- Thị trường điều hòa không khí tại Việt Nam . - Đánh giá thị trường điều hòa không khí tại Việt Nam . - Giải pháp giảm tiêu hao năng lượng của hệ thống điều hòa không khí . - Công nghệ biến tần trong điều hòa không khí gia dụng loại 2 cục . - Phân loại và đánh giá sơ bộ các loại điều hòa không khí . - Phương pháp đánh giá hiệu quả năng lượng của điều hòa không khí . - So sánh hệ số COP giữa điều hòa có biến tần và điều hòa không có biến tần . - Trong đó, sản lượng điện tiêu thụ cho thắp sáng, điều hòa không khí, sinh hoạt và hành chính sự nghiệp là 17,84 triệu kWh/ngày. - Trong khi đó các tòa nhà cao tầng hiện đại và các hộ nhà dân có mức độ tiêu thụ năng lượng cho điều hòa không khí (ĐHKK) trong các tháng mùa hè chiếm 30%60% toàn bộ tiêu thụ điện năng. - Hơn nữa , nhu cầu sử dụng điều hòa trong khu vực các hộ dân cư và thương mại ngày càng gia tăng, dẫn tới sự gia tăng đáng kể tiêu thụ điện năng tại khu vực này. - MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Đề tài luận văn sẽ có 3 mục tiêu như sau: i, Đánh giá mức độ tiêu thụ năng lượng của điều hòa không khí loại gia dụng trong điều kiện thực tế của hộ gia đình tại Hà Nội, có tính đến thói quen sống và điều kiện khí hậu. - ii, Xác định phương pháp đánh giá đặc tính tiêu thụ năng lượng của điều hòa không khí loại gia dụng trong điều kiện thực tế tại Việt Nam nói chung và Hà Nội nói riêng. - 4 iii, Đánh giá mức độ tiêu thụ điện năng của máy điều hòa không khí sử dụng công nghệ biến tần (inverter) so với máy điều hòa không khí loại cũ thông thường (không sử dụng công nghệ biến tần – Non Inverter) có cùng công suất danh định. - Phân tích về thị trường điều hòa không khí máy gia dụng loại 2 cục của Việt Nam trong những năm qua. - Tiến hành đo đạc phân tích xác định chỉ số COP của hai loại điều hòa biến tần và không biến tần. - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: Đo đạc thông tin của điều hòa gia dụng loại 2 cục, công suất lạnh 12.000Btu/h loại không biến tần thực trạng đang được sử dụng tại các hộ gia đình. - 03 căn hộ gia đình này sẽ được đo đạc để xác định công suất điện tiêu thụ, năng suất lạnh và chỉ số COP cho 02 loại điều hòa gia dụng biến tần và không biến được tần sử dụng. - Chương 2 đánh giá mức độ tiệu thụ năng lượng của điều hòa không khí gia dụng và tổng quan về trị trường điều hòa không khí loại gia dụng tại Việt Nam, nhận định của tác giả về việc nhu cầu sử dụng thiết bị điều hòa không khí loại tiết kiệm năng lượng là phù hợp với tình hình thực tế hiện nay tại Việt Nam. - Chương 3 thể hiện các phương pháp đánh giá đặc tính năng lượng của điều hòa không khí gia dụng tại Hà Nội, xác định hệ số COP làm cơ sở tính toán và nghiên cứu thực nghiệm của luận văn. - Chương 4 đánh giá mức độ tiết kiệm điện năng giữa điều hòa không khí gia dụng 2 cục loại biến tần và không biến tần có cùng công suất danh định theo khảo sát thực nghiệm tại 03 hộ gia đình tại Hà Nội, tính toán các kết quả năng suất lạnh Qo, COP. - Ta thấy điện năng của điều hòa không khí của trung tâm thương mại và văn