Hoạt Động Hội
Thứ Năm, 12/11/2015
Giải pháp tiết kiệm năng lượng đối với hệ thống điều hòa không khí công suất lớn
GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CÔNG SUẤT LỚN
 
 
Tóm tắt: Hiện nay, biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng đến khắp nơi trên toàn Thế giới, nguyên nhân là con người đã thải ra rất nhiều khí nhà kính do việc sử dụng năng lượng và các hoạt động công nghiệp. Hệ thống Điều hòa không khí (ĐHKK) trong các công trình lớn tiêu thụ một lượng lớn điện năng, lựa chọn máy lạnh tiết kiệm năng lượng vừa giảm tiêu thụ điện năng (giảm chi phí vận hành) hàng năm, giảm công suất của các nhà máy điện (giảm phát thải nhiệt, khí độc hại và khí nhà kính) tức là hạn chế tác động đến biến đổi khí hậu toàn cầu. Đối với các công trình lớn trong điều kiện khí hậu nhiệt đới của Việt Nam, giải pháp lựa chon Chiller li tâm giải nhiệt nước không những đem lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng lớn nhất, giảm chi phí vận hành mà tuổi thọ của thiết bị cũng được đảm bảo.
 
Summary: Currently, climate change has affected all over the world, the cause is human emissions of greenhouse gases by energy use and industrial activities. Air-Conditioning Systems in large buildings consume large amounts of energy, choosing energy-saving air conditioner reduces the power consumption (operating cost) per year, reducing the capacity of power plants (thermal emissions, harmful gases and greenhouse gases) is limited impact on global climate change. For large buildings in the tropical climate of Vietnam, the choice solution centrifugal cooled water chiller not only bring the greatest energy savings, reduced operating costs that the life of the equipment It also guaranteed.

1. Biến đổi khí hậu do sử dụng năng lượng
Trước đây, khi nói đến Biến đổi khí hậu, người ta nghĩ nó xảy ra ở đâu đó xa xôi và không chắc đã ảnh hưởng đến mình. Nhưng hiện nay, biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng đến khắp nơi trên toàn Thế giới, bất cứ ai cũng đều có thể cảm nhận được hoặc bị ảnh hưởng trực tiếp như: băng tan ở Bắc cực; sóng thần ở Inđônêxia, Nhật Bản; lũ lụt ở Thái Lan, Việt Nam; hạn hán ở Trung Quốc,..

Nhiệt độ trái đất dự kiến đạt mức cao kỷ lục trong những năm tới do tác động từ khí thải nhà kính kết hợp với hiện tượng El Nino. Thế giới đang chứng kiến đủ loại thiên tai do thời tiết gây ra.
 
 
Hình 1. Nhiều ngôi nhà bị phá hủy do cháy rừng ở Mỹ
Tại Mỹ, chính quyền bang California hôm 13-9 ban bố tình trạng khẩn cấp do cháy rừng tồi tệ. Một loạt vụ cháy khắp bang đã làm hàng ngàn ngôi nhà bị thiêu rụi và hàng chục ngàn người phải sơ tán. Chịu chung số phận là Indonesia, nơi trực thăng được huy động để thả nước và phun mây làm mưa nhân tạo nhằm dập tắt các đám cháy rừng trên các đảo Sumatra và Borneo. Ngày 14-9, Indonesia ban bố tình trạng khẩn cấp vì khói mù dày đặc ở tỉnh Riau. Khói mù không chỉ bao phủ một phần Indonesia mà còn gây ô nhiễm không khí tại các nước láng giềng Singapore và Malaysia.

Ấn Độ cũng đang oằn mình trong đợt hạn hán nghiêm trọng khiến số vụ nông dân tự sát tăng lên. Cá biệt, khu vực Marathwada thuộc bang Maharashtra ghi nhận gần 600 nông dân tự tử từ đầu năm đến nay.
 
