Hiện trạng sƣ̉ dụng môi chất lạnh trên thế giới

2)

3.3. Hiện trạng sƣ̉ dụng môi chất lạnh trên thế giới

3.3.1. HFC-134a

Môi chất lạnh R-134a là hợp chất gồm Hydro, Flo và Cacbon. Điểm sôi của môi chất R-134a là -150F (-260C).

Môi chất R134a là môi chất thay thế thích hợp nhất cho R12, nó đƣợc sử dụng cho các hệ thống lạnh công suất rất nhỏ nhƣ tủ lạnh gia đình máy điều hoà công suất nhỏ, máy điều hoà xe hơi vv.. vì năng suất lạnh riêng thể tích nhỏ.

Ưu điểm:

- Hợp chất này không tham gia phá hỏng tầng ôzôn. Vì trong phân tử này không chứa Clo.

- Thời gian tồn tại ngắn hơn so với các môi chất lạnh chứa Clo nên không phá hủy tầng Ozôn.

Nhược điểm:

- Gây hiệu ứng nhà kính

Một số khác biệt quan trọng của môi chất lạnh R-134a so với R-12 là: Chất khử ẩm dùng cho R-134a khác với chất khử ẩm dùng cho R-12.

Hệ thống điện lạnh ôtô dùng môi chất lạnh R-134a cần áp suất bơm của máy nén và lƣu lƣợng không khí giải nhiệt giàn nóng (bộ ngƣng tụ) phải tăng cao hơn so với hệ thống điện lạnh dùng R-12.[5]

Môi chất lạnh, gas R-134a, thƣờng đƣợc dùng trong hệ thống Điều hòa không khí ô tô (Air Conditioning A/C) sẽ đƣợc hạn chế trên toàn Châu Âu vào năm 2011 trƣớc khi tiến tới ngƣng sử dụng hoàn toàn trong các loại xe đời mới vào năm 2017.1 Các quy định mới của Ủy ban Châu Âu (European Commission) hiện ban hành hiện nay đều yêu cầu môi chất l ạnh mới ( New Refrigerants) phải có hệ số GWP thấp hơn 150.

1

37

3.3.2. HFC hỗn hơ ̣p

Quá trình tìm ra môi chất lạnh với khả năng làm lạnh cao và than thiện với môi trƣờng các nhà nghiên cƣ́u đã ta ̣o ra các môi chất la ̣nh hỗn hợ tƣ̀ các môi chất la ̣nh , các khí khác với nhau.

Bảng 3.3: Thành phần và chỉ số GWP của các môi chất lạnh pha trộn.

Môi chất lạnh Thành phần và và % chất pha trộn GWP Nhóm môi chất lạnh HFCs

HFC-32 HFC-125 HFC-134a R-407A 20 40 40 1.990 R-407B 10 70 20 2.695 R-407C 23 25 52 1.653 R407D 15 15 70 1.503 HFC-125 HFC-143a HFC-134a R-404A 44 52 4 3.784 HFC-32 HFC-125 R-410 50 50 1.975 HFC-125 HFC-143a R-507 50 50 3.850 Hỗn hợp các khí nhà kính HCFC-22 HFC-152 HCFC-124 R-401A 53 13 34 970 HFC-125 HC-290 HCFC-22 R402A 60 2 38 2.040 HFC-125 HFC-134a HCFC-22 R-408A 7 46 47 2.216 HCFC-22 PFC-218 HCFC-142b R-412A 70 5 25 430 HFC-23 PFC-116 R-508A 39 61 11.939 HCFC-22 PFC-218 R-509 44 56 4.816

38

3.4. Hiê ̣n tra ̣ng sƣ̉ dụng môi chất la ̣nh ở TP.HCM 3.4.1. Xuất xƣ́ 3.4.1. Xuất xƣ́

Theo kết quả khảo sát tƣ̀ các đa ̣i lý cung cấp môi chất la ̣nh ở thành phố Hồ Chí Minh cũng nhƣ các chuyên gia hoa ̣t đô ̣ng trong lĩnh vƣ̣c điê ̣n la ̣nh . Tất cả các loa ̣i môi chất la ̣nh đang dùng ở Viê ̣t Nam và thành phố Hồ Chí Minh đều đƣợc nhập khẩu 100% tƣ̀ các nƣớc nhƣ Malaisia, Ấn Độ, Trung Quốc, Singapo, Ukraine…

3.4.2. Các loại môi chất lạnh chính

3.4.2.1. HCFC-22(R-22)

Hiện nay Môi chất lạnh R 22 dùng nhiều trong ngành điện lạnh, đặc biệt là trong thiết bị điều hòa không khí.

