C 46 o C 24 o C

THÔNG SỐ XÁC ĐỊNH QUA THỬ NGHIỆM STT Các thông số được xác định qua thử nghiệm Phương pháp xác định

1 2 Năng suất lạnh định mức/ ở điểm kiểm chuẩn ở điều kiện tiêu chuẩn T1-Q o Công suất điện tiêu thụ P ở điều kiện tiêu chuẩn Sử dụng phương pháp cân bằng nhiệt buồng thử nghiệm hoặc cân bằng dòng enthalpy của không khí (2 phương pháp chính) Đo trực tiếp Ghi chú: T1 Điều kiện thử năng suất lạnh chuẩn dùng cho vùng khí hậu ôn hòa ( cận nhiệt đới, nhiệt đới gió mùa, ôn đới), T2 Điều kiện thử năng suất lạnh dùng cho vùng khí hậu ôn đới đặc trưng, T3 Điều kiện thử năng suất lạnh dùng cho vùng khí hậu nóng khô ( khí hậu sa mạc, xích đạo).

3 Hệ số lạnh EER ở điều kiện tiêu chuẩn hoặc điều kiện khác.

EER= Q o /P a Điều kiện này chỉ bắt buộc đối với việc thử nghiệm giàn ngưng tụ dạng ngưng tụ- bay hơi •

Ưu điểm: Lý thuyết dễ hiệu Xác định chính xác, Qo, P, COP tại các điều kiện chuẩn;

•

Nhược điểm: Không dùng để so sánh đặc tính năng lượng của các loại ĐHKK có khả năng giảm tải.

6

THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG CỦA ĐIỀU HÒA

bằng EER So sánh điều kiện thử nghiệm ở một số nước Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

7

HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU XÁC ĐINH bằng EER theo TCVN 7830-2007 Kiểu điều hòa

Một cụm Hai cụm

HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU Năng suất lạnh Q kW

-

Q < 4.5

4.5

≤ Q <7.0

7. 0 ≤ Q <14.0

Hiệu suất năng lượng tối thiểu ,w/w 2,30 2,60 2,50 2,40 CẤP HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG Kiểu điều hòa`

Một cụm Hai cụm

Năng suất lạnh; Q ,kW

-

Q < 4.5

4.5

≤ Q <7.0

7.0

≤ Q <14.0

1 2,30 2,60 2,50 2,40 Cấp hiệu suất năng lượng 2 2,50 3 2,70 4 2,90 2,80 2,70 2,60 3,0 2,90 2,80 3,2 3,10 3,00 5 3,10 3,4 3,30 3,20

8

SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) theo EER của một số nước và TCVN 7830-2007 MEPs -ĐHKK hai mảnh-TCVN7830-2007 MEPs -ĐHKK dạng cửa sổ-TCVN7830-2007

9

Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011

–

http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) của TCVN 7830-2007 và Trung Quốc Cấp năng lượng trong giai đoạn 2004-2008 Cấp năng lượng trong giai đoạn từ 2010

10

Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011

–

http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) của TCVN 7830-2007 và Úc Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011

– 11

http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) THEO EER của TCVN 7830-2007 và EU10 Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011

12 –

http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) của TCVN 7830-2007 và Nhật Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011

13 –

http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU của TCVN 7830-2007 và Hàn Quốc Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011

14 –

http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

Hạn chế của phương pháp đánh giá tính năng ĐHKK

ISO 5151:2010 –

•

Trong trường hợp EER ở điều kiện toàn tải của ĐHKK thường, ở vùng nhiệt độ ngoài trời khoảng 35 o C sẽ cao hơn EER của ĐHKK biến tần ở điều kiện tương ứng.

• 

Mặt khác trên cơ sở phân tích số liệu đo đạc thực tế, cho thấy ĐHKK biến tần tiết kiệm năng lượng đáng kể so với ĐHKK không biến tần, trong cùng điều ki.

C hỉ dụng phương pháp đánh giá EER theo ISO 5151 có thể dẫn đến kết luận không chính xác về hiệu quả năng lượng của ĐHKK trong điều kiện thực tế

ĐH biến tần COP vùng tải định mức

Nguồn:

Veglia Laboratories, Inc.-HPTCJ, Japan -2011

ĐH bình thường COP ở vùng non tải 15

Phương pháp xác định hệ số lạnh hiêu quả toàn mùa /CSPF ISO 16358-1:2012/TCVN7831:2012

16 16

Khái niệm hệ số lạnh toàn mùa /CSPF ISO16358-1

• Hệ số CSPF cho biết tương ứng với 1kWh điện tiêu thụ của ĐHKK, sẽ nhận được lượng nhiệt từ không gian được điều hòa là bao nhiêu kWh . CSPF không phải EER trung bình.

• Điểm khác biệt cơ bản của hệ số CSPF và EER là không chỉ đặc trưng cho tiêu thụ năng lượng của ĐHKK ở tải định mức, mà còn thể hiện được điều kiện hoạt động thực tế của ĐH như:điều kiện khí hậu, thói quen sử dụng, trạng thái không đầy tải và tần suất hoạt động của máy .

 Như vậy so với hệ số EER, hệ số CSPF đánh giá chính xác hơn hiệu quả năng lượng trên thực tế của ĐHKK, đặc biệt ĐHKK biến tần trong toàn bộ thời gian hoạt động .

17 17

Khái niệm CSPF

CSPF

=

Tổng lượng nhiệt lấy đi trong mùa

Tổng lượng điện tiêu thụ trong mùa

• Để tính CSPF phải tính xấp xỉ các tích phân ở tử số và mẫu số trong công thức trên, dựa trên cơ sở đặc tính năng lượng của ĐHKK ở các trạng thái khác nhau ( tương ứng với định mức , trung bình và thấp) và các số liệu quan trắc về thời tiết, đặc điểm kết cấu của tòa nhà.

• Phương pháp tính xấp xỉ nêu trên là phương pháp –Bin nhiệt độ được xây dựng bởi Viện Tiêu chuẩn & Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ -NIST (1977). Áp dụng tính cho hệ số SEER ở Mỹ từ 1985. CSPF ở Nhật 2006, Hàn 2009, SEER Trung Quốc 2011.

• Đối với các khu vực có điều kiện khí hậu khác nhau, CSPF sẽ khác nhau, để khắc phục điểm này ISO 16358,1 đã đưa ra điều kiện khí hậu tham chiếu .

18 18

Xác định CSPF

• CSPF được xác định bởi công thức sau:

CSPF

=

CSTL CSEC

=

i n

 = 1

Q i P i

• Điều kiện thử nghiệm ở tải định mức và trung gian cho ĐHKK biến tần / không biến tần .

i n

 = 1

Q i

=

i n

 = 1

X

(

t i

).

cr

(

t i

).

n i i n

 = 1

P i

=

i n

 = 1

X

(

t i

)

P i

(

t i

)

n i PLF

(

t i

)

X(ti)-tỉ số giữa tải nhiệt và năng suất lạnh ở nhiệt độ ti

 

cr(ti) năng suất lạnh toàn tải ở nhiệt độ ti; P(ti) công suất điện tiêu thụ ứng với năng suất lạnh cr(ti) PLF(ti) hệ số không đầy tải ở nhiệt độ ti ni- số giờ có nhiệt độ ngoài trời ti

19

0 17 450.0

400.0

350.0

300.0

250.0

200.0

150.0

100.0

50.0

0.0

120 17 100 80 18

CSTL, CSTE & CSPF

19

CSTL

20 18 19

CSTE

20 21 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Outdoor Temperature Deg C

33 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Outdoor Temperature Deg C

33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 Non-INV INV

CSPF=CSTL/CSTE

60 40

Non-INV: CSPF=3.92

INV: CSPF=4.62

20 0 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Outdoor Temperature Deg C

33 34 35 36 37 38 20 20

HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU XÁC ĐINH bằng CSPF theo TCVN 7830-2012 HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU THEO CSPF Ki ểu thi ết bị

M ột cụm Hai c ụm

N ăng suất lạnh danh định (

)

W (BTU/h)   < 4 500 (  < 15 000) 4 500 ≤  < 7 000 (15 000 ≤  < 24 000) 7 000 ≤  < 14 000 (24 000 ≤  < 48 000)

Giá tr ị hệ số lạnh hiệu quả toàn mùa tối thiểu

Wh//Wh 2,60 3,00 2,80 2,60

CẤP HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG THEO CSPF Ki ểu thi ết bị

M ột cụm Hai c ụm

N ăng suất lạnh danh định (

)

W (BTU/h)   < 4 500  < 15 000 4 500 ≤  < 7 000 (15 000 ≤  < 24 000) 7 000 ≤  < 14 000 (24 000 ≤  < 48 000)

1

2,60 3,00 2,80 2,60

2

2,80 3,20

C ấp 3

3,00 3,40

4

3,20 3,60

5

3,40 3,80 3,00 3,20 2,80 3,00 3,40 3,20 3,60 3,40 21

HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) theo CSPF/SEER của một số nước So sánh mức MEPs theo CSPF của ĐHKK không biến tần So sánh mức MEPs theo CSPF của ĐHKK biến tần Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –

http://mappingandbenchmarking.iea 4e.org

22

EU10 HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) theo CSPF/SEER của một số nước Trung Quốc Nhật Bản Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

23

Kết luận & đề xuất

1.

2.

3.

   Thị phần máy gia dụng chiếm 85-90%. Máy điều hòa 9000 12000BTUh bán chạy nhất . ĐH biến tần chiếm 19.8% thị phần (2011) Tiêu chuẩn ISO 5151:2010 xác định điều kiện thử nghiệm, trang thiết bị và quy trình thử nghiệm (TCVN-6576) tại điểm định mức và các điểm đặc trưng theo hệ số EER.

Có thể dùng để xây dựng MEPs và cấp năng lượng cho điều hòa không khí thường Tiêu chuẩn ISO 16358-1 5151:2010, xác định các điểm phải kiểm định theo ISO sử dụng các số liệu này để tính hệ số CSPF. Tiêu chuẩn này cho phép xác định, so sánh đặc tính năng lượng của các loại điều hòa chính xác hơn .

Ứng dụng cả cho ĐH biến tần và thường .

Để kiểm định, dán nhãn ĐH gia dụng nên sử dụng đồng thời 2 tiêu chuẩn ISO 5151:2010 (TCVN 6576) và ISO 16358-1(TCVN7831).

MEPs nước xác định theo TCVN 7830:2007 (EER) là rất thấp so với các cần thiết xem xét nâng MEPs.

MEPs sự xác định theo CSPF TCVN 7830:2012 cũng không cao. Nên có hiệu chỉnh lại . Xem xét nâng cấp khả năng thử nghiệm của phòng thí nghiệm (hiệu chỉnh phần mềm) trong nước.

24

Xin chân thành cảm ơn

PHẠM VI NGẬP NƯỚC CỦA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG VÀ TP HỒ CHÍ MINH VÀO NĂM 2100 THEO KỊCH BẢN A2 Nguồn : Bộ Tài Nguyên & Môi trường-Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam-6/2009

26

HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) theo CSPF/SEER của một số nước Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

27

HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU ( MEPs ) theo CSPF/SEER của một số nước Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org

28