Hình 2. Những cánh đồng xơ xác, bỏ trắng đất canh tác của người dân Ninh Thuận.
Tại Việt Nam, hạn hán kỷ lục trong 40 năm qua đã gây nên hiện tượng thiếu nước, khô hạn kéo dài làm diện tích gieo trồng ở một số nơi thuộc các tỉnh như Quảng Trị, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận để trắng đất canh tác, phải chuyển đổi từ lúa sang cây trồng cạn.
Ngược lại, các tỉnh Ibaraki và Tochigi ở Nhật Bản đang bị mưa lũ nhấn chìm khiến ít nhất 7 người thiệt mạng, 15 người mất tích, 3 triệu người được sơ tán. Lượng mưa tại một số khu vực đã tăng gấp đôi so với mức bình thường chỉ trong vòng 48 giờ sau khi cơn bão nhiệt đới Etau quét qua đảo Honshu.
Hình 3. Hạn hán đang lan rộng tại nhiều nơi ở Trung Quốc
Chính quyền Trung Quốc nói rằng gần 35 triệu người đang bị ảnh hưởng do đợt hạn hán tồi tệ nhất kể từ 50 năm qua ở các tỉnh miền Trung và miền Đông nước này. Nước uống đang ngày càng cạn dần và các nhà nông đang bỏ hoang đồng ruộng, giá lương thực đã tăng lên nhanh chóng và hiện các nhà máy thủy điện không có nhiều nước để vận hành khiến tình trạng thiếu điện càng trở nên trầm trọng.

Nguyên nhân của biến đổi khí hậu là do con người đã thải ra rất nhiều khí nhà kính. Hiện nay, hàng năm cả Thế giới tiêu thụ lượng nhiên liệu tương đương khoảng 15 tỷ tấn than quy ước, từ việc sử dụng than đá, dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên,... Khối lượng nhiên liệu trên bị đốt cháy đã xả ra môi trường lượng khí thải tương đương 7.000 tỷ kW nhiệt, 34 tỷ tấn CO2, và các khí độc hại khác. Nhiệt thải này trực tiếp làm tăng nhiệt độ Trái đất, khí thải CO2 gián tiếp làm tăng nhiệt độ Trái đất qua “hiệu ứng nhà kính”, các khí thải độc hại khác như SO2, NOx ,.. ảnh hưởng tới sức khỏe và cuộc sống con người, gây mưa axít.

Theo mức độ tác động đến việc gia tăng nhiệt độ Trái đất, sử dụng năng lượng là hoạt động có ảnh hưởng lớn nhất, xem bảng sau:
 
Bảng 1. Các hoạt động gia tăng nhiệt độ Trái đất [1]
 
STT Loại hình hoạt động Tỉ lệ tác động tăng nhiệt độ Trái đất, %
1 Sử dụng năng lượng 49
2 Hoạt động công nghiệp 24
3 Phá rừng 14
4 Nông nghiệp 13
 
Đất nước chúng ta đang trên đường phát triển, nhu cầu năng lượng điện là rất lớn, tuy nhiên chúng ta đang rất thiếu điện, năm nào cũng phải nhập khẩu nước ngoài. Theo báo cáo của ngành Điện thì hiện nay công suất sản xuất điện khoảng 20.000 MW, dự đoán đến năm 2020 công suất các nhà máy điện là 50.000 MW, dù đã có nhà máy điện hạt nhân 4000 MW và nhiều nhà máy điện khác nhưng chúng ta vẫn thiếu hụt 4000 MW và phải nhập khẩu từ Lào 2000 MW, từ Campuchia 1000 MW và từ Trung Quốc 1000 MW.

Trong sử dụng nhiên liệu thì hơn một nửa sản lượng than và trên 30% nhiên liệu khác được dùng để tạo ra điện. Hiện nay, ta đang khai thác 22 triệu tấn than/năm, sử dụng một phần còn lại xuất khẩu. Tuy nhiên, đến năm 2020 ta phải nhập khẩu 40 triệu tấn than/năm cho hàng loạt nhà máy nhiệt điện ra đời mà chưa biết mua ở đâu. Chúng ta đã liên hệ khắp nơi trên Thế giới như: Brazin, Achentina, Ấn Độ, Trung Quốc,.. nhưng chỉ Indonexia hứa bán cho ta 3,5 triệu tấn than/năm.

