Các nghiên cứu thực tế cho thấy phần lớn thời gian và năng suất vận hành của hệ thống ĐHKK là không toàn tải, ví dụ theo thống kê của Viện Lạnh Mỹ (ARI) đối với các hệ thống chiller, chỉ có 1% của tổng tải lạnh toàn mùa là tương ứng với chế độ chạy toàn tải còn lại 42% tổng tải lạnh toàn mùa tương ứng với chế độ chạy 75% tải, 45% tổng tải lạnh toàn mùa tương ứng với chế độ chạy ở vùng 50% tải và 12% tổng tải lạnh toàn mùa tương ứng với chế độ chạy ở vùng 25% tải. Do đó nếu chỉ sử dụng các hệ số COP/EER để đánh giá hiệu quả năng lượng của điều hòa chạy ở chế độ toàn tải là chưa đầy đủ, không phản ánh được điều kiện hoạt động thực, cũng như ảnh hưởng của khí hậu tới đặc tính năng lượng của thiết bị. Hình 2.1 dưới đây thể hiện đồ thị so sánh các giá trị COP phụ thuộc vào nhiệt độ ngoài trời của ĐHKK gia dụng loại thông thường và loại có biến tần.
Hình 2.4 – Đ thị COP/ EE phụ thuộc vào nhiệt độ ngoài trời của ĐHKK biến t n và không biến t n có c ng năng suất lạnh định mức 9000BTU/h.[2], [16]
Từ đồ thị trên chúng ta có thể thấy nếu chỉ sử dụng khái niệm chỉ số hiệu quả năng lượng COP/EER sẽ cho kết luận ở chế độ hoạt động toàn tải, tương ứng với nhiệt độ ngoài trời là 350
C, cho thấy ĐHKK biến tần sẽ có hiệu quả năng lượng thấp hơn ĐHKK không biến tần. Trong khi ở chế độ hoạt động thực tế ĐHKK biến
28
tần có thể tiết kiệm được khoảng 10-25% điện năng tiêu thụ so với ĐHKK thường có cùng năng suất lạnh.
Từ ví dụ trên có thể thấy rõ ràng cần các hệ số tích hợp để đánh giá chính xác hơn hiệu quả năng lượng của thiết bị. Có hai cách tiếp cận chính để xây dựng các chỉ số tích hợp này là theo hiệu quả toàn mùa và theo dạng tích hợp trọng số. Bản chất các chỉ số này đều là các chỉ số được tính toán trên cơ sở các giá trị của COP/EER được đo tại các điều kiện khác nhau về tải, hoặc trạng thái thời tiết. Nguyên tắc chung được sử dụng để tính toán các chỉ số tích hợp này có nhiều điểm giống nhau và có thể tóm tắt gồm những điểm chính như sau:
- Thừa nhận chế độ hoạt động của ĐHKK là ổn định, tức là phụ tải nhiệt của tòa nhà (BL – Building Load) phải bằng năng suất lạnh;
- Điều kiện nhiệt độ trong nhà là không đổi, thông thường được lấy theo điều kiện T1 là 270C;
- Trong thời gian quan trắc của toàn mùa, tải nhiệt của tòa nhà được coi là phụ thuộc tuyến tính hoặc theo quy luật xác định theo nhiệt độ ngoài trời tj;
- Năng suất lạnh toàn tải của ĐHKK tương ứng với các nhiệt độ bên ngoài tj, tỉ lệ nghịch với nhiệt độ ngoài trời, hoặc nhiệt độ nước giải nhiệt vào dàn ngưng;
- Tồn tại một nhiệt độ cân bằng tb mà ở đó lượng nhiệt thừa sinh ra trong tòa nhà cân bằng với lượng nhiệt truyền từ ngoài vào. Nhiệt độ này tùy thuộc vào công
dụng của tòa nhà và điều kiện khí hậu mà dao động trong dải (17230C);