Nghiên cứu, đánh giá hiệu quả tiết kiệm năng lượng của các hệ thống giải nhiệt cho chiller trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm

1 M U + Lý chn ti: H thng iu hũa khụng khớ trung tõm vi cm chiller l cụng ngh mi ó c phỏt trin rt mnh, ng dng rrng rói cụng nghip v dõn dng Trong h thng iu hũa khụng khớ s dng nc l cht ti lnh thỡ chiller l b phn quan trng nht Vic la chn loi chiller phự hp yờu cu c th ũi hi phi cú am hiu tng loi chiller + Mc ớch nghiờn cu ca lun vn, i tng, phm vi nghiờn cu H thng c b cỏc tiờu ỏnh giỏ s dng nng lng ca thi t b v h thng H H a mt s gii phỏp ti t kim nng lng cho h thng Water Chiller Nghiờn cu, so sỏnh tiờu th nng lng ca cỏc ph ng ỏn gii nhit cho Chiller Ti n hnh thu thp, lý v ỏnh giỏ cỏc s liu trờn mụ hỡnh thc (b m nhit a nhit cựng vi cỏc thi t b o v quan tr c i tng nghiờn cu: H thng H trung tõm Chiller vi cỏc ph ng ỏn gii nhit Phm vi nghiờn cu: Nghiờn cu ng dng + Túm t t cụ ng cỏc ni dung chớnh v úng gúp mi ca tỏc gi: H thng húa cỏc ph ng ỏn gii nhit cho Chiller lm lnh nc v so sỏnh tiờu th nng lng ca tng ph ng ỏn cho ch h , ụng t hp vi mụ hỡnh thc b m nhit a nhit ỏnh giỏ hiu qu nng lng ca h thng H trung tõm Chiller vi cỏc thi t b o v quan tr c + Ph ng phỏp nghiờn cu Nghiờn cu lý thuy t v cỏc ph ng phỏp gii nhit cho Chiller Thc nghim cụng trỡnh, phõn tớch, so sỏnh s liu CHNG T NG QU N 1.1 T 1.1.1 Phân loại hệ thống ĐHKK theo ph-ơng án giải nhiệt bình ng-ng Có thể phân loại loại hệ thống điều hòa không khí thông dụng cách đơn giản theo ph-ơng án giải nhiệt bình ng-ng nh- sơ đồ sau: VRV VRV giải nhiệt gió Kớ hiu h thng CHILLER VRV giải nhiệt n-ớc Dùng tháp giải nhiệt Dùng n-ớc giếng khoa n Chiller giải nhiệt gió Chiller giải nhiệt n-ớc Dùng tháp giải nhiệt Hố A B C D ụng A B C D E E1 Dùng n-ớc giếng khoa n F E2 F Hiện tòa nhà cao tầng ng-ời ta th-ờng sử dụng hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) thông dụng là: - Hệ VRV giải nhiệt gió giải nhiệt n-ớc - Hệ Chiller giải nhiệt gió làm mát mùa hè, s-ởi ấm mùa đông bơm nhiệt - Hệ Chiller giải nhiệt n-ớc dùng tháp giải nhiệt làm mát mùa hè, hai ph-ơng án s-ởi ấm mùa đông dùng đốt điện trở sử dụng n-ớc nóng lò cung cấp - Nếu dùng ph-ơng án địa nhiệt kiểu n-ớc ngầm hệ thống có đ-ợc Chiller giải nhiệt n-ớc dùng n-ớc giếng khoan vào mùa hè, bơm nhiệt dùng n-ớc giếng khoan vào mùa đông Cụ thể mùa hè n-ớc giếng khoan đóng vai trò n-ớc giải nhiệt nh-ng mùa đông n-ớc giếng khoan lại nguồn nhiệt Sự so sánh hoàn thiện ta thực so sánh ph-ơng án địa nhiệt với tất ph-ơng án điều hòa khác nêu Nh-ng với hệ ĐHKK VRV có nhiều khác biệt so với hệ ĐHKK trung tâm n-ớc bơm n-ớc lạnh, bơm n-ớc giải nhiệt, quạt tháp giải nhiệt nh- hệ điều hòa trung tâm n-ớc khó để so sánh mức tiêu thụ l-ợng VRV với hệ ĐHKK trung tâm n-ớc khác Vì lí tạm thời so sánh ph-ơng án sử dụng n-ớc giếng khoan với ba ph-ơng án D, E F: + Chiller hai chiều giải nhiệt gió có bơm nhiệt + Chiller với tháp giải nhiệt có ph-ơng án s-ởi ấm mùa đông dùng đốt điện trở + Chiller với tháp giải nhiệt s-ởi ấm mùa đông dùng lò Bảng 4.1: Đặc tính hệ thống ĐHKK thông dụng VRV (loại hai chiều) Đặc điểm Giải nhiệt gió Giải nhiệt n-ớc Ph-ơng án làm mát mùa hè Làm lạnh không khí trực tiếp dàn bay Ph-ơng án s-ởi ấm mùa Bơm nhiệt Chiller Giải nhiệt gió Tháp giải nhiệt N-ớc giếng khoan Làm lạnh không khí gián tiếp n-ớc lạnh nhờ FCU AHU Bơm nhiệt Thanh điện trở, Bơm nhiệt đông lò Máy nén - Máy nén - Quạt dàn - Quạt dàn lạnh Các thiết lạnh bị tiêu thụ - Quạt giải - Bơm n-ớc điện nhiệt giếng - Thiết bị tự khoan động, - Thiết bị tự động, - Máy nén - Máy nén Máy - Quạt - Quạt dàn nén dàn - Quạt dàn lạnh, lạnh lạnh - Quạt - Bơm n-ớc - Bơm n-ớc lạnh giải lạnh, - Bơm tháp nhiệt -Bơm n-ớc - Bơm giải giếng nhiệt, n-ớc khoan - Thiết bị lạnh - Thiết bị tự - Thiết tự động, bị tự động, động, Dải suất lạnh Ph-ơng án giải nhiệt bình ng-ng 14 150 kW 14 90 kW > 350 kW > 350 kW giải nhiệt gió giải nhiệt n-ớc giếng khoan giải nhiệt tháp giải nhiệt giải nhiệt n-ớc giếng khoan 1.1.2 Phõn loi h th b giải nhiệt gió t Hỡnh gii thiu phõn loi b m nhit si m k thut iu hũa khụng khớ u tiờn l loi giú giú T , sau ú l loi giú nc ATW, nc giú WT v nc nc WTW Hỡnh Phõn loi bm nhit si m í ngha ký hiu b m nhit nh sau: T l ch vi t t t ti ng Anh (Air To Air), ATW (Air To Water), WTA (Water To Air), WTW (Water To Water) Ký hiu ng trc l thi t b T N ngoi nh, ng sau l T N nh vi A l dn T N giú, W l bỡnh T N vi nc Mựa ụng dũng nhit c b m t ngoi vo To nh v h l ngc li Trong k thut iu hũa khụng khớ b m nhit T thng c gi l mỏy iu hũa chiu cũn b m nhit TW thng c gi l chiller gii nhit giú chiu Hỡnh gii thiu b m nhit ATA m k thut iu hũa khụng khớ gi l mỏy iu hũa chiu Loi ATA bao gm c mỏy iu hũa phũng RAC, mỏy t hp gn P C v mỏy iu hũa VRV/VRF Hỡnh B m nhit T mỏy iu hũa chiu) Hỡnh gii thiu b m nhit giú nc ATW m k thut iu hũa khụng khớ thng gi l chiller gii nhit giú chiu Hỡnh B m nhit ATW (chiller gii nhit giú chiu) Mỏy nộn; Van o chiu; Bỡnh cha cao ỏp; Bỡnh bay h i lm lnh nc hố v l bỡnh ngng t vũa ụng; Dn ngng vo h v l dn bay h i thu nhit t khụng khớ ngoi tri vo ụng; Van chiu; Van ti t lu; Phin sy lc; H thng HU/FCU v b m Mựa h , van o chiu v trớ lm lnh, h i mụi cht c mỏy nộn nộn vo dn ngng gii nhit giú 5, ngng t thnh lng, chy qua van chiu xung bỡnh cha, sau ú qua phin sy lc bờn phi, qua van ti t lu vo bỡnh bc h i, õy lng bc h i lm lnh nc a i lm lnh phũng, bi n thnh h i v li c hỳt v mỏy nộn, khộp kớn vũng tun hon Mựa ụng, van o chiu v trớ si m, h i mụi cht c mỏy nộn nộn y vo bỡnh ngng lỳc trc l bỡnh bc h i , cp nhit cho nc a i si m phũng, húa lng v chy qua van chiu v bỡnh cha, i qua phin sy lc, van ti t lu vo dn bay h i lỳc trc l dn ngng t) thu nhit t khụng khớ bi n thnh h i v c hỳt v mỏy nộn, ộp kớn vũng tun hon Cỏc loi b m nhit cú ch W ng u s dng nc gi ng khoan, k c nc mt, nc thnh ph v vũng nc t lũng t thỡ c gi l b m nhit a nhit B m nhit a nhit phõn loi vũng nc h Open Water Loop v vũng nc kớn Closed Water Loop Vũng nc h thng l loi dựng nc gi ng khoan vi gi ng riờng bit, mt cp vo bỡnh trao i nhit T N , mt x, hon tr nc v tng ngm Hai gi ng phi cỏch a m bo khụng cú dũng chy t t t gi ng x v gi ng cp Vũng h cú u im l hiu qu T N cao h n, nhng cú nhc im l thi t b T N ca b m nhit cú th b úng cn, l ng bựn hoc n mũn bi cht cha nc ngm Vũng nc kớn l nc i vũng tun hon kớn t thi t b T N ca b m nhit n h dn ng ngm t lũng t (gi t t l dn t ) Vũng kớn cú u im l thi t b T N khụng b úng cn, l ng bựn hoc n mũn nhng hiu qu T N li thp h n hi nc gi ng cú nhiu cht phi s dng T N trung gian an ton bo v b m nhit, ú b m nhit dựng nc gi ng nhng cú vũng tun hon kớn Hỡnh gii thiu b m nhit a nhit WTA hai chiu cú dn ngoi nh trc ti p s dng nc gi ng khoan, ú 1- mỏy nộn; 2- Van i dũng; 3- bỡnh cha cao ỏp; 4- dn T N ngoi nh Outdoor Unit ; 5- dn nh IU (Indoor Unit); 6- Van mt chiu; 7- Van ti t lu nhit; 8- Phin sy lc V ụng, nc gi ng úng vai trũ ngun nhit, T N l bỡnh bay h i, dn l dn ngng t V h , nc gi ng lm nhim v gii nhit, T N tr thnh bỡnh ngng v dn tr thnh dn bay h i trc ti p lm lnh phũng Hỡnh Bm nhit a nhit nc giú WTA Hỡnh gii thiu b m nhit a nhit WTW (chiller chiu dựng nc gi ng khoan vũng nc h) Hot ng ca chiller chiu t ng t nh trờn Mựa h , nc gi ng lm nhim v thi nhit Mựa ụng nc gi ng lm nhim v ngun nhit si phũng Hỡnh Bm nhit nc nc WTW (chiller chiu dựng nc ging khoan) Mựa ụng Min B c khụng kh c nghit v kộo di nhng phi cú si m Nhiu cụng trỡnh s dng h thng iu hũa trung tõm nc vi chiller chiu lnh Vic thi t k si m rt phc vi cỏc ph ng ỏn s