Phân tích hiệu quả giữa máy lạnh - điều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió và giải nhiệt nước

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Header Page of 126 Người hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Thành Văn VÕ NHƯ HẢI PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ GIỮA MÁY LẠNH - ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ SỬ DỤNG GIẢI NHIỆT GIÓ Phản biện 1: PGS TS Nguyễn Bốn Phản biện 2: GS TSKH Đặng Quốc Phú VÀ GIẢI NHIỆT NƯỚC Chuyên ngành: Công nghệ nhiệt Mã số: 60.52.80 Luận văn ñược bảo vệ hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ Thuật họp Đại Học Đà Nẵng vào ngày 21 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT tháng 11 năm 2011 Có thể tìm thấy Luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại Học Đà Nẵng Đà Nẵng – Năm 2011 Footer Page of 126 - Trung tâm Học liệu, Đại Học Đà Nẵng Header Page of 126 Máy lạnh, ñiều hòa không khí ña dạng, ñề tài này, tác MỞ ĐẦU Tính cấp thiết khả thi ñề tài giả nghiên cứu 03 dạng phổ biến Việt Nam ñó là: ñiều hòa không khí, hệ thống lạnh trữ ñông & hệ thống lạnh cấp ñông sử dụng phương thức giải nhiệt gió, giải nhiệt nước Lựa chọn phương thức giải nhiệt phù hợp nhằm tiết kiệm 3.2 Phạm vi nghiên cứu chi phí, mang lại hiệu cao cho ñiều hòa không khí máy lạnh Nghiên cứu lý thuyết giải nhiệt gió, giải nhiệt nước cần thiết Tuy nhiên, từ trước ñến nay, việc chọn máy lạnh, mức ñộ ảnh hưởng chúng ñến suất lạnh, hiệu làm lạnh ñiều hòa không khí với phương thức giải nhiệt ña phần theo máy lạnh ñiều hòa không khí Nghiên cứu hệ thống kinh nghiệm, theo chủ quan người thiết kế theo thực nghiệm So sánh, tổng kết, ñưa kết luận lựa chọn sản phẩm nhà sản xuất Chưa có tài liệu dẫn Phương pháp nghiên cứu việc nên chọn sản phẩm với phương thức giải nhiệt hiệu với trường hợp cụ thể nên ñôi lúc hiệu chưa cao Tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu tập trung vào phân tích hiệu hai phương thức giải nhiệt Xuất phát từ thực tế ñó, nhằm thiết lập sở ñể vào ñó lựa chọn ñể hiểu thấu ñáo chất, Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài Hình thành tiêu chí, sở ñể người sử dụng tham khảo việc lựa chọn máy lạnh & ĐHKK với phương thức giải nhiệt hợp lý Cấu trúc luận văn ưu nhược ñiểm, tính kinh tế phương thức giải nhiệt Luận văn gồm có chương Dưới hướng dẫn Thầy giáo, Tiến sĩ Nguyễn Thành Văn, - Chương 1: Tổng quan em thực ñề tài ”PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ GIỮA MÁY LẠNH - - Chương 2: Phân tích lý thuyết hiệu giải nhiệt gió ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ SỬ DỤNG GIẢI NHIỆT GIÓ VÀ GIẢI NHIỆT NƯỚC ” Mục ñích nghiên cứu Phân tích, ñánh giá hiệu phương thức giải nhiệt gió giải nhiệt nước cho máy lạnh ñiều hòa không khí Việt Nam ñể người sử dụng chọn lựa hợp lý Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Footer Page of 126 giải nhiệt nước - Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm Header Page of 126 Chương 1: TỔNG QUAN 1.3.2 Dàn ngưng ñối lưu cưỡng 1.4 SỰ PHỤ THUỘC CỦA NHIỆT ĐỘ NGƯNG TỤ VÀO 1.1 TỔNG QUAN VỀ GIẢI NHIỆT CHO THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KHÍ HẬU TRONG HỆ THỐNG LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 1.4.1 