Theo tính toán, một nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1000 MW hàng năm cung cấp khoảng 5 tỷ kWh điện, tiêu thụ khoảng 2,25 triệu tấn than và thải ra môi trường 5 triệu tấn CO2, 14.000 tấn SO2, 5.600 tấn NOx, 480.000 tấn xỉ có chứa kim loại nặng và chất phóng xạ độc hại.
 
2. Các hệ thống Điều hòa không khí công suất lớn.
Trong thời đại hiện nay, đối với các công trình lớn (diện tích sàn xây dựng hơn 50.000m2, diện tích mặt bằng tầng hầm hơn 4.000m2, chiều cao công trình hơn 10 tầng) và một số quá trình sản xuất và công nghệ đòi hỏi điều kiện ổn định về nhiệt độ, độ ẩm và sự trong sạch của không khí (nhà máy thực phẩm, sợi, dệt, dụng cụ điện tử- bán dẫn, cơ khí chính xác,…) thì chỉ có hệ thống điều hòa không khí mới đảm bảo được điều kiện vi khí hậu trong phòng. Tuy nhiên, mức tiêu thụ điện của hệ thống ĐHKK công suất lớn này chiếm đến 60- 70% chi phí điện năng của toàn công trình đang là thách thức về mặt năng lượng và môi trường. Tiêu thụ điện hàng năm của hệ thống ĐHKK Nhà ga T1 sân bay Nội Bài (công suất 2.190 RT, RT: tấn lạnh, 1 RT= 3,516 kW) là trên 6 triệu kWh/năm, của Tháp đôi Vincom (công suất 2.720 RT) là trên 8 triệu kWh/năm. Một số công trình lớn khác như: hệ thống ĐHKK của khách sạn Daewoo công suất 3.700 RT, hệ thống ĐHKK của nhà máy dệt Hà Nội công suất 2.190 RT, hệ thống ĐHKK của Trung tâm Hội nghị Quốc gia công suất 4.176 RT, hệ thống ĐHKK của Đài truyền hình kỹ thuật số VTC công suất 2.033 RT, hệ thống ĐHKK của Tháp đôi Sông Đà công suất 3.000 RT, hệ thống ĐHKK của tòa nhà VTC Tower công suất 2.000 RT, …

Nếu tính trên toàn lãnh thổ Việt Nam có khoảng 1000 công trình tương tự Tháp đôi Vincom thì tiêu thụ điện của riêng các hệ thống ĐHKK công suất lớn này là trên 8 tỷ kWh/năm, tương đương 02 nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1000 MW. Tương lai đến năm 2020, số lượng công trình tăng lên 2,5 lần thì công suất sẽ là 5.000 MW, lớn hơn cả lượng điện mà Việt Nam dự kiến phải nhập khẩu từ các nước láng giềng. Bởi vậy việc lựa chọn hệ thống ĐHKK công suất lớn tiết kiệm năng lượng cần được quan tâm và có những quy định cụ thể.

Hiện nay, tính toán tiêu thụ điện của hệ thống ĐHKK được tính theo 2 cách: đầy tải và non tải tổng hợp. Tính với đầy tải: Điện tiêu thụ (kWh) = kW/RTx RTx Số giờ chạy máy. Tính với non tải (máy có biến tần): Điện tiêu thụ (kWh) = IPLVx RTx Số giờ chạy máy (IPLV là hệ số non tải tổng hợp, kể đến công suất điện tiêu thụ giảm khi giảm công suất máy lạnh). Hệ thống ĐHKK công suất lớn có thể lựa chọn phương án dùng máy lạnh kiểu Chiller giải nhiệt nước, Chiller giải nhiệt gió hoặc máy ĐH tổ hợp VRF.

Với máy điều hòa tổ hợp VRF thường sử dụng máy nén lạnh kiểu xoắn ốc, công suất mỗi máy nén là từ 2- 12 kW, máy công suất lớn được ghép từ nhiều máy nhỏ nên số lượng máy nén nhiều, ví dụ máy 54HP gồm 9 máy nén có công suất 4,3 kW và 4,5 kW ghép lại. Mỗi tổ hợp máy lạnh này lại ghép với nhiều dàn trao đổi nhiệt trong phòng ở một hoặc nhiều tầng khác nhau, độ chênh cao giữa máy nén lạnh và dàn trao đổi nhiệt có thể tới 90m và áp suất đẩy này do máy nén thực hiện, khi đó hệ số hiệu chỉnh năng suất lạnh sẽ là 0,7 và hệ số hiệu chỉnh năng suất nhiệt sẽ là 0,9 và cỡ ống dẫn môi chất lạnh cũng phải tăng lên.