Hiện Việt Nam còn nhập khẩu và sử dụng khoảng 3.700 tấn HCFC phục vụ hoạt động của hàng trăm công ty sản xuất xốp, hệ thống điều hòa không khí, kho đông lạnh...1

Môi chất lạnh R22 đƣợc sử dụng chủ yếu cho các hệ thống lạnh nhỏ và trung bình, ví dụ trong các máy điều hoà công suất trung bình và lớn (từ 24.000 Btu/h trở lên), môi chất R22 cũng rất thích hợp các kho lạnh bảo quản, kho lạnh thƣơng nghiệp, kho chờ đông và các hệ thống lạnh công suất lớn khác nhƣ tủ đông, máy đá đơn lẻ. Hiện nay và trong tƣơng lai gần ngƣời ta sử dụng R404A hoặc R407C thay cho R22. Trƣớc mắt nƣớc ta còn có thể sử dụng R22 đến năm 2040.

Ƣu điểm:

Không làm hỏng thực phẩm.

Không độc nên đƣợc sử dụng cho các kho lạnh bảo quản, không ăn mòn kim loại màu nhƣ đồng nên thiết bị gọn nhẹ và rất phù hợp các hệ thống lạnh trong dân dụng nhƣ điều hoà, các tủ lạnh thƣơng nghiệp.

Có áp suất ngƣng tụ tƣơng đối cao.

Áp suất bay hơi của nó lớn hơn áp suất của khí quyển.

Tính an toàn đối với loại Môi chất la ̣nh R-22 cũng cao vì nó không cháy, nổ.

1

39

Không độc hại đối với cơ thể sống nhƣng khi nồng độ lên quá cao có thể bị ngạt thở do thiết dƣỡng khí .

Nhƣợc điểm:

Mức độ phá hủy tầng Ozôn nhỏ nhƣng nó gây hiệu ứng nhà kính. Vì vậy R-22 cũng sẽ bị cấm vào 2030 (Thời hạn cho Việt Nam là 2040)

Vì vậy “kế hoạch quốc gia quản lý và loại trừ chất gây hại tầng ozone HCFC” do Bô ̣ Tài Nguyên Môi Trƣờng thƣ̣c hiê ̣n với sƣ̣ tài trợ của Quỹ đa phƣơng tƣ̀ 2012- 2016. 1

3.4.2.2. HFC-134a(R-134a)

Ở việt nam cũng nhƣ thành phố Hồ Chí Mi nh các loa ̣i môi chất la ̣nh Freon hoàn toàn đƣợc nhập khẩu nên đặc điểm và tính chất của HFC -134a không khác với loa ̣i môi chất môi chất R-134a các nƣớc phát triển đang dùng.

3.4.2.3. Môi chất la ̣nh hỗn hơ ̣p R -410A

Là môi chất lạnh tạo ra bởi hỗn hợp 2 loại môi chất lạnh nhóm HFC là: HFC-32 và HFC-125 với tỷ lệ 50:50. Đây là hỗn hợp môi chất lạnh lạnh quan trọng thuộc nhóm không đồng sôi, nhiệt độ sôi thƣờng -51.5oC và nó dùng để thay thế cho loại Môi chất la ̣nh R-22 sử dụng trong máy lạnh.

Ưu điểm:

- Áp suất ngƣng tụ của nó cao gấp 1,6 lần so với Môi chất la ̣nh R 22. Do đó các dịch vụ kỹ thuật và các dụng cụ dịch vụ của nó cũng khác hẳn các loại máy dùng Môi chất lạnh R22.

- Năng suất lạnh riêng thể tích của nó cao hơn loại Môi chất la ̣nh R22 gấp 1,6 lần. - Máy nén của tất cả các máy lạnh dùng Môi chất la ̣nh R 410A nhỏ hơn rất nhiều

so với máy nén của máy lạnh dùng Môi chất la ̣nh R22. - Nhược điểm:

- Môi chất la ̣nh R410A là môi chất không đồng sôi nên phải nạp lỏng

1

40

- Nếu máy lạnh nào dùng môi chất la ̣nh R410A mà có rò rỉ môi chất la ̣nh làm máy thiếu lạnh thì phải xả bỏ toàn bộ môi chất la ̣nh lạnh trong hệ thống máy để nạp lại hoàn toàn.