Với thiết bị ngưng tụ giải nhiệt nước [2, tr 158] 1.4.2 Với thiết bị ngưng tụ giải nhiệt gió [2, tr 159] Thiết bị ngưng tụ có nhiệm vụ ngưng tụ hoàn toàn nén thành lỏng cao áp Khi thiết bị ngưng tụ làm việc hiệu quả, 1.5 PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ NGƯNG TỤ thông số hệ thống thay ñổi theo chiều hướng không tốt ĐẾN NĂNG SUẤT LẠNH VÀ HIỆU QUẢ LÀM LẠNH như: suất lạnh hệ thống giảm, tổn thất tiết lưu tăng Công nén tăng, mô tơ tải Độ an toàn giảm áp suất phía cao áp tăng Nhiệt ñộ cuối trình nén tăng làm tăng nguy cháy dầu bôi trơn Theo môi trường làm mát, phân thiết bị ngưng tụ làm loại: thiết bị ngưng tụ làm mát nước, thiết bị ngưng tụ làm mát không khí, thiết bị ngưng tụ làm mát nước không khí, thiết bị ngưng tụ làm mát chất khác Trong khuôn khổ luận văn này, tác giả nghiên cứu thiết bị ngưng tụ làm mát nước làm mát không khí 1.2 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC 1.2.1 Bình ngưng ống chùm nằm ngang Hình 1.10: Sự phụ thuộc suất lạnh vào tk ñồ thị lgp-h Với nhiệt ñộ bay không ñổi, tk tăng khoảng ∆t 1.2.2 Bình ngưng ống vỏ thẳng ñứng qo giảm khoảng ∆q 1.2.3 Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống công nén tăng khoảng ∆l dẫn ñến hiệu làm lạnh ε giảm 1.2.4 Thiết bị ngưng tụ kiểu Ngược lại giảm tk Qo tăng, ε tăng 1.3 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ GIẢI NHIỆT BẰNG KHÔNG KHÍ (GIẢI NHIỆT GIÓ) 1.3.1 Dàn ngưng ñối lưu tự nhiên Footer Page of 126 Qo giảm, qo giảm khoảng ∆q, Với nơi lắp ñặt, hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió có nhiệt ñộ ngưng tụ cao sử dụng giải nhiệt nước dẫn ñến qo, thấp hơn, mức ñộ thấp ñược phân tích chương 7 Header Page of 126 cụ thể cho phương thức giải nhiệt với thông số khí hậu tỉnh thành ñã chọn tiến hành so sánh tổng chi phí vận hành 1.6 THÔNG SỐ KHÍ HẬU VIỆT NAM Trong khuôn khổ ñề tài này, xin chọn vùng 2.1.1.1 Chu trình máy lạnh nén cấp tỉnh thành làm ñịa phương tiêu biểu ñể phân tích: Bảng 1.3 Nhiệt ñộ, ñộ ẩm tỉnh thành tiêu biểu cho tiểu vùng khí hậu Việt Nam [4, tr.21] Địa phương ĐL ttbmax, o C φtb, % o tư , C Nghệ Đà Lâm An Nẵng Đồng 32,8 33,9 34,5 29,6 34,6 81 83 82 82.3 85.9 79.5 28,7 30,2 31,1 31,7 27,6 31,4 Hòa Lạng Bình Sơn 33,5 31,5 84 31 Hà Nội 2.1.1 Các công thức áp dụng cho trình phân tích lý thuyết TP HCM [3] Năng suất lạnh riêng qo = h1’ – h4 , kJ/kg Hệ số lạnh : ε= Công nén riêng: l = h2 − h1 Công suất ñiện : N el = Công suất ñộng lắp ñặt: N ñc = (1.1 ÷ 2.1)N el , kW qo l , kJ/kg Ne η td η el , kW 2.1.1.2 Chu trình máy lạnh nén hai cấp Các thông số phục vụ cho bước phân tích lý thuyết chương 2 Chương 2: PHÂN TÍCH LÝ THUYẾT HIỆU QUẢ GIỮA GIẢI NHIỆT GIÓ & GIẢI NHIỆT NƯỚC Năng suất lạnh riêng [3, Tr 45] qo = h1' − h10 , kJ/kg Công nén ñoạn nhiệt riêng cấp hạ áp, cao áp: l1 = h2 − h1 l = h5 − h4 Qo m1 q o Hệ số lạnh : ε = = = N s1 − N s m1l1 + m4 l Công suất ñiện : N el1 = , kW qo h −h l1 + l h4 − h7 N e1 N e4 ; N el = , kW η td η el1 η td η el 2.1 PHÂN TÍCH LÝ THUYẾT HIỆU QUẢ GIỮA GIẢI NHIỆT Công suất ñộng lắp ñặt: N ñc = (1.1 ÷ 2.1)N el , kW GIÓ VÀ GIẢI NHIỆT NƯỚC 2.1.1.3 Tiêu hao nước sử dụng giải nhiệt nước xin phân tích Lượng nước bổ sung nhằm bù ñắp lượng nước bay hơi, nước trường hợp phổ biến ĐHKK, hệ thống lạnh trữ ñông, hệ thống theo gió, xả cặn ñịnh kỳ trình vận hành tháp giải lạnh cấp ñông Với trường hợp, tính toán với công suất lạnh nhiệt Trong khuôn khổ luận văn này, tác giả Footer Page of 126 [3, tr 149] 10 Header Page of 126 2.1.1.4 Tiêu thụ ñiện thiết bị khác hệ thống Chi phí ñiện năm (VNĐ) giải nhiệt cho thiết bị ngưng tụ Phần trăm chênh lệch chi phí ñiện [3, tr 138] 1,589,058,975 1,276,489,107 24 % 2.1.1.5 Chi phí bảo dưỡng (Tham khảo giá trung bình Chi phí nước nước (VNĐ) thị trường) Chi phí nước năm (VNĐ) 73,967,190 2.1.2 Kết phân tích lý thuyết cho trường hợp phổ biến Chi phí xử lý nước (VNĐ) 61,800,000 2.1.2.1 Kết phân tích lý thuyết cho hệ thống ĐHKK Chi phí bảo dưỡng (VNĐ) 77,542,500 122,074,050 Nghiên cứu hệ thống ĐHKK Water Chiller với thông số: Phần trăm chênh lệch chi phí - Năng suất lạnh Qo = 1055 kW, môi chất R134a Tổng chi phí vận hành (VNĐ) - Nhiệt ñộ nước lạnh ñi C/12 C Phần trăm - Nhiệt ñộ môi trường: theo ñịa phương khảo sát chi phí vận hành o o Bảng 2.1 Kết phân tích lý thuyết hệ thống ĐHKK với 9% Biểu ñồ so sánh suất lạnh riêng hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước 34.5 oC Sử dụng giải tư 31.7 oC nhiệt gió nhiệt nước Các ñại lượng Chi phí ñiện (VNĐ) Nhiệt ñộ ngưng tụ tk (oC) 54.5 45.7 Giải nhiệt nước 160.0 151.3 149.7 150.0 147.4 146.2 146.1 145.6 145.2 139.3 140.0 136.4 133.3 134.4 132.7 131.8 131.6 130.0 120.0 Hòa Bình: ttbmax = Lạng Sơn: ttbmax = Hà Nội: ttbmax = Nghệ An: ttbmax = Đà Nẵng: ttbmax = Lâm Đồng: ttbmax = HCM: ttbmax = 34.6, 33.5, φtb = 84%, tk 31.5, φtb = 81%, tk 32.8, φtb = 83%, tk 33.5, φtb = 84%, tk 33.5, φtb = 84%, tk 29.6, φtb = 85.9%, φtb = 79.5%, tk = = 53.3/45oC = 51.5/42.7oC = 52.8/44.2oC = 53.9/45.1oC = 54.5/45.7oC tk = 49.6/41.6oC 54.6/45.5oC = 1055 kW Năng suất lạnh riêng qo (kJ/kg) 131.753 145.184 Công nén riêng l (kJ/kg) 33.555 28.863 Hệ số lạnh ε 3.926 5.030 Công suất ñộng lắp ñặt Nñc (kW) 396.127 304.570 Tổng công suất tiêu thụ máy nén hệ thống giải nhiệt Giải nhiệt gió Sử dụng giải Năng suất lạnh riêng, kJ/kg ttb max = Footer Page of 126 chênh lệch tổng (Kết tính toán cho tỉnh thành lại ñược thể bảng Đà Nẵng Qo 1,666,601,475 1,534,330,351 phần phụ lục luận văn.) thông số Đà Nẵng = 57 % bảo dưỡng 414.627 333.070 Tỉnh Khuthành vực Hình 2.3: Biểu ñồ so sánh suất lạnh riêng hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước 11 12 Header Page of 126 Bảng 2.3 Phần trăm chênh lệch chi phí vận hành hệ thống Biểu ñồ so sánh hiệu làm lạnh hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước Giải nhiệt gió H iệu làm lạnh 6.00 5.50 5.14 4.26 4.03 ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước vùng khí hậu (trên sở chung giá ñiện, nước) Giải nhiệt nước 5.69 5.26 5.12 5.07 5.03 4.50 4.11 3.99 3.93 Hòa Bình 3.92 4.00 % Lạng Sơn Hà Nội Nghệ An % % % Đà Nẵng Lâm Đồng % HCM 10 % Nếu vùng ñó, chi phí ñể có ñược ñơn vị nước 2.00 0.00 Hòa Bình: ttbmax = Lạng Sơn: ttbmax = Hà Nội: ttbmax = Nghệ An: ttbmax = Đà Nẵng: ttbmax = Lâm Đồng: ttbmax = HCM: ttbmax = 34.6, 33.5, φtb = 84%, tk 31.5, φtb = 81%, tk 32.8, φtb = 83%, tk 33.5, φtb = 84%, tk 33.5, φtb = 84%, tk 29.6, φtb = 85.9%, φtb = 79.5%, tk = = 53.3/45oC = 51.5/42.7oC = 52.8/44.2oC = 53.9/45.1oC = 54.5/45.7oC tk = 49.6/41.6oC 54.6/45.5oC vực TỉnhKhu thành cao bình thường (hơn mức giá áp dụng phân tích trên) chênh lệch chi phí vận hành hai phương thức giải nhiệt khác ñi, ñến ngưỡng giá nước ñó chi phí vận hành Hình 2.4: Biểu ñồ so sánh hiệu làm lạnh hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước sử dụng giải nhiệt gió lại thấp giải nhiệt nước Chẳng hạn, Lâm Đồng khu vực có khí hậu tương ñương, ngưỡng 17.000 VNĐ/m3 nước hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió có tổng chi phí vận hành thấp sử dụng Biểu ñồ tiêu thụ ñiện hệ thống ñhkk sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước giải nhiệt nước Tiêu thụ ñiện kW ñiện/kW lạnh Giải nhiệt gió, kW 0.50 0.40 0.30 0.38 0.31 0.30 0.29 0.39 0.39 0.37 0.36 Giải nhiệt nước, kW 0.31 0.32 0.34 0.28 2.1.2.2 Kết phân tích lý thuyết cho hệ thống lạnh trữ ñông 0.39 0.31 0.20 Tính toán cho hệ thống lạnh trữ ñông với thông số sau: - Năng suất lạnh Qo = 350 kW, môi chất R22 0.10 0.00 Hòa Bình Lạng Sơn Hà Nội Nghệ An Đà Nẵng Lâm Đồng HCM Tỉnh thành Tỉnh thành - Nhiệt ñộ buồng tb = -22oC - Nhiệt ñộ môi trường: theo khu ñịa phương khảo sát Tương tự tính toán với hệ thống ĐHKK ñược kết quả: Hình 2.5: Biểu ñồ so sánh tiêu thụ ñiện hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước Footer Page of 126 13 14 Header Page of 126 Tại Lâm Đồng tỉnh thành có khí hậu tương tự, Bảng 2.7 Phần trăm chênh lệch chi phí vận hành hệ thống lạnh trữ ñông sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước vùng khí hậu (trên sở chung giá ñiện, nước) Lạng Hòa Bình Nghệ Đà Nẵng Hà Nội Sơn 10 % 10 % 10 % 10 % 11 cấp ñông sử dụng giải nhiệt gió có tổng chi phí vận hành thấp sử dụng giải nhiệt nước Chênh lệch tổng chi phí vận hành giải nhiệt gió so với Lâm HCM Đồng An giá nước ngưỡng 11.000 VNĐ/m3 nước hệ thống lạnh % giải nhiệt nước giảm khí hậu lạnh Để tìm ngưỡng lạnh này, tác giả ñã chọn phân tích hai khu vực có khí hậu % 12 % Theo kết phân tích, chẳng hạn Lâm Đồng lạnh, ñó Sapa Bà Nà Kết phân tích ñược thể bảng sau: Bảng 2.13 Phân tích tìm ngưỡng lạnh tỉnh thành có khí hậu tương tự, giá nước ngưỡng 26.000 VNĐ/m3 nước hệ thống lạnh trữ ñông sử dụng Phần trăm chênh lệch tồng Sapa Bà Nà giải nhiệt gió có tổng chi phí vận hành thấp sử dụng chi phí vận hành giải ttb = 15.3 C, φtb = ttb =18oC, φtb = giải nhiệt nước nhiệt gió so với giải nhiệt 86% 83.4% Hệ thống ĐHKK -2 % 1% Hệ thống lạnh trữ ñông 0% 2% Hệ thống lạnh cấp ñông -1 % 0% 2.1.2.3 Kết phân tích lý thuyết cho hệ thống lạnh cấp ñông - Năng suất lạnh Qo = 350 kW, môi chất NH3 - Nhiệt ñộ buồng tb = -30oC - Nhiệt ñộ môi trường: theo ñịa phương khảo sát o nước Nhận xét: Tại ngưỡng nhiệt ñộ khí hậu < 15oC Tương tự tính toán với hệ thống ĐHKK ñược kết quả: hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió có tổng chi phí vận hành Bảng 2.11 Phần trăm chênh lệch chi phí vận hành hệ thống lạnh cấp ñông sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước Để có so sánh thuyết phục chi phí ñầu tư, tiêu hao vùng khí hậu (trên sở chung giá ñiện, nước) Hòa Bình % Lạng Hà Nghệ Sơn Nội An % Footer Page of 126 % Đà Lâm Nẵng Đồng % % dần thấp so với sử dụng giải nhiệt nước ñiện năng, tổng chi phí vận hành hai phương thức giải nhiệt, HCM bước phân tích dựa giá cập nhật thời ñiểm (tháng năm 2010) thông số catalogue % số sản phẩm 15 16 Header Page of 126 2.3.4 Về ñộ tin cậy 2.2 PHÂN TÍCH TỔNG CHI PHÍ VẬN HÀNH DỰA TRÊN CẬP 2.4 KẾT LUẬN NHẬT GIÁ MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 2.4.1 Kết luận từ phân tích lý thuyết 2.2.1 Phân tích chi phí ñầu tư hai phương thức giải nhiệt sở giá cập nhật ñược thời ñiểm (tháng năm 2010) Qua phân tích giá sản phẩm ñiều hòa không khí Trane, thấy chi phí ñầu tư ban ñầu hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt nước cao khoảng 20 - 22% so với sử dụng giải nhiệt gió 2.2.2 So sánh công suất ñiện hai phương thức giải nhiệt theo thông số catalogue 2.4.1.1 Kết luận ảnh hưởng khí hậu ñến qo, ε Mức ñộ ảnh hưởng khí hậu ñến giải nhiệt gió cao so với giải nhiệt nước Với khoảng thay ñổi nhiệt ñộ khí hậu qo ε hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió có ñộ thay ñổi lớn so với hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt nước 2.4.1.2 Kết luận so sánh tổng chi phí vận hành sở chung giá nước Hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió có tổng chi phí Qua phân tích tiêu hao ñiện sản phẩm ñiều hòa không khí Trane, thấy tiêu hao ñiện hệ thống ñiều hòa vận hành nhiều sử dụng giải nhiệt nước khoảng - 12% không khí sử dụng giải nhiệt nước thấp khoảng 20% so 2.4.1.3 Kết luận so sánh tổng chi phí vận hành theo ñơn giá với sử dụng giải nhiệt gió nước khác Khi ñơn giá nước cao ñến ngưỡng ñó chi phí 2.2.3 So sánh tổng chi phí vận hành hệ thống ĐHKK sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước sở giá cập nhật ñược Tổng chi phí vận hành hệ thống ĐHKK sử dụng giải nhiệt gió cao khoảng 6% so với sử dụng giải nhiệt nước 2.3 SO SÁNH VỀ MẶT TIỆN NGHI GIỮA HAI PHƯƠNG THỨC vận hành sử dụng giải nhiệt gió thấp sử dụng giải nhiệt nước Ngưỡng giá theo trường hợp ñược thể bảng sau: Bảng 2.17 Chênh lệch tổng chi phí vận hành giải nhiệt gió so GIẢI NHIỆT với giải nhiệt nước theo mức giá nước 2.3.1 Về ñộ ồn ñộ rung Hòa Lạng Bình Sơn % 2.3.3 Về diện tích lắp ñặt Footer Page of 126 Giá nước 2.3.2 Về vấn ñề vệ sinh hệ thống 8,1 Hà Nội Nghệ Đà Lâm An Nẵng Đồng HCM % % % % % 10 % 17 18 Header Page of 126 11 % % % % % % % 14 % % % % % % % 17 % % % % % -1 % % 20 % % % % % -3 % % 23 -1 % -2 % -2 % -1 % % -4 % % 26 -3 % -3 % -4 % -2 % -2 % -6 % -1 % 2.4.2 Kết luận sở giá catalogue sản phẩm ĐHKK cập nhật ñược Hệ thống ĐHKK sử dụng giải nhiệt nước có chi phí ñầu tư ban ñầu cao khoảng 20 - 22%, tiêu hao ñiện thấp khoảng 20%, Chi phí vận hành thấp khoảng 6% so với sử dụng giải nhiệt gió Giá nước (x1000 VNĐ) Giá nước (x1000 VNĐ) 8,1 10 % 10 % 10 % 10 % 11 % % 12 % 11 % % % % % % 10 % 14 % % % % % % % 17 % % % % % % % 20 % % % % % % % 23 % % % % % % % 26 % % % % % % % 8,1 2% 2% 2% 2% 2% 2% 1% 11 0% 1% 0% 1% 1% 1% -1 % 14 -1 % -1 % -1 % 0% 0% -1 % -2 % 17 -2 % -2 % -2 % -2 % -1 % -2 % -3 % ĐHKK Water Chiller Giải nhiệt Giải nhiệt Trane - BigC Đà Nẵng không khí nước 20 -3 % -3 % -3 % -3 % -2 % -3 % -4 % Giá trị ñầu tư (VNĐ) 23 -4 % -4 % -4 % -4 % -3 % -4 % -5 % Chênh lệch giá trị ñầu tư 26 -5 % -5 % -5 % -5 % -4 % -5 % -6 % hai phương án Chương 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 3.1 MÔ TẢ HỆ THỐNG ĐHKK CỦA CÔNG TRÌNH Không gian siêu thị BigC ñược