Với Chiller thì chu trình lạnh được khép kín trong máy lạnh, nước lạnh sẽ được bơm đưa đi cung cấp cho các dàn trao đổi nhiệt. Chiller giải nhiệt gió thường sử dụng với mục đích sưởi ấm trong mùa Đông, máy Heatpump- bơm nhiệt, hiệu quả của máy cao hơn sử dụng thanh điện trở đốt nóng trực tiếp. Nếu máy có hệ số lạnh ε= 3, thì hệ số bơm nhiệt là φ= 1+ ε= 1+ 3= 4, tức là với 1 kW điện có thể tạo ra 4 kW nhiệt sưởi ấm trong khi dùng thanh điện trở thì phải tiêu tốn 4 kW điện. Chiller giải nhiệt gió có thể dùng máy nén lạnh kiểu pít tông, xoắn ốc hoặc trục vít. Nhược điểm của Chiller giải nhiệt gió là ồn, phụ tải nhiệt thấp (140- 230 W/m2, hệ số truyền nhiệt từ 23- 35 W/m2K, độ chênh lệch nhiệt độ 8- 15K, bởi vậy máy cồng kềnh, tốn diện tích lắp đặt.

Chiller giải nhiệt nước dùng máy nén lạnh kiểu li tâm có cơ chế hoạt động khác hẳn các loại máy nén lạnh nói trên (máy nén lạnh kiểu pít tông, xoắn ốc hoặc trục vít tăng áp suất môi chất lạnh khi làm giảm thể tích hơi môi chất lạnh được hút vào máy, còn gọi là máy nén thể tích) nhờ cơ cấu máy và bánh xe công tác tạo ra được lực li tâm đối với dòng môi chất lạnh và biến áp suất động thành áp suất tĩnh trong buồng tăng áp, do đó áp suất của hơi môi chất lạnh tăng lên. Máy nén lạnh li tâm có nhiều ưu điểm: khối lượng và kích thước máy gọn nhẹ, độ cân bằng cao, không có nhiều bộ phận dễ bị mài mòn như các loại máy nén khác, có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh trong phạm vi rộng. Ưu điểm của Chiller giải nhiệt nước là phụ tải nhiệt riêng cao (tới 9700 W/m2, hệ số truyền nhiệt 1400 W/m2K, độ chênh lệch nhiệt độ trong bình ngưng 4- 7K, bởi vậy máy gọn, chiếm ít diện tích lắp đặt, hiệu quả cao.

Trên Thế giới, các công trình lớn đều dùng Chiller cho hệ thống ĐHKK: Hệ thống ĐHKK cho đường hầm xuyên eo biển Măng Sơ dài 50 km ngầm dưới nước, nối liền 2 nước Anh và Pháp dùng 8 Chiller li tâm cung cấp 22.750 RT lạnh được lắp đặt năm 1994; Hệ thống ĐHKK cho nhà hát Bolshoi- Liên bang Nga gồm 5 Chiller trục vít cung cấp 9.000 RT lạnh, một trạm cấp nhiệt, 160 AHU và 400 FCU; Hệ thống ĐHKK cho tòa nhà bang New York- Empire State Building- Mỹ, gồm 7 Chiller li tâm với tổng cộng là 5.950 RT lạnh; Hệ thống ĐHKK cho nhà hát Sydney- Australia, sử dụng Chiller trục vít với công suất lạnh là 1.500 RT lạnh; Hệ thống ĐHKK cho tòa tháp đôi Petronas- Malaysia, gồm 6 Chiller li tâm với tổng công suất lạnh là 30.000 RT lạnh; Hệ thống ĐHKK cho công trình Jabal Al Qala- Mecca- Saudi Arabia, gồm 12 Chiller li tâm với tổng công suất lạnh là 31.200 RT lạnh.
Có thể tham khảo thông số của các loại máy lạnh như sau:
 