phòng cho thuê chiếm tới 50% tổng công suất tiêu thụ điện trong tòa nhà. - Và điện năng tiêu thụ của điều hòa không khí của khách sạn là 40%. - Hình 2.1: Phân bổ tiêu thụ điện năng tại trung tâm thương mại và văn phòng cho thuê Điều hòa không khí Khác Đèn 7 Hình 2.2: Phân bổ tiêu thụ điện năng của khách sạn Hình 2.3: Phân bổ tiêu thụ điện năng của công trình nhiều chức năng. - Trong thời gian ngắn, nền kinh tế Việt Nam sẽ gặp nhiều khó khăn nhưng dài hạn sẽ ổn định và tiếp tục là thị trường tiêu thụ hàng hóa tiềm năng nói chung, và đối với thị trường điều hòa không khí nói riêng. - 5.0 n/a n/a Hiện trạng thị trường điều hòa không khí: Hiện nay, điều hòa không khí đã trở thành nhu cầu thiết yếu không chỉ đối với sử dụng thương mại mà trong cả cuộc sống sinh hoạt. - Điều này càng tạo ra sức mua điều hòa không khí ngày càng lớn. - Với các đặc điểm nêu trên, chúng ta có thể thấy thị trường điều hòa không khí của Việt Nam là thị trường đầy tiềm năng và có tốc độ phát triển rất cao. - Theo một số nghiên cứu gần đây trong năm năm trở lại đây, tốc độ tăng trưởng của thị trường điều hòa không khí của Việt Nam là rất cao, khoảng 20-30%/năm [7]. - Nhu cầu điều hòa không khí có độ co giãn cao phụ thuộc vào thời tiết, tình hình tài chính… Các số liệu đánh giá của BSRIA Co Ltd. - Các nghiên cứu thị trường gần đây cho thấy một số nhà cung cấp hàng đầu của thị trường máy điều hòa không khí của Việt Nam có mức độ tăng trưởng doanh số bán hàng từ 3060%. - Cụ thể trong bảng 2.4 dưới đây: Bảng 2.4: Thị trường máy ĐHKK và thị phần điều hòa gia dụng của Việt Nam [2] Nguồn SL Loại ĐHKK Mức tăng. - Các loại điều hòa gia dụng sử dụng công nghệ biến tần tiết kiệm điện hiện chưa được sử dụng rộng rãi [7]. - QUẢN LÝ NỘI VI Đặc trưng cho phương pháp đặc tính tiêu thụ năng lượng của điều hòa không khí có nhiều định nghĩa như COP, IPLV, APF/CSPF. - Có thể sử dụng các phần mềm tính tải của các hãng điều hòa không khí như DAIKIN, CARRIER để phép tính được chính xác và hợp lý nhất trong thời gian ngắn. - Các đường ống gió cấp lạnh và gió hồi được lắp đặt đạt được tốc độ tại miệng gió theo tiêu chuẩn của thiết kế điều hòa không khí. - 2 Máy nén chạy non tải trong thời gian dài Máy nén chỉ hoạt động theo chế độ ON/OFF Xem xét sử dụng máy điều hòa công nghệ biến tần hoặc kỹ thuật số. - Như đã trình bày ở mục trên, có rất nhiều giải pháp kỹ thuật nhằm giảm tiêu hao năng lượng của điều hòa không khí. - Trong luận văn này, với nghiên cứu cụ thể vào chủng loại máy điều hòa không khí gia dụng 2 cục trong hộ gia đình. - Do tính chất của hộ gia đình tại Việt Nam nói chung và Hà Nội nói riêng, điều hòa không khí luôn sử dụng trong điều kiện phụ tải nhỏ hơn 100% công suất danh định của thiết bị trong thời gian dài. - Do đó, một trong những biện pháp kỹ thuật được nhiều hãng điều hòa không khí sử dụng là thực hiện biến tần (inverter) cho máy nén của thiết bị. - Thực tế chứng minh công suất tiêu thụ điện chủ yếu của điều hòa không khí là máy nén. - Thay đổi tỷ số truyền: Không sử dụng trong công nghệ điều hòa