ñiều hòa hai cụm Footer Page of 126 Water chiller, cụm sử dụng phương thức giải nhiệt gió, cụm sử dụng phương thức giải nhiệt nước, công suất danh ñịnh cụm 300Ton Hai cụm Chiller luân phiên chạy nền, tải cách nhật, cấp nước cho hệ ñường ống nước lạnh ñến FCU AHU 3.2 PHÂN TÍCH CHI PHÍ THỰC TẾ CỦA HAI PHƯƠNG 3.2.1 Chi phí ñầu tư ban ñầu Bảng 3.1 Giá trị ñầu tư ban ñầu cụm Water Chiller siêu thị BigC Đà Nẵng 1,994,370,000 2,376,390,016 19 % 19 20 Header Page 10 of 126 3.2.2 Tính toán giá ñiện trung bình cho hệ thống ĐHKK BigC Đà Nẵng 3.2.4 So sánh tổng chi phí vận hành hai phương án Bảng 3.4 So sánh tổng chi phí vận hành hệ thống Water chiller Đơn giá ñiện trung bình: 1371 VNĐ/kWh sử dụng giải nhiệt không khí giải nhiệt nước 3.2.3 Đo ñạc ñể tính tiêu thụ ñiện máy siêu thị BigC Đà Nẵng Do hai máy luân phiên chạy chạy theo phụ tải nên tác giả tiến hành ño mức tiêu thụ ñiện hai ngày liên tiếp, Điều hòa không khí Water Giải nhiệt Giải nhiệt sau ñó tính lượng tiêu thụ ñiện bình quân ngày máy Chiller không nước Trane - BigC Đà Nẵng khí Kết ño ñạc ñược thể bảng sau: Bảng 3.3 Kết ño ñạc lượng tiêu thụ ñiện hai hệ thống ñiều hòa Model RTAC 300T RTHD 300T Tổng công suất ñiện (kW) 258 232.50 Giá trị ñầu tư (VNĐ) 1,994,370,000 2,376,390,016 không khí Water chiller sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước Tiêu thụ ñiện ngày khảo sát thứ máy (kWh) Tiêu thụ ñiện ngày khảo sát thứ máy (kWh) Tổng lượng ñiện tiêu thụ ngày máy (kWh) Tiêu thụ ñiện ñiện bình quân ngày máy (kWh) Giải Giải nhiệt nhiệt gió nước 1,012 2,056 Chênh lệch giá trị ñầu tư (%) 2,561 3,572 813 2,869 19 % Chi phí ñiện (VNĐ/ngày) 2,448,935 Chênh lệch chi phí ñiện (%) 25 % Chi phí nước (VNĐ/ngày) Tiêu hao nước thực tế 1,966,736 161,000 10 ngày (m3/h) 1,786 1,435 Chi phí xử lý nước (VNĐ/ngày) Chi phí bảo dưỡng 80,000 216,936 331,501 (VNĐ/ngày) Cụm condensing unit (VNĐ/năm) 79,181,550 Footer Page 10 of 126 92,230,740 22 21 Header Page 11 of 126 Tháp giải nhiệt (VNĐ/năm) Bơm nước giải nhiệt 3,733,149 ñường ống (VNĐ/năm) ngày (VNĐ/ngày) lệch tổng vận hành KẾT LUẬN Kết luận ảnh hưởng khí hậu ñến qo, ε Tổng chi phí vận hành Chênh KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 25,034,058 2,665,871 Mức ñộ ảnh hưởng khí hậu ñến giải nhiệt gió cao 2,459,237 so với giải nhiệt nước Với khoảng thay ñổi nhiệt ñộ chi khí hậu suất lạnh riêng qo hiệu làm lạnh ε phí 8% hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió có ñộ thay ñổi lớn so với hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt nước 3.3 THỜI GIAN THU HỒI GIÁ TRỊ CHÊNH LỆCH ĐẦU TƯ Kết luận mức ñộ tiêu thụ ñiện hai phương thức giải nhiệt BAN ĐẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ SIÊU THỊ BIGC ĐÀ NẴNG Hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió tiêu hao ñiện nhiều sử dụng giải nhiệt nước Cụ thể nhiều khoảng Sau 5.1 năm hệ thống Water chiller sử dụng giải nhiệt 23 ÷ 26% ñối với hệ thống ĐHKK, khoảng 15 ÷ 18% ñối với nước bù ñắp lại khoảng ñầu tư nhiều nhờ năm tiết hệ thống lạnh trữ ñông khoảng ÷ 9% ñối với hệ thống lạnh kiệm ñược 8% tổng chi phí vận hành so với giải nhiệt gió cấp ñông 3.4 KẾT LUẬN Kết luận tổng chi phí vận hành sở chung giá So với hệ thống ñiều hòa không khí water chiller sử dụng