- Dể rò rỉ thành phần dễ bay hơi bị tổn thất nhiều hơn và tỉ lệ nên dễ biến tính, thay đổi tính chất của dung môi.[5],[7]

Ngoài ra còn có một số loại môi chất lạnh hỗn hợp khác nhƣ: - R-402A (HFC-125, HC-290, HCFC-22 với tỷ lệ 60:2:38) - R-404A(HFC-125, HFC-143a, HFC-134a với tỷ lệ: 44:52:4) - R-407 (HFC-32, HFC-125, HFC-134a với tỷ lệ: 20:40:40) - R-507 (HFC-125, HFC-143a với tỷ lệ: 50:50)

3.4.3. Hê ̣ thống điều hòa không khí ô tô

3.4.3.1. Môi chất la ̣nh sƣ̉ dụng

Môi chất lạnh dùng trong hệ thống điều hoà không khí ôtô phải đạt đƣợc các yêu cầu sau đây:

- Dễ bốc hơi có điểm sôi thấp.

- Phải trộn lẫn đƣợc với dầu bôi trơn.

- Có hoá tính trơ, nghĩa là không làm hỏng các ống cao su, nhựa dẻo, không gây sét gỉ cho kim loại.

- Không gây cháy nổ và độc hại.

Hệ thông điện lạnh ôtô sử dụng hai loại môi chất lạnh phổ biến là R-12 và R134a. Nhƣng hiê ̣n nay toàn bô ̣ đã chuyển sang sƣ̉ du ̣ng môi chất la ̣nh R-134a

Các môi chất lạnh có thể thay thế cho R-134a là HC-290(С3Н8 (propane)1 có GWP= 3,3 và HC-600a có GWP = 3.

3.4.3.2. Bảo trì, bảo dƣỡng

Hệ thống máy lạnh sau khi đƣợc bảo dƣỡng và bổ sung thêm môi chất la ̣nh thì hầu nhƣ bị tê liệt và không hề mát.[28]

1

41

Trên nhiều dòng xe, nếu môi chất la ̣nh bị nạp quá nhiều , van an toàn sẽ tự động xả hết môi chất la ̣nh để bảo vệ hệ thống . Mất hoàn toàn áp suất, lốc điều hoà sẽ ngừng hoạt động.

Bảng 3.4: Lượng môi chất lạnh CFC-12 nạp cho ô tô[2]

STT Chủng loại xe Lƣơ ̣ng Môi chất la ̣nh nạp/ lần bảo dƣỡng

Số lần bảo dƣỡng trong 1

năm

1 Xedƣới 9 chổ ngồi 0,4 1

2 Xe khách trên 10 chổ ngồi 0,6 1

3 Xe khách trên 46 chổ ngồi 1,25 4

Bảng 3.5: Lượng môi chất lạnh HFC-134a nạp cho ô tô

STT Chủng loại xe Loại MCL sƣ̉ du ̣ng

Khối lƣơ ̣ng na ̣p/ lần bảo dƣỡng

(kg)

Số lần bảo dƣỡng/năm

1 4 chổ HFC134a 1 – 1,3 1

2 7 chổ HFC134a 2 1

3 >10 chổ HFC134a 3 1

4 23 - 38 chổ HFC134a 4,2 2

5 Trên 39 chổ HFC134a 6,5 4

Nguồn: Trung tâm cung cấp điện lạnh ô tô Ngọc Vũ, 2011

Kết quả có sƣ̣ chêch lê ̣ch về lƣợng môi chất la ̣nh là có sƣ̣ chêch lê ̣ch về hiê ̣u quả làm lạnh của CFC -12 cao hơn HFC-134a cũng nhƣ tiêu chuẩn về đô ̣ la ̣nh của các loại xe hơi không cửa sổ đang sử dụng hiện nay.

42

3.4.4. Hê ̣ thống la ̣nh trung tâm thƣơng ma ̣i – siêu thi ̣

Chỉ tính đến năm 2009 thành phố thành phố Hồ Chí Minh có 957 hê ̣ thống la ̣nh và năm 2010 có 1023 hê ̣ thống la ̣nh đã đƣợc đăng kiểm, tăng 6,9% so với năm trƣớc. Bao gồm các hê ̣ thống la ̣nh sƣ̉ du ̣ng môi chất la ̣nh trên 5kg theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6104: 1996 trong thông tƣ 03/2010/TT-BLĐTBXH ngày 19 tháng 01 năm 2010.