Bảng 2. Thông số máy lạnh VRF 54HP, Model RX(Y)Q54PY1, [5]
 
Nhiệt độ không khí ngoài, oC. 39 35 27 21 18 7
Công suất lạnh/sưởi, kW. 142 147 147 147 147 170
Tiêu thụ điện, kW. 52,7 49,2 37,9 30,9 28,4 45,9
Tải lạnh, %.   100 75 50 25  
EER, W/W.    2,69 2,99 3,88 4,76 5,18 3,70
(tính với dàn trong và ngoài cùng cao độ, ống nối 7,5m, nhiệt độ ướt không khí trong nhà 19 oC).
 
Bảng 3. Thông số máy lạnh Chiller trục vít giải nhiệt gió 304RT, Model MHSFST 310.2, [5]
 
Nhiệt độ không khí ngoài,oC. 40 35 30 25 7 Ghi chú
Công suất lạnh, kW. 1016 1070 1124 1178 1183 nhiệt độ nước lạnh ra là 7 oC
Tiêu thụ điện, kW. 361 345 333 294 344
Tải lạnh, %.   100 75 50  
COP, W/W. 2,81 3,1 3,38 4,0 3,44
 
Bảng 4. Thông số máy lạnh Chiller li tâm giải nhiệt nước 1110RT, Model WDC087, [5]
 
Nhiệt độ nước ngưng vào, oC. 32 30 28 26   Ghi chú
Công suất lạnh, kW. 3900 2926 1950 975   nhiệt độ nước lạnh ra là 7 oC
Tiêu thụ điện, kW. 674 462,2 261,0 153,4  
Tải lạnh, %. 100 75 50 25  
COP, W/W. 5,78 6,33 7,47 6,36  
 
3. Đánh giá tiêu thụ điện của các loại máy lạnh.
Hệ thống ĐHKK thường bao gồm máy lạnh và các thiết bị phụ như dàn trao đổi nhiệt, bơm, quạt, trong đó máy lạnh là thiết bị tiêu thụ điện nhiều nhất. Trong hệ thống ĐHKK công suất lớn có thể sử dụng máy điều hòa tổ hợp VRF, Chiller giải nhiệt nước hoặc Chiller giải nhiệt gió. Đối với mỗi loại máy lạnh đều áp dụng tiêu chuẩn đánh giá riêng, với máy điều hòa tổ hợp VRF dùng tiêu chuẩn ARI 340/360, đối với máy Chiller áp dụng tiêu chuẩn ARI 550/590.

Theo tiêu chuẩn ARI 340/360 thì máy làm lạnh trực tiếp được đánh giá qua chỉ số hiệu quả năng lượng tổng hợp IEER (Intergrated Energy Efficiency Ratio), là chỉ số hiệu quả năng lượng của máy lạnh tính cho thời gian vận hành 1 năm theo các mức phụ tải:

IEER= 0,020A+ 0,617B+ 0,238C+ 0,125D, W/W.

Trong đó:         A- chỉ số hiệu quả năng lượng máy lạnh ở mức phụ tải 100% công suất, W/W.
B- chỉ số hiệu quả năng lượng máy lạnh ở mức phụ tải 75% công suất, W/W.
C- chỉ số hiệu quả năng lượng máy lạnh ở mức phụ tải 50% công suất, W/W.
D- chỉ số hiệu quả năng lượng máy lạnh ở mức phụ tải 25% công suất, W/W.

Ví dụ tính chỉ số hiệu quả năng lượng tổng hợp cho máy lạnh VRF 54HP có các thông số trong bảng 1 (A= 2,99, B= 3,88, C= 4,76, D= 5,18) ta có: IEER= 4,23, W/W. Đây là chỉ số ở điều kiện thử nghiệm, trong thực tế giữa máy lạnh và dàn trao đổi nhiệt chênh lệch độ cao và đường ống nối dài thì hiệu quả làm lạnh và tuổi thọ của máy nén sẽ giảm đáng kể. Với độ chênh cao 90m thì năng suất lạnh của máy giảm tới 30%.