giải nhiệt gió hệ thống ñiều hòa không khí water chiller sử dụng giải nhiệt nước có chi phí ñầu tư ban ñầu cao 19%, tương ứng giá trị 382 triệu ñồng; chi phí ñiện thấp 25%; chi phí vận hành thấp 8%, tương ứng giá trị 75 triệu ñồng Vậy sau khoảng 5,1 năm hệ thống ñiều hòa không khí Water chiller sử dụng nước Hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió có tổng chi phí vận hành nhiều sử dụng giải nhiệt nước Cụ thể khoảng ÷ 10% ñối với hệ thống ĐHKK, khoảng ÷ 12% ñối với hệ thống lạnh trữ ñông khoảng ÷ 2% ñối với hệ thống lạnh cấp ñông giải nhiệt nước thu hồi lại ñược khoảng chênh lệch ñầu tư cao Kết luận tổng chi phí vận hành theo ñơn giá nước khác Nếu vùng ñó có nhiều khó khăn nguồn nước, chi phí ñể có ñược ñơn vị nước cao bình thường (cao mức giá ñã áp dụng phân tích trên) chênh lệch chi phí vận hành hai phương thức khác ñi, ñến ngưỡng giá nước ñó Footer Page 11 of 126 23 24 Header Page 12 of 126 chi phí vận hành sử dụng giải nhiệt gió lại thấp so với Nên chọn giải nhiệt nước cho máy lạnh, ĐHKK giải nhiệt nước Mỗi vùng có ñiều kiện khí hậu khác nhau, trường hợp: ngưỡng giá khác Tổng hợp chênh lệch tổng chi phí Kế hoạch ñầu tư máy móc thiết bị cho dài hạn, không hạn chế vận hành giải nhiệt gió so với giải nhiệt nước vùng nguồn vốn ñầu tư Không chịu áp lực cao thời gian với giả ñịnh ñơn giá nước khác ñược trình bày thu hồi vốn bảng 2.17 trang 60 luận văn Không khan nguồn nước, ñơn giá nước theo mức Kết luận so sánh tiện nghi hai phương thức giải nhiệt quy ñịnh nhà nước, bất thường So sánh mặt tiện nghi hệ thống lạnh sử dụng Điều kiện khí hậu không lạnh, tương tự vùng hai phương thức giải nhiệt mang tính chất ñịnh tính ñã phân tích nên chọn giải nhiệt nước Bởi Tùy thuộc yêu cầu, ñiều kiện lắp ñặt ñể chọn hệ thống lạnh ñịa ñiểm ñặt máy, suất lạnh riêng qo với phương thức giải nhiệt phù hợp hiệu làm lạnh ε hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt Kết luận chi phí ñầu tư ban ñầu nước lớn qo, ε hệ thống lạnh sử dụng So với hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió giải nhiệt không khí Do ñó giá ñiện nước hệ thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt nước có chi phí tất vùng hệ thống lạnh sử dụng ñầu tư ban ñầu cao khoảng 20 ÷ 22% giải nhiệt gió có tổng chi phí vận hành cao sử dụng Các tiêu chí tham khảo ñể lựa chọn phương thức giải nhiệt cho hệ thống lạnh giải nhiệt nước khoảng từ ÷ 12% (với thông số khí hậu vùng ñã chọn khảo sát luận văn) Các vùng có khí hậu oi nên chọn giải nhiệt nước Từ kết nghiên cứu lý thuyết, cập nhật giá sản phẩm, Phù hợp với yêu cầu kết cấu, ñặc ñiểm công trình thông số từ catalogue sản phẩm, nghiên cứu công trình thực tế, nơi lắp ñặt Ví dụ công trình bố trí tháp nhận thấy phương thức giải nhiệt có ưu nhược giải nhiệt mái, cụm máy phải ñặt phòng máy ñiểm riêng, tùy trường hợp, ñiều kiện cụ thể mà cân nhắc, tầng hầm chẳng hạn lựa chọn cho hợp lý Từ kết nghiên cứu luận văn, xin ñưa tiêu chí tham khảo cho việc lựa chọn phương thức giải nhiệt phù hợp cho máy lạnh ĐHKK sau: Nên chọn giải nhiệt gió cho máy lạnh, ĐHKK trường hợp: Nguồn vốn ñầu tư ban ñầu có hạn (do chi phí ñầu tư ban ñầu hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió thấp hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt nước khoảng 20%) Footer Page 12 of 126 25 26 Header Page 13 of 126 Kế hoạch ñầu tư máy móc thiết bị lạnh cho công trình Điều làm cho tổng chi phí vận hành hệ thống lạnh khoảng thời gian năm Vì lúc mức chênh lệch sử dụng giải nhiệt gió dần cân với tổng chi phí thấp chi phí vận hành sử dụng giải nhiệt nước vận hành hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt nước chưa kịp bù ñắp vào khoản chênh lệch cao chi phí Và nhiệt ñộ khí hậu thấp 15oC tổng chi phí ñầu tư ban ñầu vận hành hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió Các ñiểm ñặc thù kết cấu công trình phù hợp cho việc thấp tổng chi phí vận hành hệ thống lạnh sử dụng lắp ñặt hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió Ví dụ công trình yêu cầu cụm máy phải ñặt tập trung chỗ mái nhà, nước theo gió ảnh hưởng ñến dân cư xung quanh giải nhiệt nước Kết phân tích chương ñã cho thấy rõ ñiều Sự lựa chọn phương thức giải nhiệt cho hệ thống lạnh ñược cho tốt nhất, phù hợp nhất, cần kết hợp hài hòa nhiều yếu tố ñể giải toán kinh tế, kỹ thuật, môi trường, ñặc thù Giá nước cao, cao ngưỡng ñã phân tích công trình Để làm tốt bước này, kết nghiên cứu bảng 2.17 (vì chi phí ñể có ñược ñơn vị nước luận văn tiêu chí ñã nêu nguồn tham khảo hữu ích cao tổng chi phí vận hành hệ thống lạnh sử dụng cho người sử dụng, người thiết kế ñịnh lựa chọn giải nhiệt nước cao dần tổng chi phí phương thức giải nhiệt phù hợp với ñiều kiện cụ thể vận hành hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió Đây mục tiêu nghiên cứu luận văn Chi phí cho ñơn vị nước cao ñến ngưỡng ñó tổng chi phí vận hành hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt nước cao tổng chi phí vận hành hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió) Khi khí hậu nơi lắp ñặt máy lạnh Vì mức ñộ ảnh hưởng khí hậu ñến giải nhiệt gió cao so với giải nhiệt nước Với khoảng thay ñổi nhiệt ñộ khí hậu qovà ε hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió có ñộ thay ñổi KIẾN NGHỊ Do thời gian có hạn nên việc nghiên cứu chưa thật mĩ mãn, hy vọng nghiên cứu sau ñược thực sâu hơn, rộng Một số kiến nghị cho nghiên cứu tiếp theo: - Tập hợp ñược giá sản phẩm nhiều nhà sản xuất hơn, nhiều chủng loại lớn so với hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt nước - Nghiên cứu thực nghiệm cho hệ thống trữ ñông, cấp ñông Do ñó, với vùng mà khí hậu lạnh qovà ε hệ - Lập phần mềm tính chọn ñể hỗ trợ cho việc chọn lựa thống lạnh sử dụng giải nhiệt gió tiến gần ñến qovà ε hệ thống lạnh sử dụng giải nhiệt nước Footer Page 13 of 126 -***** - ... ”PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ GIỮA MÁY LẠNH - - Chương 2: Phân tích lý thuyết hiệu giải nhiệt gió ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ SỬ DỤNG GIẢI NHIỆT GIÓ VÀ GIẢI NHIỆT NƯỚC ” Mục ñích nghiên cứu Phân tích, ñánh giá hiệu. .. 1% -1 % 14 -1 % -1 % -1 % 0% 0% -1 % -2 % 17 -2 % -2 % -2 % -2 % -1 % -2 % -3 % ĐHKK Water Chiller Giải nhiệt Giải nhiệt Trane - BigC Đà Nẵng không khí nước 20 -3 % -3 % -3 % -3 % -2 % -3 % -4 ... thống ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước Giải nhiệt gió H iệu làm lạnh 6.00 5.50 5.14 4.26 4.03 ñiều hòa không khí sử dụng giải nhiệt gió, giải nhiệt nước vùng khí hậu (trên