Định hƣớng phát triển hệ thống chợ - siêu thị - trung tâm thƣơng mại trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn từ năm 2009 đến năm 2015 (Ban hành kèm theo Quyết định số 17/2009/QĐ-UBND ngày 12 tháng 02 năm 2009 của Ủy ban nhân dân thành phố) giai đoạn 2011 – 2015 toàn thành phố có 177 siêu thi ̣ và 163 trung tâm thƣơng ma ̣i với các quy mô khác nhau.1

Vớ i bảng quy hoa ̣ch chi tiết đƣơ ̣c nêu ở bảng 13 phụ lục C

Hê ̣ thống điều hòa không khí ta ̣i các trung tâm thƣơng mai - siêu thi ̣ là hê ̣ thống điều hòa có công suất lớn dẫn đi toàn hệ thống và hoạt động liên tục , cũng sử dụng một khối lƣơ ̣ng lớn môi chất la ̣nh . Quá trình bảo trì sau một thời gian sử dụng môi chất lạnh sẻ bị tiêu hao do rò rỉ tùy theo từng hệ thống lạnh mà các đơn vị bảo trì sẻ nạp thêm môi chất lạnh để đảm bảo mức lạnh của công suất.

Mà môi chất chủ yếu hiện nay là R -22 chiếm tỷ lê ̣ trên 90%.2

1

Sở công thƣơng TP.HCM

43

CHƢƠNG 4

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG LĨNH VƢ̣C SƢ̉ DỤNG MÔI CHẤT LẠNH TP.HCM

4.1. Phƣơng pháp tính toán phát thải khí nhà kính trong lĩnh vƣ̣c sƣ̉ dụng môi chất la ̣nh ta ̣i TP.HCM chất la ̣nh ta ̣i TP.HCM

Trong bất kỳ mô ̣t hê ̣ thống điều hòa nào cũng không tránh khỏi sƣ̣ rò rỉ môi chất lạnh. Tùy theo hệ thống lạnh và môi trƣờn g làm viê ̣c bi ̣ tác đô ̣ng về cơ ho ̣c khác nhau nên hê ̣ số ro rỉ cũng nhƣ phƣơng pháp bảo trì , bảo dƣỡng khác nhau, điển hình nhƣ hê ̣ thống máy điều hòa trên xe ô tô thƣờng xuyên phải chi ̣u tác đô ̣ng cơ ho ̣c trong quá trình di chuyể n, giằng sốc nên hê ̣ thống dễ bi ̣ rò rỉ và phải thay thế hoàn toàn do có sự rò rỉ dầu bôi trơn trong máy nén sang thiết bị chứa môi chất nên khả năng phát thải là rất cao do quá trình thải bỏ không qua thu gom , xƣ̉ lý. Có sự khác biê ̣t không phải chi ̣u tác đô ̣ng nhiều của cơ ho ̣c , hê ̣ thống la ̣nh ta ̣i các trung tâm thƣơng ma ̣i – siêu thi ̣ chỉ phát thải qua quá trình rò rỉ do khả năng thẩm thấu của môi chất la ̣nh Freon qua các mối nối.

Vì vậy đề tài áp dụng tính toán phát thải khí nhà kính cho hai đối tƣợng này.

4.1.1. Giao thông công cô ̣ng

4.1.1.1. Phát thải rò rỉ

Xuất phát tƣ̀ phƣơng pháp chung của IPCC và hiê ̣n tra ̣ng sƣ̉ du ̣ng môi chất la ̣nh của đối tƣơ ̣ng sƣ̉ du ̣ng ở thành phố Hồ Chí Minh thiết lâ ̣p công thƣ́c phát thải cu ̣ thể tƣ̀ công thƣ́c chung :

Q = AD ×EF, kgCO2eq Trong đó:

AD = Tổng lƣợng môi chất sƣ̉ du ̣ng, bao gồm: tổng số xe hơi tƣ̀ng loa ̣i(Nx)và lƣợng môi chất la ̣nh dùng cho hê ̣ thống điều hòa trên tƣ̀ng nhóm xe(Lx) trong năm.

EF = Hệ số phát thải của chất sƣ̉ du ̣ng, bao gồm: hê ̣ số rò rỉ của hê ̣ thống điều hòa ô tô (yx) và hệ số làm nóng toàn cầu(GWP)

44

Dƣ̃ liê ̣u cần thiết

Phát thải do rò rỉ

Dƣ̣a trên phƣơng pháp của IPCC và tài liệu [13] để đƣa ra công thức tính phát thải cho xe hơi do :

E1 = Nx × Lx × yx × GWP

Hay E1 = = × GWP, kgCO2eq Trong đó:

E1 = Tải lƣợng phát thải khí nhà kính của xe hơi do rò rỉ, kgCO2eq n = Số nhóm xe