dng ni h i hoc in tr si trc ti p Ni h i cú nhc im l lm cho h thng iu hũa khụng khớ phc thờm, hnh bo dng khú khn, kho nhiờn liu than, du, gas gõy mt an ton Thanh in tr si trc ti p cú nhc im l tn in, hiu sut thp v cng khụng an ton Theo ti liu [8], cú th bi n h bi n h iu hũa trung tõm nc chiu thnh chiu vi h van o chiu phớa nc Hỡnh gii thiu chiller chiu lnh vi h van o chiu phớa nc cú th si m ụng Mựa h van V1,2,3,4 úng, van V5,6,7,8 m, nc gi ng dựng gii nhit ngng t, HU/FCU c ni vi bỡnh bay h i lm lnh phũng Mựa ụng V1,2,3,4 m, V5,6,7,8 úng, nc gi ng úng vai trũ ngun nhit c ni vi bỡnh bay h i, cũn HU/FCU c ni vo bỡnh ngng si phũng Hỡnh Chiller chiu cú h van o chiu phớa nc si ụng Theo [18], i vi nhng vựng cú ti lnh hố v ti nhit ụng khụng cõn bng, cn phi thi t k trao i nhit b sung trỏnh tớch t nhit quỏ ln lũng t ti lnh hố quỏ ln ú l trng hp ca Min B c Vit nam Do ti lnh hố ln gp 5-10 ln ti si ụng nờn h thng phi cú thỏp gii nhit hố Ngun nc gi ng ch h tr thờm cho h thng ti lnh quỏ ln Nh vy, ch cn thi t k ngun nc gi ng dựng cho ụng Lu lng nc ch cũn 10-20% s lm gim ỏng k cụng vic v kinh phớ l p t dn t hoc khoan gi ng Hỡnh [8] gii thiu s si m ụng bng nc gi ng a nhit) v thỏp gii nhit cho hố vi chiller chiu lnh Hỡnh S lai cú thỏp gii nhit hố v nc ging ụng Mựa hố, V1,2,3,4 m, V5,6,7,8 úng, thỏp gii nhit lm mỏt bỡnh ngng cũn AHU/FCU ni vi bỡnh bay h i Mựa ụng, V1,2,3,4 úng, V5,6,7,8 m, bỡnh 10 ngng ni vi HU/FCU cũn nc gi ng ni vi bỡnh bay h i Do thc t nhit si ụng yờu cu Min B c Vit Nam ch bng 10 ữ 20% nng sut lnh nờn s lai l gii phỏp rt kh thi v TKNL cao 1.1.3 Phõn loi h th b a nhi t Hỡnh gii thiu phõn loi b m nhit a nhit u tiờn GSHP c phõn loi nc giú WT Water to ir HP v nc nc (Water to Water HP) Hỡnh Phõn loi bm nhit a nhit Sau ú GSHP cú th c phõn loi vũng nc h (Open Water Loop) v vũng nc kớn Closed Water Loop Vũng nc h ó c biu din trờn cỏc hỡnh 4,5,6 v 7) thng l loi dựng nc gi ng khoan vi gi ng riờng bit, mt cp vo bỡnh trao i nhit (T N , mt x, hon tr nc v tng ngm Hai gi ng phi cỏch a m bo khụng cú dũng chy t t t gi ng x v gi ng cp Vũng h cú u im l hiu qu T N cao h n, nhng cú nhc im l thi t b T N ca b m nhit cú th b úng cn, l ng bựn hoc n mũn bi cht cha nc ngm.Vũng nc kớn l nc i vũng tun hon kớn t thi t b T N ca b m nhit n h ng ngm t lũng t Vũng kớn cú u im l thi t b T N khụng b úng cn, l ng bựn hoc n mũn nhng hiu qu T N li thp h n Thc t a s nc gi ng u cú nhiu cht, nờn a s cỏc trng hp nc gi ng phi s dng T N trung gian an ton bo v b m nhit, ú b m nhit dựng nc gi ng nhng cú vũng tun hon kớn TBT N s dng thng l loi T N tm bn vi hiu sut trao i nhit cao v d dng v sinh ty Nhc im ca ph ng ỏn ny l hiu nhit T N tng lờn cú cp T N , hiu qu nng lng gim i v phi s dng b m nc cho vũng tun hon nc Hỡnh gii thiu b m nhit (chiller chiu lnh cú van i chiu h nc nc gi ng vũng nc kớn vi T N tm bn 63 Hỡnh Cu to b m nhit GHP07B W35/W7 ó b n p: Nhỡn t phớa trc (trờn); nhỡn t phớa sau di) bờn mỏy b m ó c nh sn xut l p t hon chnh, Hỡnh gii thiu cỏc chi ti t bờn b m nhit GHP07B W35/W7 ó b n p kim tra (Xem cỏc chỳ thớch trờn hỡnh 1) Cỏc chi ti t bo v c kim tra v b sung: Bo v mỏy nộn: Mỏy nộn c bo v bi r le ỏp sut cao v r le ỏp sut thp Bo v dn T N tm bn 6: Phi b trớ 01 r le nhit u 16 ng t mỏy nộn bo v T N khụng b úng bng nc vo hố quỏ thp Bo v dn T N tm bn ngoi 11: Phi b trớ 01 r le nhit u 14 ng t mỏy nộn bo v T N 11 khụng b úng bng nc vo ụng quỏ thp Bo v b m ngoi v b m trong: Trong b m nhit ó cú b trớ r le hiu ỏp PDC bo v b m ngoi v b m hi hiu ỏp vt quỏ mc cho phộp r le s ng t b m v mỏy nộn bo v Bo v liờn ng: hi b m ngũai v b m hoc bt c b m no khụng hot ng thỡ b m nhit khụng hot ng 3.2.5 ng cp n v u n i ng cp in cho h thng 220 V, 50 Hz, kh nng chu ti ti thiu 30A c ly t h thng in ca khu nh