không khí. - Trong khi đó, với máy điều hòa sử dụng công nghệ inverter, sau một thời gian hoạt động với công suất định mức nhiệt độ phòng sẽ giảm xuống bằng nhiệt độ cài đặt. - Công nghệ biến tần trong điều hòa không khí phù hợp với nhu cầu sử dụng điều hòa có phụ tải nhỏ hơn 100% công suất ban đầu trong thời gian dài hơn so với không có biến tần. - Vì vậy, máy điều hòa không khí sử dụng công nghệ biến tần rất phù hợp với căn hộ gia đình bởi tính tiết kiệm điện năng tiêu thụ của mình. - KẾT LUẬN - Với các số liệu khảo sát đã nêu, chúng ta nhận thấy điện năng tiêu thụ cho mỗi công trình và căn hộ, đặc biệt là nhà ở dân dụng, lượng điện năng tiêu thụ của điều hòa không khí chiếm tỷ lệ cao nhất trong các thiết bị sử dụng điện. - 50% tổng tiêu thụ điện năng của gia đình, đó là chưa kể tới thói quen chỉ sử dụng điều hòa không khí khi nhiệt độ trong phòng quá nóng sau khi đã sử dụng quạt. - Vấn đề tiết kiệm điện năng của điều hòa không khí là vấn đề đáng được quan tâm và thực hiện trong thời gian sớm và trên diện rộng. - Công suất tiêu thụ điện chủ yếu của điều hòa không khí là máy nén. - Việc giảm tiêu hao năng lượng của điều hòa không khí loại gia dụng 2 cục chính là giảm tiêu hao 27 năng lượng của máy nén. - Một trong những giải pháp đã được nhiều hãng điều hòa không khí sử dụng là sử dụng công nghệ biến tần (inverter cho máy nén). - Hình 3.1: Phân loại hệ thống điều hòa không khí 29 Một số Cấu tạo các dạng điều hòa thông dụng a. - Điều hòa cục bộ: Trên hình trên là sơ đồ nguyên lý của hệ thống lạnh các máy điều hoà công suất nhỏ. - Loại máy này có ưu điểm khởi động mềm, tiết kiệm năng lượng hơn loại điều hòa thông thường có cùng công suất. - Điều hòa cục bộ bao gồm loại 1 cục, hai cục và điều hòa ghép (Multy). - Máy điều hòa tổ hợp gọn PAC Đây là nhóm các hệ thống điều hòa có công suất vừa và lớn. - Bản chất các máy điều hòa dạng này là sự phát triển của máy điều hòa cục bộ sang dạng máy công suất lớn. - Hình 3.5: Hệ thống trung tâm nước giải nhiệt gió – Water Chiller 32 Tổng hợp các hệ thống điều hòa không khí được thể hiện trong bảng dưới đây: Bảng 3.1. - PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Thể hiện sự hiệu quả năng lượng của thiết bị điều hòa không khí, hiện nay trên thế giới sử dụng rất nhiều hệ số. - HỆ SỐ HIỆU QUẢ COP Hệ số COP (Coefficient of Performance) của hệ thống điều hòa không khí chính là hệ số lạnh hoặc hệ số nhiệt quen thuộc của máy lạnh và bơm nhiệt trong các giáo trình kỹ thuật lạnh. - RT (3.1) Tuy nhiên, thực tế cho thấy phần lớn thời gian vận hành của ĐHKK là không toàn tải, do đó nếu chỉ sử dụng các hệ số COP/EER để đánh giá hiệu quả năng lượng của điều hòa chạy ở chế độ toàn tải là chưa đầy đủ. - Testing and rating for performance” và TCVN điều hòa không khí hiệu suất năng lượng” và TCVN điều hòa không khí phương pháp xác định hiệu suất năng lượng” được dùng để đánh giá các thông số năng lượng của điều hòa không khí . - A B C D N/A N/A N/A 0.0 Dựa vào Bảng 3.7 có thể đưa ra công thức tính IPLV cho nhóm 4 Số liệu khí hậu Hà Nội