Transcript SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU

HỘI KH KT LẠNH VÀ ĐHKK ViỆT NAM
ViỆN KH VÀ CN NHIỆT-LẠNH
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
Nguyễn Việt Dũng
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
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
261.685
301.586
347.623
405.846
-
-
15,7
BSRIA-2007
Máy nguyên
cụm
Gia dụng (%)
84,4
84,7
85
84.19
-
-
>15
Toàn bộ
327.328
363.280
370.558
389.709
420.065
453.907
8
Gia dụng (%)
83
82,5
84
83
83,3
83,3
6,8
Toàn bộ
-
400.000
-
-
-
-
2030
Gia dụng (%)
-
43%
-
-
-
-
>20
Toàn bộ
>300.000
450.000
650.000700.000
800.0001000.0000
850.000
~900.000
1520
Gia dụng (%)
~75
~75
~75
~80
~80
~80
>20
BSRIA-2009
Bộ CT 2008
ĐHBK HN
2010/2011
• Thị trường ĐHKK có mức tăng trưởng rất cao 30% trong giai đoạn 20072010 và
dự đoán tốc độ này > 10-15% cho giai đoạn 20112012;
• Tổng lượng ĐHKK tiêu thụ trong năm 2010 khoảng 800.0001000.000 chiếc. Trong
đó thị phần của điều hòa gia dụng chiếm từ 7585%. Bán chạy nhất là ĐHKK hai cục
có dải công suất từ 900018000 BTUh, chiếm 35 40%;
• Tiêu thụ điện dành cho ĐHKK trong các tòa nhà và hộ gia đình chiếm 3060% tổng
tiêu thụ điện của tòa nhà trong mùa hè và chiếm 1-5% tổng lượng điện tiêu thụ.
 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 chuẩn. Đơn vị SI-w/w. Tiêu
chuẩn thử nghiệm TCVN 6576-ISO5151:2010
• Hê số lạnh hiệu quả toàn mùa EER/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. Ở Nhật, Hàn hệ
số này gọi là Cooling Seasonal Performance Factor-CSPF
tiêu chuẩn thử nghiệm JBS-B 8616:2006,KS C9306:2007.
Tiêu chuẩn ISO 16358-1:2012 xác định hệ số CSPF theo
phương pháp của Nhật (JBS-B 8616:2006)-TCVN 78307831:2012
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
ToC PHÍA NGOÀI
THANH ĐỐT GIA NHIỆT
BỔ XUNG
QUẠT TUẦN HOÀN
THANH ĐỐT
NGĂN THỬ NGHIỆM
PHÍA NGOÀI (GIÀN
NÓNG)
ĐH THỬ
NGĂN THỬ NGHIỆM
PHÍA TRONG(GIÀN
LẠNH)
BỘ TẠO ẨM
QUẠT TUẦN HOÀN
NGHIỆM
BỘ HÒA TRỘN KHÔNG
KHÍ
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
THÔNG SỐ XÁC ĐỊNH QUA THỬ NGHIỆM
ĐIỀU KIỆN THỬ NGHIỆM
Điều kiện thử
nghiệm
Thông số thử nghiệm
STT
T1
T2
T3
Nhiệt độ không khí cấp vào phòng thử nghiệm
giàn lạnh (Indoor side):
Nhiệt độ khô
Nhiệt độ bầu ướt
27oC
19oC
21oC
15oC
29oC
19oC
Nhiệt độ không khí cấp vào phòng thử nghiệm
giàn lạnh (Indoor side):
Nhiệt độ khô
Nhiệt độ bầu ướta
35oC
24oC
Phương pháp xác định
Năng suất lạnh định mức/
ở điểm kiểm chuẩn ở điều
kiện tiêu chuẩn T1-Qo
Sử dụng phương pháp cân
bằng nhiệt buồng thử nghiệm
hoặc cân bằng dòng enthalpy
của không khí (2 phương
pháp chính)
Công suất điện tiêu thụ P
ở điều kiện tiêu chuẩn
Đo trực tiếp
Hệ số lạnh EER ở điều
kiện tiêu chuẩn hoặc điều
kiện khác, máy chạy toàn
tải / bán tải
EER= Qo/P
1
27oC
19oC
46oC
24oC
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).
a
Các thông số được xác
định qua thử nghiệm
2
3
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.
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
HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU XÁC ĐINH
bằng EER theo TCVN 7830-2007
HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU
Kiểu điều
hòa
Năng suất lạnh
Q kW
Một cụm
Hiệu suất năng
lượng tối thiểu ,w/w
-
Hai cụm
2,30
Q < 4.5
2,60
4.5≤ Q <7.0
2,50
7. 0≤ Q <14.0
2,40
CẤP HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG
Kiểu điều
hòa`
Một cụm
Hai cụm
Năng suất lạnh;
Q ,kW
Cấp hiệu suất năng lượng
1
2
3
4
5
2,30
2,50
2,70
2,90
3,10
Q < 4.5
2,60
2,80
3,0
3,2
3,4
4.5≤ Q <7.0
2,50
2,70
2,90
3,10
3,30
7.0≤ Q <14.0
2,40
2,60
2,80
3,00
3,20
-
SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU (MEPs)
THEO EER của TCVN 7830-2007 và một số nước 2008
MEPs -ĐHKK hai mảnh-TCVN7830-2007
MEPs -ĐHKK dạng cửa sổ-TCVN7830-2007
Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org
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
Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org
SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU (MEPs)
THEO EER của TCVN 7830-2007 và Trung Quốc
Cấp năng lượng trong giai
đoạn 2004-2008
Cấp năng lượng trong giai
đoạn từ 2010
Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org
SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU (MEPs)
THEO EER của TCVN 7830-2007 và Úc
Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –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 –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 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org
SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU (MEPs)
THEO EER của TCVN 7830-2007 và Nhật
Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –http://mappingandbenchmarking.iea-4e.org
SO SÁNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU (MEPs)
THEO EER của TCVN 7830-2007 và Hàn Quốc
Nguồn : Tổ chức Năng lượng Quốc tế-IEA-2011 –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 35oC sẽ cao hơn EER của ĐHKK biến tần ở điều kiện tương ứng.
• Mặt khác trên cơ sở phân tích về sự thay đổi tần số và EER trên toàn bộ vùng nhiệt độ và
thời gian hoạt động, cho thấy ĐHKK biến tần tiết kiệm năng lượng đáng kể so với ĐHKK
không biến tần.
 Như vậy chỉ 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
ĐH bình thường
COP ở vùng non tải
Nguồn: Veglia
Laboratories,
Inc.-HPTCJ,
Japan -2011
Điều kiện thử nghiệm và phương pháp
tính hệ số lạnh toàn mùa /CSPFISO16358-1:2012
18
Khái niệm hệ số lạnh toàn mùa /CSPFISO16358-1
• 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.
19
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.
• 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.
20
Xác định CSPF
• CSPF được xác định bởi công thức
sau:
n
Qi

CSTL
CSPF =
= i =n1
CSEC
 Pi
i =1
※CSTL- Tổng lượng nhiệt lấy đi trong mùa
làm lạnh
※CSTE-Tổng tiêu thụ năng lượng cho mùa
làm lạnh
n
n
 Q =  X (t ).
i =1
i
i =1
n
n
i =1
i =1
 Pi = 
i
cr
(t i ).ni
X (t i ) Pi (t i )ni
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
•
Điều kiện thử nghiệm ở tải định mức và trung
gian cho ĐHKK biến tần /không biến tần .
0
Cooling Seasonal Cooling Seasonal
Total Load
Total Energy
450.0
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
50.0
0.0
120
17
CSTL, CSTE & CSPF
18
19
20
21
22
18
19
20
21
22
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Outdoor Temperature Deg C
CSTE
100
24
Outdoor Temperature Deg C
CSTL
17
23
Non-INV
INV
80
CSPF=CSTL/CSTE
60
Non-INV: CSPF=3.92
40
INV: CSPF=4.62
20
0
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Outdoor Temperature Deg C
22
HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU XÁC ĐINH
bằng CSPF theo TCVN 7830-2012
HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU THEO CSPF
Kiểu
Năng suất lạnh danh định ( )
thiết bị
W (BTU/h)
Một cụm
Giá trị hệ số lạnh hiệu quả toàn mùa tối thiểu
Wh//Wh

2,60
 < 4 500
Hai cụm
( < 15 000)
4 500 ≤  < 7 000
3,00
(15 000 ≤  < 24 000)
2,80
7 000 ≤  < 14 000
2,60
(24 000 ≤  < 48 000)
CẤP HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG THEO CSPF
Kiểu
Năng suất lạnh danh định ( )
thiết bị
W (BTU/h)
1
2
3
4
5
Một cụm

2,60
2,80
3,00
3,20
3,40
3,00
3,20
3,40
3,60
3,80
2,80
3,00
3,20
3,40
3,60
2,60
2,80
3,00
3,20
3,40
Cấp
 < 4 500
 < 15 000
4 500 ≤  < 7 000
Hai cụm
(15 000 ≤  < 24 000)
7 000 ≤  < 14 000
(24 000 ≤  < 48 000)
HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU XÁC ĐINH
bằng CSPF theo TCVN 7830-2012
HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG TỐI THIỂU THEO CSPF
Kiểu
Năng suất lạnh danh định ( )
thiết bị
W (BTU/h)
Một cụm
Giá trị hệ số lạnh hiệu quả toàn mùa tối thiểu
Wh//Wh

2,60
 < 4 500
Hai cụm
( < 15 000)
4 500 ≤  < 7 000
3,00
(15 000 ≤  < 24 000)
2,80
7 000 ≤  < 14 000
2,60
(24 000 ≤  < 48 000)
CẤP HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG THEO CSPF
Kiểu
Năng suất lạnh danh định ( )
thiết bị
W (BTU/h)
1
2
3
4
5
Một cụm

2,60
2,80
3,00
3,20
3,40
3,00
3,20
3,40
3,60
3,80
2,80
3,00
3,20
3,40
3,60
2,60
2,80
3,00
3,20
3,40
Cấp
 < 4 500
 < 15 000
4 500 ≤  < 7 000
Hai cụm
(15 000 ≤  < 24 000)
7 000 ≤  < 14 000
(24 000 ≤  < 48 000)
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.iea4e.org
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
Kết luận
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Thị phần máy gia dụng chiếm 85-90%. Máy điều hòa 900018000BTUh bán chạy nhất .Tiêu thụ điện cho ĐH chiếm 30-60% tổng
điện năng tiêu thụ của hộ gia đình trong thời gian mùa hè.
Để kiểm định, dán nhãn ĐH gia dụng phải sử dụng đồng thời 2 tiêu
chuẩn ISO 5151:2010 (TCVN 6576:2007) và ISO 16358-1
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, không dùng cho ĐH
biến tần
Tiêu chuẩn ISO 16358-1 xác định các điểm phải kiểm định theo ISO
5151:2010, 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 chung cả cho ĐH biến tần và thường.
MEPs xác định theo TCVN 7830:2007 (EER) là thấp so với các nước
MEPs xác định theo CSPF TCVN 7830:2012 cũng không cao. Nên có
nghiên cứu thêm để hiệu chỉnh lại.
Xin chân thành cảm ơn
Thank you for your attentions