hnh chớnh Vin a cht Vic u ni in vo h thng tuõn th ch dn hng dn l p t, hnh b m nhit GHP07B ca Hóng sn xut, h thng mụ hỡnh thớ nghim sau l p t xong th hin trờn Hỡnh 64 FCU GHP07B Hỡnh Mụ hỡnh iu hũa khụng khớ nhit t c l p t ti Vin a cht Vũng nc ngoi nh (trong l khoan); 2- B m nhit, cỏc chi ti t v ng dn ni vi vũng nc ngoi nh v vũng nc nh (bờn bờn phi cui mi tờn); 3- Phũng iu hũa khụng khớ (bờn bờn phi cui mi tờn ; GHP07B B m nhit; FCU Dn lnh v iu khin nhit Do iu kin thc t khụng cho phộp nờn dn FCU phi t lch sang bờn gúc qut thi theo chiu ngang phũng iu hũa l cha hp lý, nh hng n kh nng phõn phi ng u nhit phũng, lm gim nng sut lnh ca h thng 3.3 Vn hnh v theo dừi ho ng ca h th ng 3.3.1 Chy th, kim tra cỏc chi tit v ho ng ca h th ng Sau np y nc vo vũng nc ngoi nh v nh, b t u cho h thng hot ng: trc tiờn l b m nc nh, mt vi phỳt sau ú l b m nc ngoi nh v sau ú vi phỳt cho mỏy nộn ng vi cỏc tham s ca mỏy b m ó c nh sn xut t sn (mc nh default) - Chn ch iu hũa lm mỏt ( hay si m (sss) bng phớm iu khin v hin th trờn mn hỡnh g n trờn n p b m nhit (Hỡnh 10) 65 11 12 10 13 Hỡnh 10 B mn hỡnh iu khin v theo dừi hot ng ca b m nhit GHP07B mụ hỡnh thớ nghim iu hũa khụng khớ b m nhit t [7] 1- Ch lm mỏt; 2- Ch si m; 3- Ngun in; 4- Ch lm nc núng; - mỏy b m nc bờn nh; 6- nng lng cp cho mỏy nộn; Mỏy nộn; 8- Cụng t c chuyn i dũng chy ca nc ỏnh sỏng tng trng cho bỏo ng ca cụng t c chuyn i dũng chy); - B m nc ngoi nh; 10- Cỏc phớm iu khin; 11- Cỏc ch ci t; 12- Hin th tham s cn theo dừi, ci t; 13- Hin th giỏ tr ca tham s theo dừi, ci t - Kim tra hot ng ca cỏc mỏy b m nc vũng lp ngoi tri v nh - Kim tra trờn ng h, dũ tỡm phớa mỏy b m nhit bng mỏy dũ bo m khụng cú s rũ r ca cht ti lnh - Kim tra ỏp sut u vo ca bỡnh gión n bỡnh nc b sung): p sut thp nht ca h thng l bar, ln nht l bar - Kim tra cỏc van v ng ng dn nc bo m khụng cú s rũ r p lc ng ng dn nc vũng lp ngoi tri v nh t c khong bar - Kim tra cp tham s nhit ST0 (nhit nc t b m nhit vũng lp ngoi) v ET (nhit khớ hỳt ca dn lnh?): Hiu gia hai giỏ tr nhit ny khong ữ K h thng ó i vo cõn bng Hiu nhit cao s cho thy lu lng nc qua FCU thp Hiu nhit thp thỡ lu lng 66 nc ng cao N u tc dũng chy l quỏ thp, thỡ phi tng lu lng b m - Kim tra cp tham s nhit u RT v u vo ST ca ng ng nc vũng lp nh t ữ K (Hiu gia hai nhit ny nờn l ữ 10 K b m nhit lm nc núng m khụng cn nhit b sung Hiu nhit cao cú th lu lng nc bờn ng dn thp, ú cn tng cụng sut b m nc nh) - Kim tra s hnh ca bỡnh nc núng (DHW) thụng qua cỏc tham s RT, ST, HT (nhit bỡnh nc núng Bỡnh nc núng cú dung tớch trao i nhit v lu lng hiu nhit gia HT v ST khụng vt quỏ K 3.3.2 Ho ng th nghi m ca h th ng ch lm lnh Sau kim tra xỏc nhn hot ng bỡnh thng ca cỏc chi ti t h thng ó ti n hnh theo dừi hng ngy hot ng ca h thng ch lm mỏt vi cỏc thụng s sau: - Tham s nhit ch lnh 12C (?), s chờnh lch nhit (u vo v u ra?) 1C (do nh sn xut thi t b t Default?- max 10 K); - Tham s nhit ch si m (do nh sn xut thi t b t Default?): 40C - Nhit chờnh lch ch si m: K (Max 10 K) - Nhit thi t lp ti ch si m cho chc nng hiu chnh (bự): 20 C (max 30 C) - Y u t bự cho chc nng hiu chnh si m: C (max 30C) - Nhit nc núng: 50 C - Hiu nhit nc núng: K (max 10 K) - S cp ng tun hon nc vo gi ng khoan ó th cho cp cp p sut dũng nc tun hon: bar u y b m? K t qu theo dừi, quan tr c c thỏng u hot ng (t 20.7.2014 n 20.8 2014 nh sau: 67 - Thi gian (ca hot ụng liờn tc ban ngy) t ữ 10 gi mi ngy iu kin nhit khụng khớ t 32 C n 35 C; - Nng sut nhit lm lnh (dn lnh : 5400 W, lng giú qut thi: 1020 m3/h, nhit phũng iu hũa t c 24 ữ 25 C ph thuc hot ng phũng hp - Cụng sut tiờu th in trung bỡnh ca h thng (k c mỏy b m nc nh v ngoi nh, dn lnh): 2,5 kWh/d - Nhit u ca vũng lp ngoi u ng dn nc xung gi ng khoan) cao nht vo cui ca hot ng t 42 ữ 45 C, u vo: 37 ữ 40 C - Nhit thnh ng dn nc gi ng khoan sõu 10 m, 20 m v 30 m cao nht sõu 20 m (trờn mc nc ngm) vo cui ca t ng ng 40 C v 35 ữ 40 C - Nhit ban u gi ng khoan (khi h thng cha hot ng) sõu 20 m v 30m t ng ng 25,5 C v 26,0 C Cỏc giỏ tr nhit ny tng lờn thi gian h thng hot ng v gim dn thi gian ngng hot ng gia mi ca c quan tr c liờn tc v lu tr vo b nh mỏy tớnh bng mt phn mm chuyờn dng Scroll: Nhit u ca ngy sau so vi u ca ngy trc tng lờn khong K ? Sau ngy ngng hot ng iu hũa nhit tr v 27 C, cao h n nhit ban u khong K (S thng kờ li s liu ny) - cỏc khong cỏch 1,5m, 3,0m, 4,5m, 6,0m t gi ng khoan ca vũng nc ngoi cú t cỏc u o nhit l khoan quan tr c cỏc sõu 10m, 20m, 30m di mt t, sau thỏng hot ng nhit sõu 20 m khong cỏch 1,5m cú tng lờn khong 0,3 C so vi nhit ban u, cỏc khong cỏch v sõu khỏc khụng quan sỏt c s thay i nhit sut quỏ trỡnh hot ng th ca h thng 3.4 Nhng v cn thi n v quan trc theo dừi ho ng ca h th ng 3.4.1 Cỏc v cn hon thi n Quỏ trỡnh theo dừi hot ng ban u ca mụ hỡnh thớ nghim iu hũa khụng khớ b m nhit t cho thy mt s k thut cn kh c phc, hon thin: 68 1) iu chnh, la chn cỏc tham s nhit mỏy b m nhit cho phự hp vi iu kin ti ch ngi dựng) theo ti liu hng dn (Geothermal Heat pump GHP07B) [7] 2) Cu trỳc cỏc ng gom v cỏc cp ng vũng lp ngoi c ch to dng chia nhỏnh v mt phớa (dng rng lc F , nờn dũng nc dn xung gi ng khoan v i lờn ch trung cp ng thng v gn, khụng cho phộp iu chnh tng ỏp sut ng gom h n bar dũng chy dung dch u cho cỏc cp ng ngỏch xa lm gim kh nng trao i nhit (gii nhit) bc h i, ú lm gim hiu sut ca mỏy b m nhit õy cú th l nguyờn nhõn gõy s c ngng hot ng mỏy b m nhit Nờn ch to cỏc ng gom v cỏc cp ng cú cu trỳc dng ch Y phõn nhỏnh u cho kh nng iu chnh dũng chy vũng lp ngoi u cỏc cp ng lm tng tc gii nhit 3) Cn t thờm bỡnh ngng buffer tank cho vũng lp nh tng nng sut cp nhit/ lnh 4) Tng nng sut dn nhit/ lnh FCU ỏp ng tt h n yờu cu iu hũa khụng khớ cao h n ó nhp dn lnh cú cng sut 6400-9000 W thay dn c cụng sut ln nht 5700 W) 5) t v chy th ch iu hũa si m 6) Ni in mỏy b m ngoi qua h thng iu khin ca mỏy b m nhit mỏy b m khụng hot ng thi gian mỏy nộn ngh 4.2 Cỏc ni dung cn theo dừi, quan tr c: 1) Ti p tc theo dừi quỏ trỡnh hot ng ca h thng ỏnh giỏ mc n nh ca mỏy b m nhit v h thng, kh c phc li (n u cú) 2) Quan tr c cụng sut in tiờu th thc t ca mỏy b m nhit, mỏy b m v b m ngoi, dn lnh so sỏnh kh nng ti t kim nng lng vi tớnh toỏn lý thuy t v h thng iu hũa khụng khớ thụng dng (xem bỏo cỏo chuyờn 33) 69 3) Quan tr c nhit khụng khớ, nhit bc h i vũng lp trong), nhit ngng t (vũng lp ngoi), nhit dn t (trong gi ng khoan), nhit mụi trng t (gn gi ng khoan ỏnh giỏ s ph thuc hot ng ca mỏy b m nhit cỏc iu kin thi ti t v bi n ng mụi trng nhit di t v cỏc mc ớch nghiờn cu khỏc ca ti 3.5 Kt lun Mụ hỡnh thớ nghim iu hũa khụng khớ b m nhit t (GSHP) vi b m nhit nhp ngoi (Trung Quc) GHP07B cụng sut 7,7 kW, cỏc thi t b ph tr ca h thng c ch to v gia cụng ti ch, ln u tiờn c cỏc k s Vin Cụng ngh nhit lnh Vin i hc Bỏch khoa H Ni l p t Vit Nam (ti a cht Vin Hn lõm Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam , ó iu kin hot ng phc v cho ni dung nghiờn cu cụng ngh b m nhit t iu hũa khụng khớ ca ti KC08.16/11-15 Ph ng thc trin khai l p t mụ hỡnh thớ nghim vi ph ng chõm s dng ti a nng lc v vt t nc va ti t kim c chi phớ cho ti, ỏnh giỏ chi phớ ca h thng phự hp vi thc t , ng thi nõng cao c ki n thc v kinh nghim cho cỏn b k thut lnh vc mi cú kh nng ph bi n ỏp dng vo thc t Vit Nam H thng c l p t ó c chy th thỏng ch lm lnh, cú iu kin cho theo dừi, quan tr c cỏc tham s thc t cn thi t, s ti p tc theo dừi thu thp s liu ỏp ng cỏc yờu cu nghiờn cu ca ti 70 NG 4: Thoi gian 3:56:43 3:57:28 3:58:14 3:59:00 3:59:45 4:00:30 4:01:16 4:02:00 4:02:46 4:03:31 Et 32.5 32.5 30.37 28.37 27.06 26.31 25.87 25.56 25.43 25.31 Sto 32.75 32.06 28.12 25.75 24.43 23.75 23.37 23.18 23.12 23.62 ST 26.43 26.37 27.25 29.12 31.31 33.56 35.75 37.93 39.93 41.75 T QU T RT 26 26.43 28.31 30.68 33.18 35.62 37.93 40.18 43.43 NG IM ET(trong may nen) 30 34.75 42.75 47 50 53 55.75 58.5 61 61.5 T phong.Tt 23 23 23 23.06 23.12 23.5 23.75 T truoc quat TI.40 24.25 24.37 26.31 28.68 29.43 31 31.81 34 34.56 34.5 T sau quat Ti39 23.18 23.12 23.62 24 24.43 24.93 25.31 25.62 25.68 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 - \ 19:46:03 19:46:47 19:47:30 19:48:14 19:48:59 19:49:44 19:50:29 19:51:14 27.62 27.31 26.31 25.68 25.31 25.06 24.93 24.93 0 27.75 23.5 23.12 22.93 22.87 22.93 32.93 32.62 33.56 35 36.5 38.12 39.75 41.31 32 32.93 34.68 36.68 38.56 40.5 43.93 36.5 44.5 49 52 54.75 57.5 60 62.5 22.87 22.81 0 22.81 23.12 23.25 23.43 27 27.56 28.68 30.25 31.87 34.25 34.12 34.56 23.31 23.25 23.37 24.12 24.37 24.75 25 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 20:20:17 20:21:03 20:21:47 20:22:32 20:23:15 20:24:00 20:24:45 20:25:29 20:26:13 30.56 29.68 27.93 26.75 26.06 25.62 25.43 25.25 25.25 30.75 28.06 25.56 0 23.62 23 23 27.25 27.43 28.93 30.87 32.87 34.87 36.81 38.75 40.56 26.81 28.25 30.5 32.87 35.31 37.62 39.75 41.81 43.68 31.5 41.75 46.75 50 53 55.5 58 60.5 63.25 22.31 22.31 22.37 22.43 22.56 22.75 22.93 23.18 24.18 25.62 27.5 29.06 30 31.62 32.81 34.81 34.62 22.62 22.68 22.93 23.37 23.81 24.5 24.93 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 * chờnh nhit ln nht gia trc FCU v Tsau FCU l 10 oC * Nhit ngoi tri ớt thay i nờn ta t chu k phỳt phỳt thỡ ghi s liu nhit ln 71 * Do Sensor VN ch to nờn khong 30 phỳt thỡ s liu cp nht v khụng ln * Cng v ờm chu k mỏy chy cng di h n t 6ph tng lờn 7ph * Ta nhỡn s liu cp nht thy rng chu k mỏy chy v ngng theo ET mỏy * Cỏc s liu gi nguyờn bn gc, ghi c khong ngy, cng khỏ thuy t phc * Ht l nhit ca vũng ngoi TDN vi dn ngng tm bn > Cao nht mỏy chy HP v b m t cựng chy * thi gian HP ngh dn tng lờn nú hot ng * Nhit cao nht ca u mỏy nộn ET l 63,25 oC, v s gim i nhit mụi trng ngoi ung thp h n, ET thp nht l 61,5 oC * ST l nhit nc HP v i vo FCU Tng lờn t HP chy ST cao nht khong: 41,87 - 43,62) Gim i t mỏy ngng ST thp nht khong 26o31 - 27o25) * St0 gim i HP hot ng, thp nht trung bỡnh 23,12 oC * Sto tng lờn HP ngng hot ng, cao nht trung bỡnh 32.56 oC * Nhit nc gi ng dn T N tm bn c ghi qua sensor ca HP deltaT vũng ngoi cao nht l oC Trong c quỏ trỡnh HP hot ng Ht cao nht l 26, s gim ung thp nht l 21 72 NG 5: T O U N V T U N 5.1 Kt lun Sau quỏ trỡnh ỏnh giỏ v phõn tớch d liu thc nghim em rỳt c mt s k t lun v ch hnh th nghim thc t ti tũa nh phc hp MIPEC nh sau: - nh hng ca nhit bu t n nhit nc gii nhit: chờnh nhit nh nht ca nhit nc gii nhit so vi vi nhit bu t l t 2oC chờnh nhit ny ph bi n khong n 5oC iu ny cú ý ngha ln vic iu chnh nhit ci t nc gii nhit cp cho chiller - S thay i ca COP chiller theo % ti chiller: mt vi ch hnh th nghim ti cụng trỡnh cho thy chiller t hiu qu s dng cao nht chiller chy khong 70-80% ti, cỏc giỏ tr ti khỏc hiu qu s dng nng lng ca chiller thp h n t qu ny phự hp vi thụng s k thut m nh sn xut a - nh hng ca nhit nc gii nhit n COPCHILLER: nhit nc gii nhit gim t 31oC xung n 27oC (gim 4oC) thỡ COPCHILLER mi tng t 4,9 n 5,25 kW/kW tng lờn 0,35 kW/kW, vo khong 7% , nh vy gim nhit nc gii nhit xung 1oC thỡ trung bỡnh COPCHILLER tng lờn khong 1,75% - nh hng nhit nc gii nhit n COPHT: iu kin ly s liu cỏc ch hnh th nghim iu kin lu lng nc khụng i, nhit nc lnh khụng i 5oC/12oC, hnh mt vi ch khỏc ca nhit nc gii nhit ta thu c mt s k t lun sau: COPHT hnh nhit nc gii nhit 27oC/30oC t c 3,5 kW/kW cao h n so vi hnh ch nc gii nhit 30oC/33oC 3,3 kW/kW Nh vy ta thy rng hiu qu s dng nng lng ca h thng hnh ch cú nhit nc gii nhit thp s ln h n hnh ch cú nhit nc gii nhit cao hay l gim nhit nc gii nhit xung s lm cho h thng hnh hiu qu h n - nh hng ca nhit nc lnh n COPCHILLER: cựng iu kin nhit nc gii nhit thỡ tng nhit nc lnh s lm tng COPCHILLER, phự hp vi c s lý thuy t ó nờu trờn chờnh COPCHILLER vo khong 0,4 kW/kW ( khong 8% chờnh nhit l 3oC, trung bỡnh tng nhit nc lnh lờn 1oC thỡ COPCHILLER tng khong 2,6-3% Nh vy nh hng ca nhit 73 nc lnh cp hay nhit bay h i n hiu sut ca chiller l ln h n nh hng ca nhit nc gii nhit hay nhit ngng t So sỏnh hiu qu s dng nng lng thc t v lý thuy t ca thi t b hnh ti cụng trỡnh ó cú s khỏc ỏng k Trong hu h t k t qu thc t mt s ch hnh th nghim thu c thỡ u thp h n so vi k t qu lý thuy t t qu ny cng ó phn ỏnh mt s nguyờn nhõn dn n hiu qu s dng nng lng ca h thng iu hũa khụng khớ tũa nh cha c nh k vng tớnh toỏn lý thuy t: - H thng x lý nc cho thỏp gii nhit cha c a vo hnh dn n bỡnh ngng ca cỏc chiller u ang cú hin tng cỏu bn, lm gim kh nng trao i nhit ca bỡnh ngng cng nh hiu sut ca thi t b Ngoi ra, cụng trỡnh cũn ang c thi cụng hon thin ni tht cng nh hon thin thỏp cn h nờn cỏc bi bn, cỏu cn c khớ v cỏu cn húa lý nh hng nghiờm trng n hiu sut s dng nng lng ca h thng - H thng c a vo hnh th nghim ny cha phự hp vi ch hnh c thi t k Cỏc b m nc lnh v b m nc gii nhit c hnh ch lu lng khụng i m khụng thay i theo s thay i ca nhu cu ph ti, dn n chi phớ in nng cho h thng tng cao m khụng mang li hiu qu nng lng ca h thng - Cỏc thi t b mi hnh cha c cn chnh cỏc thụng s ci t phự hp hay cỏc thi t b, h thng cũn thng xuyờn b li: lt khớ vo h thng nc lnh, b m b rũ r nc, chy nhiu b m gii nhit h n s lng chiller binh ngng b cỏu cn Quan trng h n h t ta cú th k t lun c rng, mt h thng iu hũa khụng khớ trung tõm chiller hot ng hiu qu, ti t kim thỡ ngoi vic ph thuc vo ngi thi t k tớnh toỏn la chn thi t b h thng thỡ ngi hnh v ch hnh ca h thng úng vai trũ cc k quan trng Xõy dng c mt ch hnh phự hp s nõng cao ỏng k c hiu qu s dng nng lng ca h thng 5.2 xut ch hnh hp lý, an ton 74 Trờn c s k t qu thc nghim thu c trờn, dự cũn nhiu hn ch thi gian thc hin ỏn cú hn, em mnh dn ut ch hnh phự hp cho h thng nh sau: Cn ti n hnh x lý cỏu cn húa lý v c khớ cỏc binh gii nhit ca chiller bng cỏch v sinh c khớ binh ngng ca chiller gim chờnh nhit nc gii nhit v nhit ngng t binh ngng, nõng cao hiu qu trao i nhit ca bỡnh ngng ng thi cn a h thng x lý nc gii nhit vo hnh hn ch s bỏm cỏu cn tr li i vi binh ngng Duy trỡ nhit nc gii nhit phự hp vi nhit bu t ca khụng khớ mụi trng Vn hnh b m gii nhit v qut gii nhit phự hp chờnh nhit nc gii nhit v nhit bu t ca mụi trng 3-5 oC Ch ny s ti t kim c cụng b m cho nc gii nhit v qut lm mỏt thỏp gii nhit m m bo hiu sut lm vic ca chiller Duy trỡ nhit nc lnh cp phự hp vi ph ti ca cụng trỡnh Duy trỡ lu lng nc lnh thay i theo ph ti hụng nờn ci t nhit nc lnh cp quỏ thp tng hiu sut ca chiller Lu lng nc lnh cp phự hp trỡ chờnh nhit nc lnh hi/cp n nh) s gim c cụng b m ca b m nc lnh Nờn cú ch hnh theo bng cỏch thay i cỏc thụng s ci t nhit nc yờu cu phự h p Thng xuyờn theo dừi cht lng nc lnh v nc gii nhit bng cỏch kim tra cht lng nc nh k v a h thng x lý nc vo hnh liờn tc Theo dừi chờnh nhit gia nc lnh v nhit bay h i, chờnh nhit nc gii nhit vi nhit ngng t, m bo binh ngng/binh bay h i hot ng cú kh nng trao i nhit tt nht Ti n hnh v sinh thi t b trao i nhit binh ngng/binh bay h i chờnh nhit ny vt quỏ 23oC Theo dừi sỏt c tớnh hnh ca tng thi t b b m, qut gii nhit, chiller) bng s nht ký hnh ca tng thi t b v ton b h thng Lu tr, ỏnh giỏ v kim tra thng xuyờn, liờn tc v nh k cỏc thụng s hnh hiu chnh cỏc thụng s ci t cho phự hp vi nhu cu ph ti ca h thng c mựa, c nm 5.3 Cỏc v tn ti cn tip t c kho sỏt, nghiờn cu 75 H thng ó a vo hnh th nghim c mt s ch hnh th nghim nh trờn, nhng h n h t ú l ch hnh tm thi thc t phc v cho nhu cu s dng ca mt phn tũa nh ó a vo s dng nờn vic thay i cỏc ch hnh khỏc cha th thc hin c ti cụng trỡnh Ngoi cũn s hn ch v thi gian thc hin ỏn m em cha th thu thp c cỏc ch hnh khỏc ca h thng mt cỏch y Do vy m em cha th tỡm c ch hnh an ton, hiu qu phự hp v c th Trong thi gian ti p theo cn thc hin ly thờm d liu hnh cú th phõn tớch, ỏnh giỏ v tỡm ch hnh phự hp cho h thng Cụng vic ti p theo cn thc hin v theo dừi bao gm: - Ch hnh lu lng nc thay i theo ph ti Ch chuyn i / ng v lm vic ghộp nhúm gia cỏc mỏy lnh trung tõm nh hng ca nhit nc lnh v lu lng nc lnh n nhit khụng gian s dng 76 T k o [1] Nguyn c Li: Giỏo trỡnh thi t k h thng iu ho khụng khớ Nh xut bn Giỏo dc 2009 [2] Nguyn c Li, Lờ Minh Nguyờn: Phõn tớch ỏnh giỏ cỏc gii phỏp ti t kim nng lng H qua ba loi cụng trỡnh tiờu biu Tp KHKT Nhit thỏng 9/2007, tr 18 20 [3]Quy chun xõy dng Vit Nam QCXDVN 09:2005 Cỏc cụng trỡnh xõy dng s dng nng lng cú hiu qu - B xõy dng ban hnh thỏng 9/2005 [4]ARI 550/590 (Tiờu chun v H ca Vin lnh M) [5]Sakamoto (Deputy Direktor of the Heat Pump and Thermal Storage of Japan): Introduction of high efficiency heat pump and thermal storage system in Japan Proceedings of the 2nd Japan Vietnam workshop on Energy Efficiency for Buildings Application of Heat pump and Thermal storage Technologies 6-2009 [6] Souzan Nicolas: Energy Saving Approach in Modern A/C VRV System Proceedings of the 2nd Japan Vietnam workshop on Energy Efficiency for Buildings Application of Heat pump and Thermal storage Technologies 6-2009 [7 ]Lờ Nguyờn Minh: Ph ng phỏp ỏc nh tiờu th in ca chiller h thng H trung tõm cụng sut ln Tp Xõy dng -2006 [8]VRVIII Daikin catalog [9]Chiller - Trane catalog [10] Duc Loi, Nguyen: Dry cooler Energy Killer of chiller System in the National Assembly House in Hanoi Proceeding International Conference Environmental and Spatial Planing in Vietnam, Hanoi 1st December 2012, p.16-22 [11] B Xõy Dng: Quy chun Xõy dng Vit nam QCXDVN 09:2005, Cỏc cụng trỡnh xõy dng s dng nng lng cú hiu qu Nxb Xõy dng 2005 [12] TCVN 5687-1992 Thụng giú, iu hũa khụng khớ, si m, Nxb Xõy dng 1992 [13] GB 50019-2003 National Standard of the Peoples Republic of China: Code for Design of Heating Ventilation and Air Conditioning 77 [14] TCVN 5687-2010 Thụng giú v iu hũa khụng khớ Nxb Xõy dng 2010 [15] Ngh nh s 102/2003/N -CP: S dng nng lng ti t kim v hiu qu [16] Ngh nh s 21/2011/N -CP: S dng nng lng ti t kim v hiu qu [17] Lut S dng Nng lng Ti t kim v Hiu qu s 50/2010/QH12 [18] B Xõy dng: Quy chun Xõy dng Vit nam, Tp 1,2, Nh Xut bn Xõy Dng, 2007 [19] Phm Hong L ng v cng s: ti NCKH: B2008-01-154: Nõng cao Hiu qu S dng Nng lng, gim phỏt thi khớ nh kớnh cỏc tũa nh cao tng Vit nam, HB 6/2012 [20] Nguyn c Li: Dn gii nhit khụ, mt bi n tng nguy him ca iu hũa khụng khớ Tp Xõy Dng B Xõy Dng 5/2012 tr 62-64 [21] Nguyn c Li, Nghiờm ỡnh C ng, Phm Hu Hng: ỏnh giỏ kh nng ti t kim nng lng ca H thng iu Hũa khụng khớ Nh Quc Hi Tp Nng Lng Nhit s 9/2013, tr 12-15 [22] http://motorteco.vn/bao-tri/giai-phap-su-dung-thap-giai-nhiet-hieu-qua-va-tietkiem-nang-luong.html ... sử dụng hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) thông dụng là: - Hệ VRV giải nhiệt gió giải nhiệt n-ớc - Hệ Chiller giải nhiệt gió làm mát mùa hè, s-ởi ấm mùa đông bơm nhiệt - Hệ Chiller giải nhiệt. .. hành năm hệ thống GSHP so với hệ thống ĐHKK sử dụng khí thiên nhiên 23 Các mục Hệ thống GSHP Hệ thống ĐHKK truyền thống Đơn vị giá Tổng giá Đơn vị giá Tổng giá USD/m2 USD USD/m2 USD Giá thiết... môi tr-ờng giải nhiệt cho bình ng-ng hệ thống ĐHKK Lúc đất có nhiệt độ thấp nhiệt độ không khí trời nhiều Hình 2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống GSHP mùa hè có khả giải nhiệt tốt không khí trời