như sau: IPLV = 0,0207A + 0,4110B + 0,5683C + 0,00D , (kW/kW) (3.4) Phương pháp tính bằng hệ số chạy non tải tích hợp IPLV được sử dụng phù hợp cho hệ thống điều hòa không khí trung tâm giải nhiệt nước (Chiller). - Do đó đối với nước ta chỉ số hệ số lạnh hiệu quả toàn mùa CSPF có ý nghĩa áp dụng thực tiễn lớn hơn trong việc xác định hiệu quả năng lượng của điều hòa không khí [15]. - Phương pháp tính bằng hệ số chạy non tải tích hợp IPLV được sử dụng cho hệ thống điều hòa không khí trung tâm giải nhiệt nước (Chiller. - Điện năng tiêu thụ của điều hòa không khí gia dụng loại 2 cục tập chung chủ yếu ở máy nén, vì vậy một trong các biện pháp kỹ thuật đã được rất nhiều hãng điều hòa sử dụng là thực hiện công nghệ biến tần cho máy nén. - Với thực trạng hiện có tại Hà Nội cũng như phù hợp với hoàn cảnh hiện nay, việc xác định phương pháp đánh giá đặc tính năng lượng của điều hòa không khí gia dụng loại 2 cục của luận văn sẽ sử dụng theo hệ số COP. - ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Do tính chất làm thực tế tại các hộ gia đình, các máy điều hòa đã được sử dụng cũ từ trước là loại không biến tần và của nhiều hãng khác nhau. - Chỉ sau khi thay thế bằng các máy điều hòa sử dụng công nghệ biến tần của Panasonic mới có sự đồng bộ về hãng thiết bị. - Thời gian 15 ngày đầu sẽ tiến hành việc đo đạc các máy điều hòa không khí cũ đang sử dụng loại không biến tần và 2 thiết bị tiêu thụ điện chính (tủ lạnh, bình đun nước). - 4.1.1 Nhà mẫu 01 - Nhà riêng - Điều hòa LG 1 chiều, công suất lạnh 12.000 Btu/h. - Tầng lắp thiết bị đo và máy điều hòa là tầng 3. - 4.1.2 Nhà mẫu 02 - Nhà liền kề - Điều hòa National 1 chiều, công suất lạnh 12.000 Btu/h. - Dàn nóng điều hòa được bố trí trên tầng mái. - 4.1.3 Nhà mẫu 03 - Căn hộ chung cư mới - Máy điều hòa LG 1 chiều, công suất lạnh 12.000 Btu/h. - Bước 4: Sử dụng phần mềm tính tải của hàng điều hòa Daikin để tính toán năng suất lạnh Qo trên mỗi giờ trong suốt thời gian vận hành của các máy điều hòa không khí dựa trên nhưng số liệu và khảo sát đã đo và thực hiện ở các bước trước. - Nhập các thông số đo đạc và khảo sát vào phần mềm tính tải của hãng điều hòa Daikin. - Năng suất lạnh Qo tính được ở bước 4 sẽ được chia cho công suất lạnh danh định của các máy điều hòa không khí để cho ra đơn vị % tải. - Chúng ta sẽ có được COP tương ứng với % tải của máy điều hòa không khí đo thực nghiệm. - PHƯƠNG PHÁP ĐO Nhiệt độ và độ ẩm đi vào giàn nóng của 2 máy điều hòa được đo bởi các đầu đo HIOKI 2301. - Khi đã hoàn thành lắp đặt hệ thống đo HIKOKI ở các hộ gia đình được chọn, sẽ tiến hành quá trình đo lượng điện tiêu thụ trên tủ lạnh, bình nóng lạnh và máy điều hòa không khí cũ sử dụng không biến tần đang sử dụng, nhiệt độ và độ ẩm dòng khí dẫn vào dàn nóng và dàn lạnh. - Lặp lại quá trình sau khi tiến hành lắp mới máy điều hòa không khí Panasonic loại biến tần có cùng công suất danh định. - Với 3 đầu đo dạng ampe kìm 9695-02 dùng để đo dòng điện tiêu thụ của điều hòa không khí, bình nóng lạnh và tủ lạnh. - KẾT QUẢ TÍNH TOÁN Dựa trên