Theo tiêu chuẩn ARI 550/590 thì Chiller được đánh giá qua chỉ số non tải tổng hợp IPLV (Intergrated Part Load Value) là chỉ số hiệu quả năng lượng của máy lạnh tính cho thời gian vận hành 1 năm theo các mức phụ tải:           IPLV= 0,01A+ 0,42B+ 0,45C+ 0,12D, W/W.

Trong đó:         A- chỉ số hiệu quả năng lượng máy lạnh ở mức phụ tải 100% công suất, W/W.

B- chỉ số hiệu quả năng lượng máy lạnh ở mức phụ tải 75% công suất, W/W.
C- chỉ số hiệu quả năng lượng máy lạnh ở mức phụ tải 50% công suất, W/W.
D- chỉ số hiệu quả năng lượng máy lạnh ở mức phụ tải 25% công suất, W/W.

Ví dụ tính chỉ số non tải tổng hợp cho máy lạnh Chiller li tâm giải nhiệt nước công suất lạnh 3900W có các thông số trong bảng 3 (A= 5,78, B= 6,33, C= 7,47, D= 6,36) ta có: IPLV = 6,84, W/W. Chiller là máy lạnh đồng bộ nên chỉ số hiệu quả không thay đổi và tuổi thọ cao hơn.

Theo nghiên cứu thì mức độ chạy máy lạnh phụ thuộc vào điều kiện khí hậu khu vực và đặc điểm của công trình, với khí hậu Hà Nội đa phần máy lạnh sẽ chạy ở 50% và 75% công suất, xem bảng sau:
 
Bảng 5. Số liệu khí hậu xây dựng và mức độ chạy máy lạnh tai Hà Nội, [3]
 
Nhiệt độ không khí khô, tk, °C ³ 35, °C ³ 28, °C ³ 19, °C Tổng
Số giờ chạy máy, h Tối đa 49.8 1841 4687 6577.8
Thực tế 49.6 1308 2009.1 3366.7
% Số giờ chạy máy Tối đa 0.76 28 71.3 100
Thực tế 1.5 38.8 59.7 100
% phụ tải máy lạnh   100 75 50  

Căn cứ vào việc xử lý số liệu khí hậu và mức độ chạy máy lạnh đối với các công trình lớn, ta có các chỉ số trong công thức tính IPLV cho các vùng khí hậu Việt Nam như sau:
 
Bảng 6. Các chỉ số trong công thức tính giá trị non tải tổng hợp IPLV, [3]
 
Khu vực áp dụng. Các số hạng trong công thức tính IPLV
Nước Mỹ. 0,01A 0,42B 0,45C 0,12D
Hà Nội. 0,015A 0,388B 0,597C  
Đà Nẵng. 0,022A 0,439B 0,539C  
TP Hồ Chí Minh. 0,013A 0,694B 0,293C  
 
4. Ví dụ tính toán hiệu quả tiết kiệm điện năng khi lựa chọn phương án thiết kế Hệ thống ĐHKK công suất lớn.

Tính đối với Tháp đôi Vincom có công suất lạnh 2.720 RT (= 9.565 kW,= 32.640.000 Btu), ta thấy khi nhiệt độ ngoài nhà là 18 oC thì phụ tải lạnh của công trình vẫn đạt 50% và gần như hệ thống không hoạt động chế độ sưởi ấm (xem hình 4). Thời gian chạy máy khoảng 3000 giờ/năm.

Phương án 1: lựa chọn máy ĐHKK tổ hợp VRF, chọn 65 tổ máy 54 HP, công suất lạnh mỗi tổ là 147 kW, chỉ số IEER= 4,23.

Phương án 2: lựa chọn 4 máy Chiller giải nhiệt nước, công suất lạnh mỗi máy là 680 RT, chỉ số non tải tổng hợp IPLV = 6,84, 4 bơm giải nhiệt có công suất điện là 90 kW, 4 tháp giải nhiệt công suất điện 18,5 kW mỗi tháp, 4 bơm nước lạnh sơ cấp có công suất điện là 45 kW, 4 bơm nước lạnh thứ cấp có công suất điện là 90 kW, 1 bơm nước bổ sung có công suất điện là 15 kW, 1 bơm nước rửa lọc có công suất điện là 5,5 kW. Sử dụng biến tần cho bơm sẽ tiết kiệm 40% công suất điện tiêu thụ do với khí hậu Hà Nội thì gần 60% thời gian máy chạy với 50% tải.

Các thiết bị phụ khác như dàn trao đổi nhiệt trong phòng, quạt thông gió,…là như nhau giữa các hệ thống (tính toán cụ thể được trình bày ở bảng 7).
 
5. Kết luận.
- Tiêu thụ năng lượng trong các Hệ thống ĐHKK công suất lớn là rất lớn, lựa chọn máy lạnh tiết kiệm năng lượng không những giảm tiêu thụ điện mà còn giảm phát thải ô nhiễm từ các nhà máy nhiệt điện.
- Giải pháp lựa chọn Chiller li tâm giải nhiệt nước phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam và có chỉ số hiệu quả tiết kiệm năng lượng lớn nhất.
- Chiller li tâm giải nhiệt nước là máy lạnh đồng bộ nên chỉ số hiệu quả không thay đổi khi vận hành, tuổi thọ cao, đặc biệt với Chiller đệm từ thế hệ mới.
- Đối với các Hệ thống ĐHKK có công suất từ 1000 RT lạnh trở lên nên lựa chọn phương án Chiller li tâm để tiết kiệm điện.
 

Hình 4.
Phân bố tải lạnh tòa nhà Tháp đôi Vincom

Bảng 7. Ví dụ tính toán Hệ thống ĐHKK tháp đôi Vincom
 
TT Thiết bị Hệ thống ĐHKK
ĐHKK tổ hợp VRF Chiller li tâm giải nhiệt nước
1 Máy lạnh và thiết bị, kW. -65 máy 54HP, 147 kW, IEER= 4,23.
( 65x147= 9.555 kW)
 
- 4 máy 680 RT, 2391 kW, IPLV = 6,84.
(4x2391= 9.563 kW)
- 4 bơm giải nhiệt công suất điện 90 kW.
- 4 tháp giải nhiệt công suất điện 18,5 kW
- 4 bơm nước lạnh công suất điện 45 kW.
- 4 bơm nước lạnh công suất điện 90 kW.
- 1 bơm nước BS công suất điện 15 kW.
- 1 bơm nước RL công suất điện 5,5 kW
2 Tiêu thụ điện hàng năm, kW -Máy lạnh:
65x147x3000/4,23x0,85
= 7.972.466, kW
 
 
Tổng: 7.972.466, kW
-Máy lạnh:
4x2391x3000/6,84= 4.194.737, kW
-Bơm nước:
[4x(90+18,5+45+90)+15+5,5]x
3000x0.7= 2.088.450, kW
Tổng: 6.283.187, kW
3 So sánh, % 100 79
4 Tiết kiệm hàng năm, VND 0 1.689.279, kW
= 1.689.279x2.500=
4.223.197.500, VND
5 Kết luận   Lựa chọn
 
Tài liệu tham khảo
1.      Bộ Giáo dục và Đào tạo, Khoa học môi trường, Lê Văn Khoa (chủ biên), NXB Giáo dục, 2002.
2.      Phạm Văn Lương, Thiết kế tiết kiệm năng lượng Hệ thống ĐHKK trung tâm công suất lớn, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, ĐHXD, Hà Nội, 2006.
3.      Phạm Văn Lương, Xác định giá trị non tải tích hợp- IPLV ở điều kiện khí hậu Việt Nam, Đề tài NCKH cấp trường, ĐHXD, Hà Nội, 2010.
4.      Lê Nguyên Minh, Phương pháp tính tiêu thụ điện của Hệ thống ĐHKK, Báo cáo Hội thảo sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong lĩnh vực ĐHKK, Hà Nội, 2010.
5.      Catalog của các hãng ĐHKK, tiêu chuẩn ARI 340/360, ARI 550/590.
 
ThS. Phạm Văn Lương
 
Văn phòng Hội MTXDVN

Video clip


Hội môi trường xây dựng việt nam

Thư viện ảnh


Đơn vị thành viên

Quảng cáo