Nx = Tổng số xe hơi tƣ̀ng loa ̣i i, chiếc. Tra bảng 7 đối với xe buýt và bảng 8 đối với xe Taxi ở phụ lục B

Lx = Lƣơ ̣ng môi chất la ̣nh cần na ̣p cho hê ̣ thống điều hòa của tƣ̀ng loa ̣i i , (kg). Tra bảng 3.5

yx= Hê ̣ số rò rỉ của hê ̣ thống điều hòa của xe i, (%/năm). Tra theo bảng 2 phụ lục A

GWP = Hê ̣ số tiềm năng làm nóng toàn cầu. Tra bảng 1 phần phu ̣ lu ̣c A 4.1.1.2. Phát thải sử dụng

Xuất phát tƣ̀ phƣơng pháp chung của IPCC và hiê ̣n tra ̣ng sƣ̉ du ̣ng và thải bỏ khí thay thế môi chất lạnh ở thành phố Hồ Chí Minh để đƣa ra công thƣ́c tính:

E2 = Nx × Lx × nx × GWP

Hay E2 = = , kgCO2eq Trong đó:

E2 = Tải lƣợng phát thải khí nhà kính của xe hơi sử dụng,(kgCO2eq) n = Số nhóm xe

Nx = Tổng số xe hơi tƣ̀ng loa ̣i i, chiếc. Tra bảng 7 đối với xe buýt và bảng 8 đối với xe Taxi phụ lục B

Lx = Lƣợng môi chất la ̣nh cần na ̣p cho hê ̣ thống điều hòa của tƣ̀ng loa ̣i i , (kg). Tra bảng 3.5

45

GWP = Hệ số tiềm năng làm nóng toàn cầu. Tra bảng 1 phụ lục A

Xuất phát tƣ̀ công thƣ́c chung : của IPCC thì trong trƣờng hợp này lƣợng phát thải tƣơng đƣơng với lƣợng môi chất la ̣nh sƣ̉ du ̣ng nh ân với hê ̣ số làm nóng toàn cầu(GWP), có nghĩa AD = EF×GWP

Trong đề tài sẽ áp du ̣ng tính cho cả hai trƣờng hợp để đánh giá rõ nét cho lƣợng phát thải của đối tƣợng nghiên cứu một cách toàn diện.

4.1.2. Trung tâm thƣơng ma ̣i – siêu thị

Dƣ̣a trên phƣơng pháp của IPCC và tài liê ̣u [13] để đƣa ra công thức tính phát thải cho hê ̣ thống la ̣nh trung tâm thƣơng ma ̣i – siêu thi ̣:

E3 = Px × Lx × yx × GWP

Hay E3 = = × GWP, kgCO2eq Trong đó:

(Trong IPCC AD ứng với Px × Lx, và EF ứng với yx × GWP)

E3= Tải lƣợng phát thải khí nhà kính của hệ thống lạnh, kgCO2eq n = Số hệ thống la ̣nh.

Px = Công suất lạnh của tƣ̀ng hê ̣ thống la ̣nh i, HP

Lx= Lƣợng môi chất la ̣nh na ̣p cho hê ̣ thống lạnh của công trình i, kg

yx= Hệ số rò rỉ môi chất la ̣nh của hê ̣ thống la ̣nh i, (%/năm). Tra bảng 2 phụ lục A

GWP = Hệ số tiềm năng làm nóng toàn cầu. Tra bảng 1 phụ lục A

Hiê ̣n nay số liê ̣u thống kê về công suất của tƣ̀ng hê ̣ t hống la ̣nh ta ̣i các các trung tâm thƣơng ma ̣i – siêu thi ̣ cũng nhƣ xác đi ̣nh lƣợng môi chất la ̣nh sƣ̉ du ̣ng cho tƣ̀ng hê ̣ thống. Vì vậy để toán phát thải khí nhà kính của trung tâm thƣơng mại – siêu thi ̣ dƣ̣a trên đơn vi ̣ diê ̣n tích sà n/đơn vi ̣ công suất la ̣nh và lƣợng môi chất la ̣nh sƣ̉ du ̣ng trung bình/đơn vi ̣ công suất.

46

Nên ta có công thƣ́c tính phát thải khí nhà kính trong trƣờng hợp này : E3 = , kgCO2eq

Hay E3 = = , kgCO2eq

n = Số quận /huyê ̣n

Si = Tổng diện tích sàn sƣ̉ du ̣ng của các trung tâm thƣơng ma ̣i – siêu thi ̣ trong