các kết quả đo được thực tế tại các hộ khảo sát, Chúng ta có được thông tin về điện năng tiêu thụ của máy điều hòa không khí 2 cục loại biến tần và không biến tần cùng với các thông số khác trong cùng thời điểm như nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời (min, max), số người trong phòng. - Tính Qo dựa trên phần mềm tính tải DAIKIN với các kết quả đo và khảo sát thực tế đã có được, nhập các thông số vào phần mềm, Chúng ta có được năng suất lạnh Qo của thiết bị điều hòa không khí 2 cục tại mỗi thời điểm đo. - Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 01 của máy điều hòa không khí không biến tần. - Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 01 của máy điều hòa không khí biến tần COPTải Lạnh, %NHÀ MẪU COPTải Lạnh, %NHÀ MẪU . - Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 02 của máy điều hòa không khí không biến tần Hình 4.6 . - Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 02 của máy điều hòa không khí biến tần COPTải Lạnh,%NHÀ MẪU COPTải Lạnh,%NHÀ MẪU . - Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 03 của máy điều hòa không khí không biến tần Hình 4.8. - So sánh hệ số COP giữa điều hòa có biến tần và điều hòa không có biến tần Cùng với việc tính toán được Qo theo phần mềm DAIKIN theo thông số đo đạc được, với công suất điện đo đạc được. - Bảng tính Qo cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 01 Ngày Loại điều hòa Thời gian chạy Nhiệt độ đặt Số người Tốc độ quạt điều hòa Thông số ngoài trời Tiêu thụ năng lượng ĐH phút oC tmax tmin φmax φmin W 14/8/2010 N.INV 256 28 1 Cao INV 223 28 1 Cao Bảng 4.16. - So sánh COP của máy điều hòa biến tần (INV) và không biến tần (N.INV) nhà mẫu 01 4.6.3.2. - Bảng tính Qo cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 02 Ngày Loại điều hòa Thời gian chạy Nhiệt độ đặt Số người Thể tích dòng không khí Thông số ngoài trời Tiêu thụ năng lượng ĐH phút oC tmax tmin φmax φmin W 4/8/2010 N.INV 302 27 2 Cao INV 354 28 2 Cao Bảng 4.18. - So sánh COP của máy điều hòa biến tần (INV) và không biến tần (N.INV) nhà mẫu 02 4.6.3.3. - Bảng tính Qo cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 03 Ngày Loại điều hòa Thời gian chạy Nhiệt độ đặt Thông số ngoài trời Tiêu thụ năng lượng ĐH phút oC tmax tmin φmax φmin W 13/8/2010 N. - So sánh COP của máy điều hòa biến tần (INV) và không biến tần (N.INV) nhà mẫu 03 Nhận xét. - Trong phạm vi tải lạnh từ 30%->75%, máy điều hòa không khí sử dụng biến tần có COP cao hơn so với máy điều hòa không khí không sử dụng biến tần trong cùng một điều kiện hoạt động. - Về việc tiêu hao năng lượng của máy điều hòa cục bộ sử dụng biến tần và không biến tần, ở mức tải lạnh yêu cầu nhỏ hơn 100% và hoạt động trong khoảng thời gian dài, máy điều hòa sử dụng công nghệ biến tần tiết kiệm điện năng hơn máy điều hòa không biến tần có cùng công suất lạnh danh định. - Hệ số COP chưa thực sự trả lời được câu hỏi về mức độ so sánh năng lượng của các loại máy điều hòa không khí tại thời điểm tải
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt