1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

phân tích và so sánh các phương pháp đánh giá hiệu suất năng lượng đối với điều hòa biến tần gia dụng tại việt nam

103 1 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Phân tích và so sánh các phương pháp đánh giá hiệu suất năng lượng đối với điều hòa biến tần gia dụng tại Việt Nam
Tác giả Cung Đức Huy
Người hướng dẫn TS. Trịnh Quốc Dũng
Trường học Đại học Bách khoa Hà Nội
Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt
Thể loại Luận Văn Thạc Sĩ
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 103
Dung lượng 4,33 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI (16)
    • 1.1 Các phương thức xác định đặc tính năng lượng của ĐHKK (16)
      • 1.1.1 Hệ số hiệu quả năng lượng (EER) (16)
      • 1.1.2 Các hệ số tích hợp đánh giá hiệu suất năng lượng (16)
    • 1.2 Các hệ số đánh giá hiệu quả làm lạnh toàn mùa (20)
      • 1.2.1 SEER (21)
      • 1.2.2 CSPF và lộ trình sử dụng trên thế giới (21)
    • 1.3 CSPF tại Việt Nam (22)
      • 1.3.1 CSPF và ảnh hưởng tới thị trường ĐHKK gia dụng (22)
      • 1.3.2 Những vấn đề trong đánh giá hiệu suất điều hoà biến tần tại Việt (23)
    • 1.4 Quy đổi giữa các hệ số đánh giá hiệu suất năng lượng (23)
    • 1.5 Ảnh hưởng hiệu suất năng lượng của ĐHKK ở các điều kiện khí hậu khác (27)
    • 1.6 Mục tiêu của luận văn (29)
  • CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG CỦA ĐHKK GIA DỤNG (30)
    • 2.1 CSPF (30)
      • 2.1.1 Điều kiện thử nghiệm chung (ISO, Nhật Bản) (30)
      • 2.1.2 Phân bố nhiệt độ tham chiếu (30)
      • 2.1.3 Công thức tính toán (31)
    • 2.2 SEER (34)
      • 2.2.1 SEER của Hoa Kỳ (34)
      • 2.2.2 SEER của châu Âu (40)
  • CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CSPF VÀ SEER CHO ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ GIA DỤNG TẠI VIỆT NAM (46)
    • 3.1 Bin nhiệt độ cho Việt Nam (46)
      • 3.1.1 Những hạn chế của bin nhiệt độ theo ISO (46)
      • 3.1.2 Vấn đề sử dụng phân bố bin nhiệt độ cho ĐHKK tại Việt Nam (46)
    • 3.2 Thông số cần thiết để tính toán CSPF và SEER cho điều hoà không khí tại Việt Nam (51)
      • 3.2.1 CSPF (51)
      • 3.2.2 SEER (52)
    • 3.3 Tính toán cụ thể cho ĐHKK (53)
      • 3.3.1 CSPF (53)
      • 3.3.2 SEER (58)
  • CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (64)
    • 4.1 Kết quả tính toán CSPF và điện năng tiêu thụ khi áp dụng các bin nhiệt độ khác nhau (64)
      • 4.1.1 Năng suất lạnh 9000 BTU/h (64)
      • 4.1.2 Năng suất lạnh 12000 BTU/h (67)
      • 4.1.3 Năng suất lạnh 18000 BTU/h (70)
      • 4.1.4 Năng suất lạnh 24000 BTU/h (73)
      • 4.1.5 CSPF và điện tiêu thụ tính theo bin nhiệt độ cho vùng khí hậu khác tại Việt Nam của U4E và so sánh với bin nhiệt độ TCVN (ISO) (75)
      • 4.1.6 Xây dựng hàm quy đổi CSPF sang điện năng tiêu thụ cho từng năng suất lạnh của ĐHKK biến tần (78)
      • 4.1.7 So sánh điện năng tiêu thụ đo thí nghiệm với tính theo bin nhiệt độ TCVN và U4E 1A (78)
    • 4.2 SEER và điện năng tiêu thụ (79)
      • 4.2.1 Kết quả tính toán (79)
      • 4.2.2 So sánh điện năng tiêu thụ (81)
      • 4.2.3 SEER (82)
    • 4.3 So sánh giữa phương pháp tính bằng CSPF và SEER của châu Âu (83)
      • 4.3.1 Tương đồng (83)
      • 4.3.2 Khác biệt (83)
  • CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT (87)
    • 5.1 Kết luận (87)
    • 5.2 Đề xuất (88)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (89)
  • PHỤ LỤC (92)

Nội dung

Vấn đề cần thực hiện • Đánh giá, so sánh phương pháp tính toán, hiệu suất năng lượng và điện năng tiêu thụ của điều hoà không khí gia dụng kiểu biến tần và áp dụng theo chỉ số CSPF và SE

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG CỦA ĐHKK GIA DỤNG

CSPF

Như đã đề cập tại CHƯƠNG 1, Nhật Bản là nước đầu tiên áp dụng CSPF để đánh giá hiệu suất năng lượng cho ĐHKK gia dụng biến tần từ năm 2005, thay cho SEER được sử dụng tại Ho Kỳvì vậy, Nhật Bản được coi là quê hương của phương pháp CSPF Vì lí do trên, tiêu chuẩn đánh giá CSPF của cả ISO và Nhật Bản sẽ được đề cập trong chương này

2.1.1 Điều kiện thử nghiệm chung (ISO, Nhật Bản)

Bảng 2.1 Điều kiện thử nghiệm cùng các giá trị mặc định ở chế độ làm lạnh [11], [12]

Thử nghiệm Đặc tính Cố định

Năng suất lạnh tiêu chuẩn

Năng suất lạnh đầy tải ϕ ful (35), W

Công suất điện đầu vào ở chế độ làm lạnh đầy tải P ful (35), W

Năng suất lạnh nửa tải ϕ haf (35), W

- - ○ ■ ϕ haf (29)/1,077 Công suất điện đầu vào ở chế độ làm lạnh nửa tải P haf (35), W P haf (29)/0,914

Năng suất lạnh tải nhỏ nhất ϕ min (35), W

- ○ ○ ○ ϕ min (29)/1,077 Công suất điện đầu vào ở chế độ làm lạnh tải nhỏ nhất P min (35), W P min (29)/0,914

Năng suất lạnh nhiệt độ thấp

Năng suất lạnh đầy tải ϕ ful (29), W

1,077.ϕ ful (35) Công suất điện đầu vào ở chế độ làm lạnh đầy tải P ful (29), W 0,914.P ful (35)

Năng suất lạnh nửa tải ϕ haf (29), W

1,077.ϕ haf (35) Công suất điện đầu vào ở chế độ làm lạnh nửa tải P haf (29), W 0,914.P haf (35)

Năng suất lạnh tải nhỏ nhất ϕ min (29), W

Công suất điện đầu vào ở chế độ làm lạnh tải nhỏ nhất P min (29), W

2.1.2 Phân bố nhiệt độ tham chiếu

Bảng phân bố nhiệt độ tham chiếu ngoài trời sử dụng tính toán CSPF theo ISO và Nhật Bản (áp dụng tại Tokyo) được mô tả tại Bảng 2.2

Bảng 2.2 Phân bố nhiệt độ tham chiếu [11], [12] t j , °C 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Nhật Bản 123 86 39 10 0 0 0 0 1569 2.1.3 Công thức tính toán

Hệ số làm lạnh toàn mùa được tính như sau:

Tổng tải lạnh toàn mùa tính bởi:

Tải lạnh xác định LC(tj) ở nhiệt độ ngoài trời tj được xác định như sau

− t0: Nhiệt độ ngoài trời khi không có tải lạnh (Nhiệt độ cân bằng), °C Với:

− t100: Nhiệt độ ngoài trời khi ứng với 100% tải lạnh, °C, thường là 35°C

− ϕ ful(t100): Năng suất lạnh ở nhiệt độ t100 và ở điều kiện làm việc đầy tải, W, thay đổi tuyến tính và tính bằng biểu thức sau:

Năng suất lạnh nhỏ nhất ở nhiệt độ ngoài trời tj được tính toán như sau:

Năng suất lạnh nửa tải ở nhiệt độ ngoài trời tj được tính như sau:

Công suất điện đầu vào Pmin(tj) của thiết bị khi làm việc tại năng suất lạnh nhỏ nhất ở nhiệt độ ngoài trời tj tính bởi:

Công suất điện đầu vào Pful(tj) của thiết bị làm việc ở chế độ làm lạnh và ở nhiệt độ ngoài trời tj, thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ ngoài trời được tính theo công thức sau:

Công suất điện đầu vào ở chế độ làm lạnh nửa tải ở nhiệt độ ngoài trời tj tính bởi:

Năng lượng tiêu thụ ở chế độ làm lạnh được tính theo 2 trường hợp:

− Nếu có sẵn dữ liệu về năng suất lạnh thấp nhất thì năng lượng tiêu thụ được tính theo công thức sau:

• Làm việc chu kì (LC(tj) ≤ ϕ min(tj), j = 1 đến k) thì X(tj) tính bằng:

• Hệ số non tải FPL(tj) gây ra bởi thiết bị làm việc theo chu kì ở nhiệt độ ngoài trời tj được xác định theo biểu thức sau:

Với CD là hệ số suy giảm Bản chất của hệ số này đánh giá ảnh hưởng của chế độ tắt/bật (on/off) của ĐHKK không biến tần tới tiêu thụ năng lượng của ĐHKK Hệ số này có thể xác định bằng thực nghiệm cho từng ĐHKK trong các phòng thí nghiệm kiểm chuẩn, bởi công thức (2.13) Trong trường hợp chưa có nghiên cứu, có thể lấy giá trị mặc định CD 0,25 như theo Bảng 2.1

Trong đó: ϕful(cyc): Năng suất lạnh khi làm việc ở chế độ làm lạnh với năng suất lạnh danh định thử nghiệm theo phương pháp thử nghiệm giàn khô với chu kì tuỳ chọn ở mục C.2.2 của phụ lục C [11]; ϕful(dry): Năng suất lạnh khi làm việc ở chế độ làm lạnh với năng suất lạnh danh định thử nghiệm theo phương pháp thử nghiệm giàn khô tại trạng thái ổn định ở mục C.2.1 của phụ lục C [11];

EER,ful(cyc): Hệ số hiệu quả năng lượng ở chế độ làm lạnh với năng suất lạnh danh định thử nghiệm theo phương pháp thử nghiệm giàn khô với chu kì tuỳ chọn ở mục C.2.2 của phụ lục C [11]

EER,ful(dry): Hệ số hiệu quả năng lượng ở chế độ làm lạnh với năng suất lạnh danh định thử nghiệm theo phương pháp thử nghiệm giàn khô tại trạng thái ổn định ở mục C.2.1 của phụ lục C [11]

• Làm việc ở năng suất lạnh vô cấp từ năng suất lạnh tải nhỏ nhất đến năng suất lạnh nửa tải (ϕ min(tj) < LC(tj) ≤ ϕ haf(tj), j = k+1 đến p) o tp là nhiệt độ ngoài trời khi tải lạnh bằng năng suất lạnh tải nhỏ nhất thì EER,min(tp) phải được tính toán từ ϕ min(tp) và Pmin(tp) tp xác định theo công thức sau: t p = 6𝜙 ful (t 100 )t 0 +6𝜙 min (35)(t 100 −t 0 )+35[𝜙 min (29)−𝜙 min (35)](t 100 −t 0 )

6𝜙 ful (t 100 )+[𝜙 min (29)−𝜙 min (35)](t 100 −t 0 ) (2.14) o tc là nhiệt độ ngoài trời khi tải lạnh bằng năng suất lạnh nửa tải thì EER,haf(tc) phải được tính toán từ ϕ haf(tc) và Phaf(tc) tc xác định theo công thức sau: t c = 6𝜙 ful (t 100 )t 0 +6𝜙 haf (35)(t 100 −t 0 )+35[𝜙 haf (29)−𝜙 haf (35)](t 100 −t 0 )

Giả thiết EER thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ ngoài trời khi năng suất lạnh của thiết bị thay đổi liên tục:

E ER,mh (t j ) = E ER,min (t P ) + E ER,haf (t c ) − E ER,min (t p ) t c − t p ∙ (t j − t p ) (2.16)

Pmh(tj) là công suất tiêu thụ từ chế độ làm việc với năng suất lạnh tải nhỏ nhất đến nửa tải được tính từ LC(tj) và EER,mh(tj):

• Làm việc ở năng suất lạnh vô cấp từ năng suất lạnh nửa tải đến đầy tải (ϕ haf(tj) < LC(tj) ≤ ϕ ful(tj), j = p+1 đến m) o tb là nhiệt độ ngoài trời khi tải lạnh bằng năng suất lạnh đầy tải;

EER,ful(tb), EER ở nhiệt độ ngoài trời tb khi làm việc với năng suất lạnh đầy tải, phải tính toán từ ϕ ful(tb) và Pful(tb) tb xác định theo công thức sau: t b = 6𝜙 ful (t 100 )t 0 +6𝜙 ful (35)(t 100 −t 0 )+35[𝜙 ful (29)−𝜙 ful (35)](t 100 −t 0 )

Giả thiết EER thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ ngoài trời khi năng suất lạnh của thiết bị thay đổi liên tục:

E ER,hf (t j ) = E ER,haf (t c ) + E ER,ful (t b ) − E ER,haf (t c ) t b − t c ∙ (t j − t c ) (2.19)

Phf(tj) là công suất tiêu thụ từ chế độ làm việc với năng suất lạnh nửa tải đến năng suất lạnh đầy tải được tính từ LC(tj) và EER,hf(tj):

• Làm việc ở năng suất lạnh đầy tải (ϕ ful(tj) < LC(tj), j = m+1 đến n):

Pful(tj) tính toán theo công thức (2.8)

− Nếu không đo được năng suất lạnh tải nhỏ nhất, năng lượng tiêu thụ ở chế độ làm lạnh (CSEC), CCSE, phải tính theo công thức sau:

• Làm việc chu kì (LC(tj) ≤ ϕ haf(tj), j = 1 đến p): Trong dải này, phải thực hiện tính toán với giả thiết là điều hoà nhiệt độ làm việc theo chu kì với năng suất lạnh nửa tải: Trong công thức (2.21), X(tj) phải được tính toán từ ϕ haf(tj) theo công thức sau

• Làm việc ở năng suất lạnh vô cấp từ năng suất lạnh nửa tải đến năng suất lạnh đầy tải (ϕ haf(tj) < LC(tj) ≤ ϕ ful(tj), j = p+1 đến m): Tính toán theo (2.18) đến (2.20)

• Làm việc ở năng suất lạnh đầy tải (ϕ ful(tj) < LC(tj), j = m+1 đến n):

Pful(tj) tính toán theo công thức (2.8)

Như vậy từ các công thức trên cho thấy bản chất thuật toán tính CSPF là dựa theo tiếp cận của phương pháp Bin nhiệt độ kết hợp với nội suy năng suất lạnh, điện năng tiêu thụ của ĐHKK gia dụng như là hàm phụ thuộc tuyến tính vào nhiệt độ ngoài trời ϕ = f(tj) và P(tj) = g(tj); xác định đường cong hiệu suất năng lượng phụ thuộc vào phần trăm (%) tải EER = z (% tải) trên cơ sở đo ở 3 chế độ gồm, trạng thái đầy tải (full load/rated capacity); trạng thái nửa tải (half load/half capacity); trạng thái tải nhỏ nhất (min load) Trong điều kiện Việt Nam để rút ngắn thời gian và chi phí đo cho một mẫu ĐHKK, các tác giả xây dựng TCVN 10273:2013 đã đề xuất chi đo 2 điểm 50% và 100% tải, các giá trị còn lại xác định theo phương pháp nội suy, kết hợp với các giá trị tham chiếu.

SEER

2.2.1 SEER của Hoa Kỳ Điều kiện thử nghiệm SEER của Hoa Kỳ được mô tả tại Bảng 2.3 và Bảng 2.4

Bảng 2.3 Yêu cầu thử nghiệm đối với các loại ĐHKK giải nhiệt gió [13]

Tên thử nghiệm ĐHKK giải nhiệt gió

Một cấp Hai cấp Biến tần

Tên thử nghiệm ĐHKK giải nhiệt gió

Một cấp Hai cấp Biến tần

Chú thích: ■ Thử nghiệm bắt buộc

Bảng 2.4 Điều kiện thử của các thử nghiệm [13]

Nhiệt độ trong nhà, °C Tốc độ máy nén

Tốc độ gió dàn trong Bầu khô Bầu ướt Bầu khô Bầu ướt nhà

T1,Full 35,0 24,0 27,0 19,0 Lớn nhất Lớn nhất

BFull 27,8 18,3 26,7 19,4 Lớn nhất Lớn nhất

BLow 27,8 18,3 26,7 19,4 Thấp nhất Thấp nhất

CFull 27,8 14,4 26,7 13,9 Lớn nhất Lớn nhất

CLow 27,8 14,4 26,7 13,9 Thấp nhất Thấp nhất

DFull 27,8 14,4 26,7 13,9 Lớn nhất Lớn nhất

DLow 27,8 14,4 26,7 13,9 Thấp nhất Thấp nhất

EInt 30,6 20,6 26,7 19,4 Trung bình Trung bình

FLow 19,4 11,9 26,7 19,4 Thấp nhất Thấp nhất

GLow 19,4 14,4 26,7 13,9 Thấp nhất Thấp nhất

ILow 19,4 14,4 26,7 13,9 Thấp nhất Thấp nhất

Phân bố nhiệt độ tham chiếu dành cho điều kiện khí hậu T1 được mô tả qua hệ số bin giờ ở Bảng 2.5 với tổng số giờ xét theo vị trí địa lý mô tả tại Hình 2.1

Bảng 2.5 Phân bố hệ số bin giờ tính toán SEER [13]

Hệ số bin giờ (nj) 0,214 0,231 0,216 0,161 0,104 0,052 0,018 0,004

Hình 2.1 Phân bố số giờ làm lạnh trên lãnh thổ Hoa Kỳ [14]

Bin nhiệt độ của Hoa Kỳ có khoảng chia là 2,8 K, khác với bin nhiệt độ của CSPF và Nhật Bản có khoảng chia là 1°C do hai yếu tố:

• Hoa Kỳ sử dụng thang chia nhiệt độ °F, tương ứng với khoảng chia là 5°F

• Hoa Kỳ chủ yếu sử dụng các ĐHKK có năng suất lạnh rất lớn vốn có quán tính nhiệt lớn nên khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi 1 K sẽ ít ảnh hưởng tới đặc tính làm việc của thiết bị, khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi 2,8 K sẽ làm thay đổi đặc tính làm việc của thiết bị rõ ràng hơn

Tải nhiệt của công trình cho mỗi bin nhiệt độ được tính bởi:

• q̇ T1,Full : Năng suất lạnh ở chế độ đầy tải tại thử nghiệm T1,Full, kW

• t0: Nhiệt độ ngoài trời tương ứng với tải nhiệt của công trình bằng 0 (Nhiệt độ cân bằng) Khi sử dụng bin nhiệt độ tại Bảng 2.5, t0 = 18°C

• SF: Hệ số năng suất lạnh, theo quy ước, SF = 1,1

Năng suất lạnh ở chế độ đầy tải ở nhiệt độ ngoài trời tj được tính bởi: q̇ Full (t j ) = q̇ B,Full + q̇ T1,Full − q̇ B,Full

35 − 27,8 ∙ (t j − 27,8) (2.24) Với q̇ B,Full là năng suất lạnh ở chế độ đầy tải tại thử nghiệm BFull, kW.

Năng suất lạnh tại chế độ tải nhỏ nhất ở nhiệt độ ngoài trời tj được xác định bởi: q̇ Low (t j ) = q̇ F,Low + q̇ B,Low − q̇ F,Low

• q̇ B,Low là năng suất lạnh tại chế độ tải nhỏ nhất tại thử nghiệm BLow, kW

• q̇ F,Low là năng suất lạnh tại chế độ tải nhỏ nhất tại thử nghiệm FLow, kW Năng suất lạnh tại chế độ tải trung bình ở nhiệt độ ngoài trời tj được tính bởi: q̇ Int (t j ) = q̇ E,Int + M CQ ∙ (t j − 30,6) (2.26)

• q̇ E,Int : Năng suất lạnh tại chế độ tải trung bình tại thử nghiệm EInt, kW;

N CQ = q̇ E,Int − q̇ Low (30,6) q̇ Full (30,6) − q̇ Low (30,6) (2.28)

Các giá trị q̇ Low (30,6) tính theo (2.25) và q̇ Full (30,6) tính theo (2.24) với giá trị nhiệt độ ngoài trời tj = 30,6°C

Công suất điện ở chế độ đầy tải ở nhiệt độ ngoài trời tj được tính bởi

35 − 27,8 ∙ (t j − 27,8) (2.29) Với PB,Full là công suất điện ở chế độ đầy tải tại thử nghiệm BFull, kW

Công suất điện tại chế độ tải nhỏ nhất ở nhiệt độ ngoài trời tj được xác định bởi:

• PB,Low: Công suất điện tại chế độ tải nhỏ nhất ở thử nghiệm BLow, kW;

• PF,Low: Công suất điện tại chế độ tải nhỏ nhất ở thử nghiệm FLow, kW Công suất điện tại chế độ tải trung bình ở nhiệt độ ngoài trời tj được tính bởi:

• PE,Int: Công suất điện tại chế độ tải trung bình ở thử nghiệm EInt, kW;

Các giá trị PLow(30,6) tính theo (2.30) và PFull(30,6) tính theo (2.29) với giá trị nhiệt độ ngoài trời là tj = 30,6°C

23 Nếu BL(tj) ≤ q̇ Low (t j ), tải lạnh xác định và điện năng tiêu thụ của ĐHKK được xác định bởi: q̇(t j ) = CLF Low (t j ) ∙ q̇ Low (t j ) ∙ n j (2.34)

• CLF Low (tj): Tỉ số giữa tải và năng suất lạnh tại chế độ tải nhỏ nhất ở nhiệt độ ngoài trời tj, xác định bởi;

• PLF Low (tj): Hệ số non tải tại chế độ tải nhỏ nhất ở nhiệt độ ngoài trời tj, tính bởi:

PLF Low (t j ) = 1 − C D C,Low ∙ [1 − CLF Low (t j )] (2.37)

• C D C,Low : Hệ số suy giảm tại chế độ tải thấp nhất, tính bởi:

− EERI,Low: Hệ số hiệu quả năng lượng ở chế độ tải thấp nhất tại thử nghiệm ILow;

− EERG,Low: Hệ số hiệu quả năng lượng ở chế độ tải thấp nhất tại thử nghiệm GLow;

− q′ cyc,I,Low : Nhiệt năng thu được ở chế độ làm lạnh khi hoạt động theo chu kì và giàn khô ở chế độ tải thấp nhât tại thử nghiệm ILow, kJ;

− q̇ G,Low : Năng suất lạnh ở chế độ tải thấp nhât tại thử nghiệm GLow;

− θcyc: Thời gian hoàn thành một chu kì hoạt động của máy nén, giờ Tuy nhiên, nếu các thử nghiệm G và I ở Bảng 2.3 không thực hiện được hoặc kết quả vượt quá giá trị mặc định C D C,Low = 0,25 thì giá trị mặc định sẽ được áp dụng

Nếu q̇ Low (t j ) < BL(tj) < q̇ Full (t j ):

• Tải lạnh xác định theo bin nhiệt độ ở Bảng 2.5 được xác định bởi: q̇ Int−Bin (t j ) = BL(t j ) , kW (2.39)

• Điện năng tiêu thụ của ĐHKK biến tần ở chế độ này tính bởi:

24 Với EERInt-Bin(tj) là hệ số hiệu quả năng lượng tại chế độ tải trung bình theo bin nhiệt độ, kW/kW, xác định theo hai trường hợp:

− q̇ Low (t j ) < BL(tj) < q̇ Int (t j ) thì:

EER Int−Bin (t j ) = EER Low (t j ) + EER Int (t j )−EER Low (t j ) q̇ Int (t j )− q̇ Low (t j ) ∙ [BL(t j ) − q̇ Low (t j )] (2.41)

− q̇ Int (t j ) ≤ BL(tj) < q̇ Full (t j ) thì:

EER Int−Bin (t j ) = EER Int (t j ) + EER Full (t j )−EER Int (t j ) q̇ Full (t j )− q̇ Int (t j ) ∙ [BL(t j ) − q̇ Int (t j )] (2.42)

❖ EERLow(tj): Hệ số hiệu quả năng lượng của ĐHKK ở chế độ tải nhỏ nhất tại nhiệt độ tj, được xác định bằng tỉ số giữa q̇ Low (t j ) tính ở (2.25) và công suất điện PLow(tj) tính ở (2.30);

❖ EERInt(tj): Hệ số hiệu quả năng lượng ở chế độ tải trung bình tại nhiệt độ tj, được xác định bằng tỉ số giữa q̇ Int (t j ) tính ở (2.26) và công suất điện PInt(tj) tính ở (2.31)

❖ EERFull(tj): Hệ số hiệu quả năng lượng của ĐHKK ở chế độ đầy tải tại nhiệt độ tj, được xác định bằng tỉ số giữa q̇ Full (t j ) tính ở (2.24) và

Nếu BL(tj) ≥ q̇ Full (t j ) thì tải lạnh cần thiết và điện năng tiêu thụ của ĐHKK biến tần được xác định bởi: q̇(t j ) = q̇ Full (t j ) ∙ n j (2.43)

SEER cho điều kiện T1 được tính bởi:

Qua phân tích thuật toán xác định SEER của Hoa Kỳ và CSPF của ISO, đặc biệt là các công thức tính toán (2.1) và (2.45) có sự tương đồng, cách tiếp cận xác định các giá trị tổng năng suất lạnh q̇(t j ), tổng điện năng tiêu thụ E(tj) tại một bin nhiệt độ tj là giống nhau cùng trên cơ sở phương pháp Bin nhiệt độ Việc xác định năng suất lạnh q̇ Full (t j ), công suất điện tiêu thụ P Full (t j ) phụ thuộc vào nhiệt độ ngoài trời tj; xây dựng đường cong EER theo phương pháp nội suy khá tương đồng nhau Tuy nhiên, hai phương pháp có sự khác biệt nhất định trong cách xác định các giá trị:

• Để xác định SEER cần phải đo ở 4 trạng thái 8%, 58%, 74%, 100% tải (ứng với nhiệt độ 19,4°C; 27,8°C; 30,6°C và 35°C) bằng cách thay đổi chế độ nhiệt độ của buồng thử nghiệm bên ngoài

• Tính toán SEER của Hoa Kỳ xét tới ảnh hưởng của các thông số bên trong nhà (công trình), ngoài nhiệt độ trong nhà nó còn xét tới ảnh hưởng của tốc độ gió của dàn lạnh

• C D C,Low có các thành phần khá giống với CD, tuy nhiên, Hoa Kỳ tính ở theo chế độ tải nhỏ nhất, còn ISO tính toán theo giá trị danh định

• EERInt-Bin được tính theo nội suy tỉ lệ giữa tải nhiệt công trình và các năng suất lạnh ở chế độ tải thấp nhất q̇ Low (t j ) và q̇ Full (t j ), còn ISO là EER,mh và

EER,hf tính nội suy tỉ lệ giữa các giá trị nhiệt độ là điểm giao trên đường đặc tính năng suất lạnh của các chế độ tải khác nhau và tải lạnh xác định (tương đương với tải nhiệt công trình) Vì được nội suy từ 4 giá trị đo nên đường cong EER khá chính xác

Tóm lại, điều kiện thử nghiệm để xác định hệ số SEER của Hoa Kỳ phức tạp và ở nhiều giá trị nhiệt độ ngoài trời khác nhau chứ không đơn thuần ở nhiệt độ bầu khô 35°C với nhiệt độ bầu ướt 24°C so với của ISO Do đó, tính toán theo SEER sẽ thể hiện tương đối sát thực thói quen sử dụng và đặc tính thiết bị hơn giá trị CSPF Tuy nhiên, bên cạnh những khác biệt đó, bản chất của hai phương pháp rất gần nhau đều là ứng dụng của phương pháp Bin nhiệt độ Vì vậy, SEER của Hoa Kỳ và CSPF của ISO vẫn có sự giống nhau khá lớn trong công thức tính toán

2.2.2 SEER của châu Âu Điều kiện thử nghiệm SEER châu Âu được đề cập chi tiết tại Bảng 2.6 Về bản chất điều kiện thử nghiệm này khá tương đồng với phương pháp thử nghiệm để tính toán SEER của Hoa Kỳ Trong đó Tdesignc là nhiệt độ ngoài trời làm lạnh thiết kế để ĐHKK chạy ở điều kiện đầy tải, thường ở nhiệt độ 35°C, giống với điều kiện của ISO

Bảng 2.6 Điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cùng với mức tải thử nghiệm cho điều hoà không khí gió-gió đánh giá bằng SEER [15]

Nhiệt độ ngoài trời bầu khô, °C

Nhiệt độ bầu khô trong nhà (Nhiệt độ bầu ướt), °C

Bảng phân bố nhiệt độ tham chiếu ngoài trời sử dụng tính toán cho SEER châu Âu được mô tả tại Bảng 2.7

Bảng 2.7 Nhiệt độ ngoài trời tham chiếu tính SEER của châu Âu [15] t j , °C 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Hiệu quả năng lượng toàn mùa (SEER) được tính bằng công thức

Q C SEER on + H TO ∙ P TO + H SB ∙ P SB + H CK ∙ P CK + H OFF ∙ P OFF (2.46) Trong đó

− QC: Nhu cầu lạnh tham chiếu hay lượng lạnh sinh ra trong một mùa lạnh, kWh

− HTO, HSB, HCK, HOFF: Số giờ hoạt động của thiết bị lần lượt khi rơ-le nhiệt độ tắt, ở chế độ chờ, bộ sưởi dầu máy nén hoạt động và khi điều hoà không hoạt động

− PTO, PSB, PCK, POFF: Công suất điện của thiết bị lần lượt khi rơ-le nhiệt độ tắt, ở chế độ chờ, bộ sưởi dầu máy nén hoạt động và khi điều hoà không hoạt động, kW

− SEERon: Hiệu quả năng lượng toàn mùa khi thiết bị hoạt động

TÍNH TOÁN CSPF VÀ SEER CHO ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ GIA DỤNG TẠI VIỆT NAM

Bin nhiệt độ cho Việt Nam

3.1.1 Những hạn chế của bin nhiệt độ theo ISO

Bin nhiệt độ của ISO đã được đề cập tại Bảng 2.2, có dải nhiệt độ tương đối rộng trong khoảng 21 ÷ 35°C Tuy nhiên, bin nhiệt độ ISO có số lượng thời gian ở dải nhiệt độ 23 ÷ 29°C khá lớn và ở dải nhiệt độ này thì người Việt Nam ít sử dụng đến ĐHKK mà thường sử dụng quạt hoặc có thể không sử dụng thiết bị làm mát

Việt Nam nằm trong khí hậu nhiệt đới nên tồn tại các giá trị nhiệt độ trên 35°C Mặc dù thời lượng của dải nhiệt độ trên 35°C không nhiều, dưới 1% (theo dữ liệu của [18]) trong một năm nhưng đây cũng là dữ liệu quan trọng góp phần giúp quá trình tính toán chính xác hơn hiệu suất năng lượng và điện năng tiêu thụ, phản ánh đúng điều kiện hoạt động thực tế của ĐHKK tại Việt Nam

3.1.2 Vấn đề sử dụng phân bố bin nhiệt độ cho ĐHKK tại Việt Nam

3.1.2.1 Bin nhiệt độ đề xuất dựa theo vùng khí hậu ASHRAE của U4E

Theo chương trình U4E, khí hậu ở Việt Nam có 3 vùng khí hậu 0A, 1A và 2A [19] Mỗi vùng khí hậu sẽ có bin nhiệt độ khác nhau khiến điều kiện hoạt động của ĐHKK ở mỗi vùng cũng sẽ khác nhau Bin nhiệt độ của các vùng khí hậu theo ASHRAE tại Việt Nam được thể hiện tại Bảng 3.1

Bảng 3.1 Bin nhiệt độ cho các vùng khí hậu ASHRAE tại Việt Nam [19]

Nhiệt độ, °C Vùng khí hậu

Nhiệt độ, °C Vùng khí hậu

Bảng 3.2 Vùng khí hậu của một số thành phố tại Việt Nam theo ASHRAE [20]

STT Thành phố Vùng khí hậu

3.1.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm tại phòng thí nghiệm Để kiểm chứng sự khác biệt giữa bin nhiệt độ ISO và thời tiết tại Việt Nam, thí nghiệm đo đạc dữ liệu nhiệt độ thực tế đã được tiến hành tại Hà Nội Phòng thí nghiệm có một mẫu ĐHKK biến tần (Inverter) vận hành với dàn lạnh lắp đặt ở trong phòng được cách nhiệt và dàn ngoài trời được đặt trong bóng râm nhưng dưới tác động tự do của khí hậu ngoài trời Thông số kỹ thuật của buồng thử nghiệm và thiết bị thí nghiệm được mô tả tại Bảng 3.3

Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật thiết bị thí nghiệm [21], [22]

Thiết bị Đặc điểm kỹ thuật Thông số Đơn vị

Diện tích buồng thử nghiệm

Năng suất lạnh danh định 5170 W

Thiết bị Đặc điểm kỹ thuật Thông số Đơn vị ĐHKK biến tần

Công suất điện danh định 1675 W

Nhiệt độ duy trì trong phòng 27 ± 1,5 °C

Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm

Sai số độ ẩm tương đối ±5 %

Module nhiệt độ, độ ẩm Tên HIOKI 2301 -

Bộ ghi dữ liệu Tên HIOKI 2354 -

Số lượng điện trở công suất

Số lượng điện trở công suất

Năng suất tạo ẩm 250 – 340 ml/giờ ĐHKK sẽ được vận hành đồng thời 6 ngày/tuần, 12 giờ/ngày từ 8 giờ sáng đến 20 giờ tối với điều kiện làm việc giống nhau Điều kiện bên trong phòng sẽ được mô phỏng bởi máy phun ẩm và thiết bị gia nhiệt có thể thiết lập rất nhiều mức tải nhiệt, gồm ba mức độ tải nhiệt cho từng buồng thí nghiệm [21], [22]:

• Tải nhiệt thấp: 0; 1 và 1,5 kW

• Tải nhiệt trung bình: 2; 2,5 và 3 kW

• Tải nhiệt lớn: 3,5 và 4 kW

Ngoài ra, tổng điện năng tiêu thụ hai mẫu máy được hai công-tơ điện đo và ghi chép lại Trong quá trình vận hành phòng thí nghiệm, ngoài chạy thử nghiệm mẫu ĐHKK trong 12 tiếng, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời hoạt động 24/24 để ghi lại những thay đổi trong thời tiết hàng ngày tại Hà Nội Tuy nhiên, dữ liệu phân bố nhiệt độ tại Hà Nội trong phần này sẽ chỉ giới hạn trong những ngày mà máy ĐHKK làm việc ở chế độ làm lạnh (cooling)

Hình 3.1 Sơ đồ phòng thí nghiệm

Hình 3.2 ĐHKK thử nghiệm (1), bộ cảm biến trong phòng (2), máy phun ẩm (3) và thiết bị gia nhiệt (4)

Hình 3.3 Bộ ghi dữ liệu HIOKI 2354 (trái) và máy tính thu thập, lưu dữ liệu (phải)

Kết quả thu thập được từ cảm biến nhiệt độ và độ ẩm được tổng hợp và được thể hiện tại Hình 3.4 và Hình 3.5 cùng với dữ liệu chi tiết được đề cập tại Phụ lục A1

Hình 3.4 Phân bố nhiệt độ tại đại điểm thí nghiệm (Hà Nội) trong thời gian vận hành thí nghiệm

Hình 3.5 Tần suất nhiệt độ đo được tại Hà Nội trong thời gian vận hành thí nghiệm

Như đã đề cập tại mục 1.1.2, phương pháp bin nhiệt độ xác định các giá trị nhiệt độ trong một khoảng nhất định thuộc một giá trị nhiệt độ đại diện Vì vậy, các giá trị nhiệt độ nằm trong khoảng nhiệt độ [tj – 0,5; tj + 0,5)°C sẽ thuộc giá trị nhiệt độ tj Dải nhiệt độ được sử dụng để xác định các giá trị nhiệt độ là trong khoảng [18; 39]°C với những lí do sau:

• Các giá trị nhiệt độ từ 18°C trở xuống, người Việt Nam không cần tới ĐHKK để làm mát mà có thể lựa chọn các giải pháp khác

• Nhiệt độ 40°C có tần suất xuất hiện rất nhỏ (dưới 2 giờ) tại Hà Nội nên mốc nhiệt độ 39°C được sử dụng là giá trị cao nhất trong dải nhiệt độ này Nhiệt độ 29°C có tần suất xuất hiện cao nhất với hơn 700 giờ xuất hiện hay gần 31 ngày hoặc 11,79% trong thời gian đo, các giá trị nhiệt độ liền kề là 27°C, 28°C và 30°C có tần suất xuất hiện thấp hơn một chút so với nhiệt độ 29°C nhưng tất cả các mốc nhiệt độ này đều hơn 560 giờ xuất hiện Các mốc nhiệt độ

36 từ 30°C trở lên giảm dần về tần suất xuất hiện, còn các giá trị nhiệt độ từ 26°C trở xuống thì xuất hiện đỉnh nhỏ ở mốc nhiệt độ 22°C

Từ dữ liệu phân bố nhiệt độ toàn thời gian 24 giờ của các ngày vận hành mẫu ĐHKK biến tần đã mô tả tại Hình 3.4, dữ liệu nhiệt độ ngoài trời trong khoảng thời gian vận hành mẫu ĐHKK từ 8 giờ sáng đến 20 giờ tối được thể hiện tại Bảng 3.4 và để so sánh với bin nhiệt độ tham chiếu TCVN 10273-1:2013 thì dải nhiệt độ được giới hạn trong khoảng [21; 39]°C

Bảng 3.4 Dữ liệu nhiệt độ ngoài trời Hà Nội trong thời gian thí nghiệm

Từ Bảng 3.4 có thể thấy trong thời gian vận hành máy ĐHKK gia dụng trong thời gian thí nghiệm, dữ liệu đo đạc về nhiệt độ ngoài trời này đã cho thấy sự sai khác giữa bin nhiệt độ của TCVN 10273-1:2013 và điều kiện ngoài trời thực mà ĐHKK vận hành tại Hà Nội.

Thông số cần thiết để tính toán CSPF và SEER cho điều hoà không khí tại Việt Nam

Để tính toán chính xác giá trị CSPF, SEER hay điện năng tiêu thụ, các thông số của ĐHKK phải được đo tại phòng kiểm định quốc gia Ngoài ra, Nhãn năng lượng của Bộ Công thương mới chỉ cho biết cấp hiệu suất năng lượng của ĐHKK chứ chưa cung cấp giá trị điện năng tiêu thụ ước tính khi sử dụng Giá trị dù mang tính chất tham khảo nhưng góp phần giúp người tiêu dùng có cái nhìn trực quan hơn về sản phẩm và dễ dàng so sánh khả năng tiết kiệm năng lượng giữa các sản phẩm hơn

Trong bài luận văn này, tính toán CSPF, SEER cũng như điện năng tiêu thụ được dựa trên cơ sở lý thuyết đã đề cập tại CHƯƠNG 2 cũng như các thông số đo đạc để ước lượng điện năng tiêu thụ và hệ số hiệu suất năng lượng của ĐHKK khi hoạt động trong điều kiện tại Việt Nam

3.2.1.1 Năng suất lạnh Để tính toán CSPF, năng suất làm lạnh đo được của thiết bị gồm có:

• Năng suất làm lạnh đầy tải - ϕ ful(35)

• Năng suất làm lạnh ở chế độ nửa tải – ϕ haf(35)

Công suất điện đo được của thiết bị cần thiết cho tính toán CSPF gồm có:

• Công suất điện định mức – Pful(35)

• Công suất điện ở chế độ nửa tải – Phaf(35)

3.2.1.3 Lựa chọn đối tượng để tính toán

Với ĐHKK chỉ làm lạnh với dải năng suất lạnh từ 9000 đến 24000 BTU/h cùng với yêu cầu các thông số đo đạc để tính toán, số lượng mẫu điều hoà gia dụng được sử dụng là 81 mẫu của 9 hãng sản xuất khác nhau đã được đo đạc thử nghiệm tại Phòng thứ nghiệm quốc gia được Bộ Công thương công nhận Đây cũng là số liệu trong các đề tài [23], [24] thuộc Chương trình quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2013 – 2022 của Bộ Công thương Số liệu này do nhóm nghiên cứu tại Đại học Bách khoa Hà Nội thu thập từ năm

2013 đến năm 2022 từ số liệu gốc theo sự cho phép của Bộ Công thương [23], [24] Để đảm bảo tính khách quan và bảo mật cho các hãng, cũng như yêu cầu của Chương trình mục tiêu Quốc gia về sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng Trong khuôn khổ Luận văn này tác giả sẽ mã hóa các ĐHKK biến tần, số liệu đo ở trạng thái 100% và 50% tải là các số liệu được đo tại các phòng thí nghiệm kiểm chuẩn quốc gia Với các số liệu này, Luận văn sẽ sử dụng để tính toán hệ số CSPF và năng lượng tiêu thụ khi sử dụng các Bin nhiệt độ khác nhau

Bảng 3.5 Số lượng mẫu tính toán CSPF theo năng suất lạnh

Hãng Số lượng theo công suất

Một thiết bị ĐHKK đo hiệu suất bằng SEER thì các giá trị năng suất lạnh cần phải có gồm:

• Năng suất lạnh công bố ở 35°C – Pdesignc

• Năng suất lạnh đo ở 30°C – Qdc30

• Năng suất lạnh đo ở 25°C – Qdc25

• Năng suất lạnh đo ở 20°C – Qdc20

3.2.2.2 Hệ số hiệu quả năng lượng EER và công suất điện khi thiết bị không hoạt động

Khác so với CSPF các nhà sản xuất thường ghi giá trị công suất điện của toàn bộ thiết bị ĐHKK, SEER yêu cầu tách riêng công suất điện của máy nén và công suất điện của các thiết bị phụ Công suất điện của máy nén không thể hiện trực tiếp mà thông qua hệ số năng lượng EER Vì vậy, để có thể tính toán SEER các thông khác cần có gồm:

• EER tại bốn điểm đo 20°C; 25°C; 30°C và 35°C với kí hiệu lần lượt là EERdc20, EERdc25, EERdc30 và EERdc35

• Công suất điện khi thermostat ngắt PTO

• Công suất điện khi ĐHKK ở chế độ chờ (standby) PSB

• Công suất điện khi ĐHKK không hoạt động Poff

3.2.2.3 Lựa chọn đối tượng để tính toán

Hiện tại ở Việt Nam chưa áp dụng phương thức đo đạc và thử nghiệm hiệu suất năng lượng theo tiêu chuẩn EN 14825:2012 nên không có các mẫu máy đủ các thông số kỹ thuật yêu cầu như trên tại Việt Nam Vì vậy, các mẫu máy được sử dụng trong phần tính toán SEER hầu hết là các mẫu máy được sử dụng tại châu Âu được công bố trên các tài liệu đáng tin cậy Hầu hết các mẫu máy đều có cả hai chức năng sưởi và làm lạnh nên việc sử dụng số giờ tính toán sẽ thay đổi tuỳ theo chức năng và theo Bảng 2.8 Có tổng cộng 32 mẫu máy của 6 hãng sản xuất khác nhau được sử dụng để tính toán

Bảng 3.6 Số lượng mẫu tính toán SEER theo năng suất lạnh

Hãng Số lượng theo công suất

Tính toán cụ thể cho ĐHKK

3.3.1 CSPF ĐHKK mang ký hiệu B-10CD có các thông số đo đạc thực tế tại một phòng thử nghiệm quốc gia được cơ quan quản lý công nhận như sau:

Bảng 3.7 Thông số của máy B-10CD

Thông tin Thứ nguyên Giá trị/Ký hiêu

Năng suất lạnh Đầy tải W 2889,15

Công suất điện Đầy tải W 920,61

Từ các thông số trên, các giá trị ban đầu gồm có:

Bảng 3.8 Các thông số tính toán ban đầu

Thông số Giá trị, kW

Năng suất lạnh Đầy tải, ϕ ful(35) 2,89 Nửa tải, ϕ haf(35) 1,52 ϕ ful(t100) 2,89

Công suất điện Đầy tải, Pful(35) 0,92 Nửa tải, Phaf(35) 0,35

Các giá trị đầy tải tại nhiệt độ 29°C của năng suất lạnh và công suất điện được tính dựa theo Bảng 2.1 và tính như sau:

Tương tự áp dụng cho các giá trị nửa tải và được bảng sau:

Bảng 3.9 Năng suất lạnh và công suất điện nửa tải tại 29°C

Thông số Giá trị, kW

Tiếp theo, năng suất lạnh và công suất điện đầy tải ở nhiệt độ 21°C được tính theo (2.4) và (2.8) như sau:

35−29 ∙ (35 − 21) = 0,73kW Áp dụng cho các giá trị nhiệt độ khác ở nửa tải bằng công thức (2.6), (2.9) và được bảng sau:

Bảng 3.10 Năng suất lạnh và công suất điện ở nhiệt độ và mức tải khác nhau

Tải lạnh xác định được tính theo (2.3) Tải lạnh xác định tại nhiệt độ 21°C tính như sau:

35−20= 0,19 kW Tương tự, ta tính được tải lạnh xác định ở các giá trị nhiệt độ khác nhau:

Bảng 3.11 Tải lạnh xác định theo bin nhiệt độ khác nhau

3.3.1.1 Tính toán điện tiêu thụ

Với LC(tj) ≤𝜙 haf (t j ), ta tính giá trị X(tj) và FPL(tj) theo (2.22) và (2.12) và sử dụng hệ số CD = 0,25 theo giá trị mặc định, ví dụ cho nhiệt độ 21°C:

Tương tự áp dụng cho các giá trị nhiệt độ khác thoả mãn LC(tj) ≤𝜙 haf (t j )và tính điện tiêu thụ ở chế độ nửa tải:

Bảng 3.12 Điện tiêu thụ ở chế độ nửa tải

Nhiệt độ t j , °C X(t j ) F PL (t j ) 𝐗(𝐭 𝐣 ) ∙ 𝐏 𝐡𝐚𝐟 (𝐭 𝐣 ) ∙ 𝐧 𝐣 / F PL (t j ), kWh

Với 𝜙 haf (𝑡 𝑗 ) < LC(tj) ≤ 𝜙 ful (t j ), tc và tb là hai giá trị cần thiết để xác định

Phf(tj) cũng như các giá trị khác có nhiệt độ nằm trong khoảng này và được tính theo (2.15) và (2.18): tc = 6𝜙 ful (t 100 )t 0 +6𝜙 haf (35)(t 100 −t 0 )+35[𝜙 haf (29)−𝜙 haf (35)](t 100 −t 0 )

6∙2,89+(1,64−1,52)∙(35−20) ≈ 28,56°C tb = 6𝜙 ful (t 100 )t 0 +6𝜙 ful (35)(t 100 −t 0 )+35[𝜙 ful (29)−𝜙 ful (35)](t 100 −t 0 )

Năng suất lạnh và công suất điện với chế độ nửa tải ở nhiệt độ tc được tính theo (2.6) và (2.9), còn năng suất lạnh và công suất điện với mức đầy tải ở nhiệt độ tb được tính theo (2.4) và (2.8), qua đó tính được hệ số EER,haf(tc) và EER,ful(tb):

Bảng 3.13 Các thông số ở nhiệt độ t c và t b

Thông số Đơn vị Giá trị ϕ haf(tc) kW 1,65 ϕ ful(tb) kW 2,89

Tiếp theo, từ EER,haf(tc) và EER,ful(tb) nội suy tuyến tính các giá trị EER,hf(tj) với 28,43 < 𝑡 𝑗 ≤ 35 theo (2.19) rồi tính Phf(tj) theo (2.20), ví dụ cho nhiệt độ 29°C:

5,09≈ 0,34 kW Tương tự tính cho các giá trị EER,hf(tj) ở nhiệt độ tj khác:

Bảng 3.14 Điện tiêu thụ ở chế độ thay đổi nửa tải đến đầy tải

Nhiệt độ t j , °C E ER,hf (t j ) P hf (t j ), kW 𝐏 𝐡𝐟 (𝐭 𝐣 ) ∙ 𝐧 𝐣 , kWh

Vậy tổng lượng điện tiêu thụ của máy:

3.3.1.2 Tính tải lạnh toàn mùa

Tải lạnh toàn mùa được tính theo (2.2), ví dụ cho tải lạnh tại nhiệt độ 21°C:

Tương tự cho các giá trị nhiệt độ khác và được bảng kết quả sau:

Bảng 3.15 Tải lạnh toàn mùa của thiết bị

Nhiệt độ t j , °C L C (t j ) (TCVN), kW 𝐋 𝐜 (𝐭 𝐣 ) ∙ 𝐧 𝐣 , kWh

Vậy hệ số hiệu quả mùa làm lạnh:

Vậy máy B-10CD có giá trị CSPF = 4,94 theo các thông số đo đạc

Máy ĐHKK mang ký hiệu SB-10SJ là máy điều hoà hai chiều có thông số kỹ thuật ban đầu như sau:

Bảng 3.16 Thông số kỹ thuật của máy SB-10SJ

Thông số Đơn vị Giá trị/Ký hiệu

Loại máy - 2 chiều lạnh & sưởi*

Thông số Đơn vị Giá trị/Ký hiệu

SEER (công bố) kWh/kWh 8,60

Chú thích (*): SEER chỉ tính cho chiều lạnh của điều hoà

3.3.2.1 Tính tải lạnh xác định

Tải lạnh xác định được tính theo (2.48), ví dụ tại giá trị nhiệt độ 17°C:

35−16 ≈ 0,13 kW Tương tự cho các giá trị nhiệt độ khác và được bảng sau:

Bảng 3.17 Tải lạnh xác định ở các giá trị nhiệt độ cho SEER

3.3.2.2 Tính toán điện năng tiêu thụ ở chế độ hoạt động Để xác định điện năng tiêu thụ ở chế độ làm lạnh, hệ số hiệu quả năng lượng non tải EERPL(Tj) cần được tính EERPL(Tj) cho các giá trị 20°C; 25°C; 30°C; 35°C được tính theo (2.49), ví dụ cho nhiệt độ 20°C:

Tương tự cho các mốc giá trị nhiệt độ trên và được bảng sau:

Bảng 3.18 EER PL ở nhiệt độ 20°C; 25°C; 30°C; 35°C

• Các giá trị nhiệt độ Tj ≤ 20°C sẽ có giá trị EERPL(Tj) = EERPL(20) 11,38

• Các giá trị nhiệt độ Tj ≥ 35°C sẽ có giá trị EERPL(Tj) = EERPL(35) = 4,63

Với các giá trị nhiệt độ khác, EERPL(Tj) nội suy theo từng giá trị ở Bảng 3.18, ví dụ cho nhiệt độ 21°C và 26°C:

EERPL(21) = EER PL (20) + [EER PL (25) − EER PL (20)] ∙ 21−20

EERPL(26) = EER PL (25) + [EER PL (30) − EER PL (25)] ∙ 26−25

30−25 = 10,25 Áp dụng tương tự cho các giá trị nhiệt độ khác và được bảng sau:

Bảng 3.19 EER PL ở các giá trị nhiệt độ nội suy

EERPL(34) 5,27 Điện tiêu thụ ở chế độ hoạt động (EC) được tính theo phần mẫu của (2.47), ví dụ điện năng tiêu thụ của tại nhiệt độ 17°C và 21°C

11,28 ≈ 12,60 kWh Tương tự cho các giá trị nhiệt độ khác và được kết quả sau:

Bảng 3.20 Điện năng tiêu thụ ở chế độ hoạt động theo nhiệt độ

3.3.2.3 Tính SEER on , Q c và điện năng tiêu thụ khác

Vì máy SB-10SJ là loại máy hai chiều lạnh và sưởi nên áp dụng khung thời gian cho loại máy hai chiều lạnh và sưởi ở Bảng 2.8 Dựa vào Bảng 3.16 cho biết chi tiết công suất điện tiêu thụ khác của máy, qua đó điện năng tiêu thụ khác của máy được tính như sau:

Nhu cầu làm lạnh tham chiếu được căn cứ theo số giờ hoạt động tương đương HCE ở Bảng 2.8 và năng suất làm lạnh định mức ở Bảng 3.16, vậy nhu cầu làm lạnh tham chiếu QC có giá trị:

QC = P designc ∙ H CE = 2,5 ∙ 350 = 875 kWh Áp dụng (2.47), hiệu quả năng lượng toàn mùa khi máy ở chế độ hoạt động SEERon có giá trị:

256,96 ≈ 9,28 Vậy hiệu quả năng lượng toàn mùa SEER của mẫu máy SB-10SJ được tính bởi:

SEERon + H TO ∙P TO + H SB ∙P SB + H OFF ∙P OFF

Kết quả và phân tích kết quả tính toán các mẫu máy của hai phương pháp CSPF và SEER được đề cập chi tiết tại CHƯƠNG 4

Tóm lại trong CHƯƠNG 3, 81 mẫu ĐHKK biến tần được sử dụng để tính toán hệ số CSPF trong các trường hợp sử dụng, bin nhiệt độ đề xuất U4E của

48 UNEP Trường hợp thí nghiệm cho 01 mẫu máy ĐHKK thì tính toán bằng phương pháp CSPF với bin nhiệt độ tham chiếu TCVN 10273-1:2013, bin nhiệt độ U4E 1A và so sánh điện năng tiêu thụ thực tế đo được trong thời gian thí nghiệm

Bên cạnh đó hệ số SEER cũng được tính toán kiểm chứng cho 32 mẫu máy lấy theo các tài liệu công bố có uy tín [25], nhằm mục đích nắm vững thuật toán xác định SEER

Ngày đăng: 21/09/2024, 10:48

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[2] M. Izushi, "Energy Saving through Promotion of Cooling Seasonal Efficiency CSPF," 2018 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Energy Saving through Promotion of Cooling Seasonal Efficiency CSPF
[3] "Promotion of Higher Efficiency Air Conditioners in ASEAN: A Regional Policy Roadmap, Final Report," 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Promotion of Higher Efficiency Air Conditioners in ASEAN: A Regional Policy Roadmap, Final Report
[4] W. Y. Park, N. Shah, V. Letschert and P. Blake, "Harmonizing of Energy- Efficiency Standards for Room Air Conditioners in Southeast Asia," 2021 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Harmonizing of Energy-Efficiency Standards for Room Air Conditioners in Southeast Asia
[5] EVN, "Máy điều hòa không khí tiêu tốn tới hơn 60% lượng điện tiêu thụ trong gia đình," 2019. [Online]. Available:https://www.evn.com.vn/d6/news/May-dieu-hoa-khong-khi-tieu-ton-toi-hon-60-luong-dien-tieu-thu-trong-gia-dinh-6-12-23633.aspx Sách, tạp chí
Tiêu đề: Máy điều hòa không khí tiêu tốn tới hơn 60% lượng điện tiêu thụ trong gia đình
[6] EVN, "Nắng đỉnh điểm, công suất tiêu thụ điện toàn quốc lần đầu vượt 42.000MW," 2021. [Online]. Available:https://www.evn.com.vn/d6/news/Nang-dinh-diem-cong-suat-tieu-thu-dien-toan-quoc-lan-dau-vuot-42000MW-6-12-28324.aspx Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nắng đỉnh điểm, công suất tiêu thụ điện toàn quốc lần đầu vượt 42.000MW
[7] EVN, "Nắng nóng gay gắt làm tiêu thụ điện toàn quốc và miền Bắc lên cao kỷ lục, EVN khuyến cáo sử dụng điện tiết kiệm," 2022. [Online]. Available:https://www.evn.com.vn/d6/news/Nang-nong-gay-gat-lam-tieu-thu-dien-toan-quoc-va-mien-Bac-len-cao-ky-luc-EVN-khuyen-cao-su-dung-dien-tiet-kiem-66-142-30724.aspx Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nắng nóng gay gắt làm tiêu thụ điện toàn quốc và miền Bắc lên cao kỷ lục, EVN khuyến cáo sử dụng điện tiết kiệm
[9] W. Y. Park, N. Shah, J. Y. Choi, H. J. Kang, D. H. Kim and A. Phadke, "Lost in translation: Overcoming divergent seasonal performance metrics to strengthen air conditioner energy-efficiency policies," Energy for Sustainable Development, no. 55, pp. 56-68, 2020 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lost in translation: Overcoming divergent seasonal performance metrics to strengthen air conditioner energy-efficiency policies
[10] W. Y. Park and N. Shah, "Assessment of Seasonal Energy Performance for Room Air Conditioners in Multiple Climates," 2022 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Assessment of Seasonal Energy Performance for Room Air Conditioners in Multiple Climates
[11] "Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10273-1:2013 (ISO 16358-1:2013), Máy Điều hoà không khí giải nhiệt gió và bơm nhiệt gió-gió - Phương pháp thử và tính toán các hệ số hiệu quả mùa - Phần 1: Hệ số hiệu quả mùa làm lạnh," Hà Nội, 2013 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10273-1:2013 (ISO 16358-1:2013), Máy Điều hoà không khí giải nhiệt gió và bơm nhiệt gió-gió - Phương pháp thử và tính toán các hệ số hiệu quả mùa - Phần 1: Hệ số hiệu quả mùa làm lạnh
[1] Nguyễn Việt Dũng, Trịnh Quốc Dũng, Phạm Hoàng Lương and Ngyễn Đình Vịnh, Bài giảng Sử dụng tiết kiệm hiệu quả năng lượng trong hệ thống lạnh và điều hoà không khí, Hà Nội, 2021 Khác
[12] Japan Industrial Standards, "JIS C 9612:2013 Room Air Conditioners,&#34 Khác
[13] AHRI, AHRI Standard 211/241-0B/1B-2021 (SI), 2021 Standard for Performance Rating of Unitary Air Conditioning &amp; Air-source Heat Pump Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w