Đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng trong khu vực tòa nhà chung cư và hộ gia đình có sử dụng điều hòa không khí điều khiển biến tần

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

---------------------------------------

NGUYỄN TRUNG DŨNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG KHU
VỰC TÒA NHÀ CHUNG CƯ VÀ HỘ GIA ĐÌNH CÓ SỬ DỤNG
ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ KIỂU BIẾN TẦN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

HÀ NỘI – 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

--------------------------------------NGUYỄN TRUNG DŨNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG KHU
VỰC TÒA NHÀ CHUNG CƯ VÀ HỘ GIA ĐÌNH CÓ SỬ DỤNG ĐIỀU
HÒA KHÔNG KHÍ KIỂU BIẾN TẦN

Chuyên nghành: Công Nghệ Nhiệt Lạnh

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS. TS. PHẠM HOÀNG LƯƠNG

HÀ NỘI – 2012


BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
***

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN
Luận văn thạc sỹ này do tôi nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn
của Thầy giáo PGS.TS. Phạm Hoàng Lương. Để hoàn thành bản luận văn này,
ngoài các tài liệu tham khảo đã liệt kê, tôi cam đoan không sao chép các công
trình hoặc thiết kế tốt nghiệp của người khác.
Tôi cam đoan những nội dung viết trên đây là đúng sự thật, nếu sai Tôi xin
hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, ngày 25 tháng 04 năm 2012

NGUYỄN TRUNG DŨNG


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi vô cùng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo PGS.TS. Phạm Hoàng
Lương – người đã trực tiếp dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn, cung cấp
những thông tin quý báu giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Công ty cổ phần Việt Kim đã tạo
nhiều điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện bản luận văn này.
Sau cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến đội ngũ cán bộ của Viện Nhiệt
Lạnh – đại học Bách Khoa Hà Nội, người thân cùng bạn bè đồng nghiệp, những
người luôn giúp đỡ, cổ vũ động viên tôi hoàn thiện bản luận văn này.

Hà Nội, ngày 25 tháng 04 năm 2012

NGUYỄN TRUNG DŨNG


i
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Danh mục các bảng
Danh mục hình vẽ
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Cơ sở đề tài …………………………………………………………..….…1
1.2. Mục tiêu của đề tài …………………………………………………..….….3
1.3. Phương pháp nghiên cứu ……………………………………………..…....4
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .……………………………………..…..4
1.5. Trình tự luận văn ………………………………………………………..….5
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƯỜNG VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ
TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GIA DỤNG TẠI
VIỆT NAM
2.1. Phân bố tiêu thụ năng lượng trong công trình nhà ở dân dụng tại Việt Nam
…………………………………………………………………………………....6
2.2. Thị trường điều hòa không khí tại Việt Nam ……………………..…….....12

2.2.1. Đánh giá thị trường điều hòa không khí tại Việt Nam …………..………12
2.2.2. Chính sách của nhà nước về việc tiết kiệm năng lượng ..………………..16
2.3. Giải pháp giảm tiêu hao năng lượng của hệ thống điều hòa không khí ..….18
2.3.1. Quản lý nội vi…………………………………. ……………..……….…18
2.3.2. Các giải pháp kỹ thuật…………….. ………………………………….…19
2.3.2.1. Giải pháp chung …………………………………………………….…19
2.3.2.2. Công nghệ biến tần trong điều hòa không khí gia dụng loại 2 cục …....22
2.4. Kết luận …………………………………...………………...……………..26


ii
CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH NĂNG LƯỢNG
CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GIA DỤNG
3.1. Phân loại và đánh giá sơ bộ các loại điều hòa không khí ……………..…...28
3.2. Phương pháp đánh giá hiệu quả năng lượng của điều hòa không khí..…….34
3.2.1. Hệ số hiệu quả COP …………………………………………….……….34
3.2.2. Hệ số chạy non tải tích hợp IPLV ………………………………….…....37
3.2.3. Chỉ số hiệu quả toàn năm APF/CSPF…...…………………………..…...42
3.2.4. Kết luận …………………………………………………………….……44
CHƯƠNG 4: TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG CỦA ĐIỀU HÒA BIẾN
TẦN
4.1. Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm…………………………………..…….45
4.1.1. Nhà mẫu 01 – Nhà riêng ………………………………………………...46
4.1.2. Nhà mẫu 02 – Nhà liền kề..…………………….………………………...46
4.1.3. Nhà mẫu 03 – Căn hộ chung cư mới ……………………..……………...46
4.2. Phương pháp mô phỏng xử lý số liệu………………………………..……..47
4.3. Phương pháp đo ………………………………………………………...….47
4.4. Phương pháp phân tích số liệu …………………………………………….50
4.5. Số liệu và thông tin nhà mẫu …………………………………………..…..57
4.5.1. Đặc điểm nhà mẫu 01 – Nhà riêng.…………………………………..…..57

4.5.2. Đặc điểm nhà mẫu 02 – Nhà liền kề .……………………………..……..58
4.5.3. Đặc điểm nhà mẫu 03 – Căn hộ chung cư mới .…………………..……..59
4.6. Kết quả tính toán …………………………………………………….…….61
4.6.1. Tính COP ………………………………………………………………..61
4.6.1.1. Nhà mẫu 01 – Nhà riêng ……………………………………………....61
4.6.1.2. Nhà mẫu 02 – Nhà liền kề ….……….……………………………..…..64
4.6.1.3. Nhà mẫu 03 – Căn hộ chung cư mới ..……………………………..…..66
4.6.2. Tính chênh lệch điện năng tiêu thụ ………………….…………………..68


iii
4.6.3. So sánh hệ số COP giữa điều hòa có biến tần và điều hòa không có biến
tần
……………..……….……..……………………..……………………..……….64
4.6.3.1. Nhà mẫu 01 – Nhà riêng ………………………………..……………..64
4.6.3.2. Nhà mẫu 02 - Nhà liền kề …………………..………..………………..65
4.6.3.3. Nhà mẫu 03 – Căn hộ chung cư mới ..……………………………..…..66
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
5.1. Kết luận …………………………………………..………………………..68
5.2. Đề xuất ……………………………………………………………..……...69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………...70
PHỤ LỤC
1. Phụ lục 1 – Thông tin nhà mẫu ……………………………………………...73
2. Phụ lục 2 – Mặt bằng căn hộ khảo sát ……………………………………….81
3. Kết quả đo……………………. ……………………..…...…………….……84
3.1. Nhà mẫu 01 …………………………………………...…………………...84
3.2. Nhà mẫu 02 ………………………………………...……………………...85
3.3. Nhà mẫu 03 ………………………………………...……………………..87
4. Tính Qo ……………………………..……………………………………....89
4.1. Nhà mẫu 01 ………………………………………..………………………89

4.2. Nhà mẫu 02 …………………………………………..……………………90
4.3. Nhà mẫu 03 …………………………………………..……………………95


iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Chi tiết thông tin về căn hộ khảo sát .………………………………….…….8
Bảng 2.2: Tỷ lệ phân bố điện năng tiêu thụ tới các thiết bị tiêu thụ điện chính trong
nhà ……………………………………………………………………….…10
Bảng 2.3: Số liệu về sự phát triển kinh tế Việt nam ………………………………......13
Bảng 2.4: Thị trường máy ĐHKK và thị phần điều hòa gia dụng của Việt Nam .…...14
Bảng 2.5: Hiện trạng và dự đoán về tăng trưởng thị trường điều hòa nhà riêng tại Việt
Nam …………………………………………………………..………………….…....15
Bảng 2.6: Dữ liệu về thị trường điều hòa ……………………………………….…....15
Bảng 2.7: Các giải pháp kỹ thuật giảm tiêu hao năng lượng điều hòa không khí …….20
Bảng 3.1. So sánh các hệ thống điều hòa không khí …………………………..……...32
Bảng 3.2: Hệ số COP và các ký hiệu đồng nghĩa và ngược lại ……………………….36
Bảng 3.3- Phạm vi của tiêu chuẩn ARI 550/590 -2003 ……………………………....38
Bảng 3.4- Điều kiện vận hành tiêu chuẩn – ARI Standard 550/590-2003 ………..…..39
Bảng 3.5- Phân nhóm hệ thống ĐHKK theo ARI Standard 550/590-2003 ………..…40
Bảng 3.6 - Bảng hệ số công thức tính IPLV cho nhóm 4 –Bảng 3.5 ………………....41
Bảng 3.7- Bảng hệ số công thức tính IPLV – Nhóm 4 Số liệu khí hậu Hà Nội ………42
Bảng 4.1: Các thông số của máy điều hòa được xác định qua thực tế….. …………....49
Bảng 4.2: Kết quả tính toán hệ số truyền nhiệt kiến trúc 03 hộ ..……………………..51
Bảng 4.3: Phân tích các loại tường ……………………………………………………52
Bảng 4.4: Thông tin khảo sát (nhà mẫu số 01) ………………………………………..50
Bảng 4.5: Thông tin kết cấu các bức tường và cửa sổ (nhà mẫu số 01)…..…………...51
Bảng 4.6: Thông tin khảo sát (nhà mẫu số 02) ………………………………………..52
Bảng 4.7: Thông tin kết cấu các bức tường và cửa sổ (nhà mẫu số 02)…..…………...52
Bảng 4.8: Thông tin khảo sát (nhà mẫu số 03) ………………………………………..53

Bảng 4.9: Thông tin kết cấu các bức tường và cửa sổ (nhà mẫu số 03)…..…………...54
Bảng 4.10: Kết quả tính COP nhà mẫu 01 ……..……………………………………..55


v
Bảng 4.11: Kết quả tính COP nhà mẫu 02 ……………………..……………………..58
Bảng 4.12: Kết quả tính COP nhà mẫu 03 …..…………..……………………………60
Bảng 4.13: Điện năng tiêu thụ tổng hợp của 3 nhà mẫu …..………..…………..…….63
Bảng 4.14: Tổng điện năng tiêu thụ của điều hòa trong toàn bộ quá trình đo đạc....….63
Bảng 4.15: Bảng tính Qo cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 01……...64
Bảng 4.16: Bảng tính COP cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 01…...64
Bảng 4.17: Bảng tính Qo cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 02……...65
Bảng 4.18: Bảng tính COP cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 02…...65
Bảng 4.19: Bảng tính Qo cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 03…..….66
Bảng 4.20: Bảng tính COP cho máy biến tần và không biến tần cho nhà mẫu 03…...66
Bảng PL3.1: Kết quả đo nhà mẫu 01 – Nhà riêng ……………………...………….….84
Bảng PL3.2: Kết quả đo nhà mẫu 02 – Nhà liền kề ..…………………………………85
Bảng PL3.3: Kết quả đo nhà mẫu 03 – Căn hộ chung cư mới ..……………...…….…87
Bảng PL4.1: Kết quả tính Qo nhà mẫu 01 ……………………………………….…...89
Bảng PL4.2: Kết quả tính Qo nhà mẫu 02 ……………………………………….…...90
Bảng PL4.3: Kết quả tính Qo nhà mẫu 03 …………….……………………….…….94


vi
DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Phân bổ tiêu thụ điện năng tại trung tâm thương mại và văn phòng cho thuê

…………………………………………………………………………….……...6
Hình 2.2: Phân bổ tiêu thụ điện năng của khách sạn ……………….…………………..7

Hình 2.3: Phân bổ tiêu thụ điện năng của công trình nhiều chức năng. ……………......7
Hình 2.4: Phân bổ tiêu thụ điện năng của nhà mẫu 01……………….. ……………....10
Hình 2.5: Phân bổ tiêu thụ điện năng của nhà mẫu 02……………….. ……………....11
Hình 2.6: Phân bổ tiêu thụ điện năng của nhà mẫu 03……………….. ……………....11
Hình 2.7: Bản đồ Việt Nam ……………………………………….……….………….12
Hình 2.8: Phân bổ năng lượng máy FT35GV1G/R35GV1G - DAIKIN ………….….23
Hình 3.1: Phân loại hệ thống điều hòa không khí …………………………..…….…..28
Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý máy điều hoà không khí công suất nhỏ (cục bộ) ………...29
Hình 3.3: Máy điều hòa dạng ghép (Multy) …………………………………………..29
Hình 3.4: Máy điều hòa nguyên cụm dạng VRV …………………………….…….…30
Hình 3.5: Hệ thống trung tâm nước giải nhiệt gió – Water Chiller …..……………....31
Hình 3.6: Phân loại COP khác nhau ………..………………………………………...35
Hình 3.7. Sự phân bố Ton-giờ của nhóm 1 ……………………………….…………..40
Hình 4.1: Sơ đồ kết nối các đối tượng và vị trí các đầu đo …………………………...48
Hình 4.2: Bộ chuyển đổi và lưu trữ giữ liệu HIOKI ……………………………….…48
Hình 4.3: Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 01 của máy điều hòa
không khí không biến tần ………………………………………………………….….57
Hình 4.4: Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 01 của máy điều hòa
không khí biến tần ………………………………………………………………….…57


vii
Hình 4.5: Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 02 của máy điều hòa
không khí không biến tần …………………………………………………….…….…59
Hình 4.6: Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 02 của máy điều hòa
không khí biến tần ………………………………………………………………….…59
Hình 4.7: Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 03 của máy điều hòa
không khí không biến tần ………………………………………………………….….62
Hình 4.8: Phân bố COP theo tải lạnh theo ngày của nhà mẫu 03 của máy điều hòa
không khí biến tần ………………………………………………………………….…62

Hình 4.9: So sánh COP của máy điều hòa biến tần (INV) và không biến tần (N.INV)
nhà mẫu 01 ……………………………………………………………………..….….65
Hình 4.10: So sánh COP của máy điều hòa biến tần (INV) và không biến tần (N.INV)
nhà mẫu 02 ……………………………………………………………………..….….66
Hình 4.11: So sánh COP của máy điều hòa biến tần (INV) và không biến tần (N.INV)
nhà mẫu 03 ……………………………………………………………………..….….67




CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. CƠ SỞ ĐỀ TÀI
Hiện nay vấn đề đảm bảo an ninh năng lượng đồng thời với việc giảm thiểu phát
thải vào môi trường, đang là vấn đề nóng bỏng mang tính toàn cầu. Song song với
việc phát triển các nguồn năng lượng mới và năng lượng tái tạo rất cần thiết phải có
các giải pháp tiết kiệm và sử dụng năng lượng hiệu quả.
Ở nước ta, trên cơ sở xác định được các nguy cơ thách thức nêu trên, Nhà nước đã
kịp thời có những bước đi thích hợp nhằm xây dựng cơ sở pháp lý và tạo ra sự chú ý
và đồng thuận trong toàn xã hội cũng như các ngành các giới có liên quan để cùng
chung sức giải quyết vấn đề như sau:
-

Nghị định số 102/2003/NĐ-CP ký ngày 03/09/2003 về sử dụng năng lượng
tiết kiệm hiệu quả;

-

Chương trình mục tiêu Quốc gia về Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu

quả giai đoạn 2006-2015 đã được Thủ Tướng Chính phủ phê duyệt ngày
14.04.2006;

-

Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả được Quốc hội khóa XII
thông qua ngày 17/06/2010

Trong khi đó theo các nghiên cứu gần đây tiêu thụ năng lượng trong khu vực nhà
dân và các tòa nhà thương mại chiếm tới 23-24 % tổng điện năng tiêu thụ. Không
những thế, từ khi thực hiện chính sách mở cửa và chuyển đổi nền kinh tế sang cơ
chế thị trường có sự điều tiết của Nhà nước, nhu cầu năng lượng sử dụng trong khu
vực này đã gia tăng một cách nhanh chóng, đặc biệt là các khu vực đô thị. Điều này
có thể lý giải là do tốc độ tăng trưởng của khu vực nhà ở và công trình công cộng
trong giai đoạn 1996 – 2000 trung bình 12% hàng năm. Hiện nay, tốc độ này là
khoảng 15% và sẽ cao hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của tốc độ đô thị hoá và sự
nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước [16].
Năng lượng sử dụng trong các toà nhà, đặc biệt các công trình cao tầng và thương
mại tại Việt Nam là lớn, nhưng lại tản mạn, không tập trung. Do đó việc kiểm soát
1


và vận động thực hiện tiết kiệm năng lượng khó hơn nhiều so với các hộ tiêu thụ
năng lượng trong khu vực công nghiệp hay giao thông. Do vậy cần thiết phải khảo
sát những trở ngại rào cản để tìm ra nguyên nhân và kiến nghị các giải pháp thực
hiện hữu hiệu.
Tại Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng cũng như nhiều đô thị loại
1 và 2 khác trong cả nước đã xuất hiện nhiều công trình nhà ở chung cư cao tầng,
cao ốc văn phòng, khách sạn 4 – 5 sao với số phòng lớn, các trung tâm thương mại
siêu thị. Đây là nguồn tiêu thụ năng lượng lớn cần quan tâm. Chỉ tính riêng ở Hà

Nội và TP Hồ Chí Minh đã có hàng trăm dự án các khu đô thị mới, cùng với các
công trình nhà ở căn hộ cao tầng được xây dựng hoàn thiện, trong đó phần lớn đã đi
vào sử dụng. Nhiều công trình khách sạn cao tầng, cao ốc văn phòng và trung tâm
thương mại có diện tích sàn sử dụng trên 10.000m2 và tiêu thụ điện năng lớn hơn 1 –
2 triệu kWh/năm. Đây là những hộ tiêu thụ điện năng lớn cần được quản lý và có
biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng.
Trong khu vực các công trình thuộc nhà nước quản lý, việc sử dụng năng
lượng vẫn lãng phí và kém hiệu quả. Do bao cấp và thiếu kiểm soát, vẫn tồn tại tập
quán sử dụng, vận hành thiếu ý thức (như ra khỏi phòng không tắt đèn, mở cửa khi
bật điều hoà,…) cùng những yếu tố chủ quan như sử dụng các thiết bị kém hiệu suất
năng lượng, lắp đặt thiết bị không đúng, chưa quan tâm đúng mức đến khả năng
cách nhiệt của các loại vật liệu xây lắp kết cấu bao che của các công trình, không tận
dụng thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên... Phần lớn các công trình công cộng như
các toà nhà hành chính, trường học, bệnh viện, khách sạn... được xây dựng trước
đây đều dựa trên tiêu chuẩn thiết kế thấp, sử dụng các thiết bị cũ lạc hậu có hiệu suất
năng lượng chưa cao. Mặt khác, do hạn chế của điều kiện kinh tế xã hội nên việc sử
dụng năng lượng trong những công trình này kém hiệu quả và gây lãng phí.
Đối với việc xây dựng các công trình nhà ở và công trình công cộng từ các
nguồn vốn không phải từ ngân sách nhà nước, chủ đầu tư và người sử dụng đã bắt
đầu có ý thức tiết kiệm để giảm khoản chi phí tiền điện hàng tháng. Nhiều công
trình khách sạn và công trình cao tầng mới xây dựng tại các đô thị từ nguồn vốn đầu
tư nước ngoài. Những công trình này thường được thiết kế xây dựng theo tiêu chuẩn
của nước ngoài. Trong số đó phần lớn công trình đã được thiết kế không thích hợp
với điều kiện khí hậu tự nhiên và kinh tế kỹ thuật của Việt Nam. Trong quá trình
2


vận hành sử dụng nhiều năng lượng một cách không hợp lý và có nhu cầu sử dụng
năng lượng lớn.
Chính phủ đã ban hành Nghị định số 102/2003/NĐ-CP về sử dụng năng lượng tiết

kiệm và có hiệu quả, trong đó có qui định về tiết kiệm năng lượng trong các toà nhà.
Tháng 11/2005, Bộ trưởng Bộ Xây dựng đã ký quyết định ban hành Qui chuẩn Xây
dựng Việt Nam – Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng có hiệu quả. Lần đầu
tiên Việt Nam đã ban hành một khung pháp quy định kỹ thuật về tiết kiệm năng
lượng trong công tác thiết kế xây dựng các công trình cao tầng và thương mại.
Những qui định này bắt buộc đối với các công trình có qui mô diện tích sàn sử dụng
trên 2500 m2 trở lên.
Theo thống kê cho biết: tổng sản lượng điện tiêu thụ trung bình mỗi ngày của TP.Hồ
Chí Minh hiện khoảng 44,6 triệu kWh, vượt 1,1 triệu kWh/ngày so với sản lượng
43,5 triệu kWh được phân bổ như hiện nay. Trong đó, sản lượng điện tiêu thụ cho
thắp sáng, điều hòa không khí, sinh hoạt và hành chính sự nghiệp là 17,84 triệu
kWh/ngày. Do vậy, nếu các gia đình và cơ quan tiết kiệm khoảng 6% sản lượng điện
tiêu thụ, TP.HCM sẽ tiết kiệm khoảng 1,07 triệu kWh/ngày [16].
Trong khi đó các tòa nhà cao tầng hiện đại và các hộ nhà dân có mức độ tiêu thụ
năng lượng cho điều hòa không khí (ĐHKK) trong các tháng mùa hè chiếm
30%60% toàn bộ tiêu thụ điện năng. Hơn nữa , nhu cầu sử dụng điều hòa trong
khu vực các hộ dân cư và thương mại ngày càng gia tăng, dẫn tới sự gia tăng đáng
kể tiêu thụ điện năng tại khu vực này. Do đó rất cần có những giải pháp nhằm tiết
kiệm năng lượng trong khu vực này.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài luận văn sẽ có 3 mục tiêu như sau:
i, Đánh giá mức độ tiêu thụ năng lượng của điều hòa không khí loại gia dụng
trong điều kiện thực tế của hộ gia đình tại Hà Nội, có tính đến thói quen sống và
điều kiện khí hậu.
ii, Xác định phương pháp đánh giá đặc tính tiêu thụ năng lượng của điều hòa
không khí loại gia dụng trong điều kiện thực tế tại Việt Nam nói chung và Hà Nội
nói riêng.
3

iii, Đánh giá mức độ tiêu thụ điện năng của máy điều hòa không khí sử dụng
công nghệ biến tần (inverter) so với máy điều hòa không khí loại cũ thông thường
(không sử dụng công nghệ biến tần – Non Inverter) có cùng công suất danh định.
1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thu thập số liệu về mức độ tiêu thụ năng lượng của 30 hộ gia đình, phân tích
biểu đồ năng lượng. Phân tích về thị trường điều hòa không khí máy gia dụng loại 2
cục của Việt Nam trong những năm qua.
Đánh giá, lựa chọn chỉ số xác định đặc tính năng lượng thích hợp cho nội
dung nghiên cứu của đề tài từ các chỉ số COP, IPLV, APF/CSPF.
Lựa chọn 03 căn hộ gia đình điển hình là nhà riêng (nhà mẫu số 01), nhà liền
kề (nhà mẫu số 02) và căn hộ chung cư mới (nhà mẫu số 03). Tiến hành đo đạc phân
tích xác định chỉ số COP của hai loại điều hòa biến tần và không biến tần. Phương
pháp xác định COP thông qua mô phỏng không gian điều hòa bằng phần mềm tính
tải của hãng điều hòa DAIKIN.
1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu:
Đo đạc thông tin của điều hòa gia dụng loại 2 cục, công suất lạnh 12.000Btu/h
loại không biến tần thực trạng đang được sử dụng tại các hộ gia đình.
Thay thế các loại máy 2 cục công suất 12.000Btu/h loại không biến tần trên
bằng chủng loại máy 12.000Btu/h có sử dụng công nghệ biến tần của hãng
Panasonic. Thực hiện lại việc đo đạc số liệu để làm cơ sở tính toán và so sánh.
Phạm vi nghiên cứu:
Thực hiện khảo sát và đánh giá mức độ tiêu thụ năng lượng tại 30 căn hộ điển
hình tại Hà Nội. Trong đó 03 hộ gia đình đặc trưng cho ba dạng nhà phổ biến hiện
nay tại Hà Nội là nhà riêng, nhà liền kề và căn hộ chung cư mới. 03 căn hộ gia đình
này sẽ được đo đạc để xác định công suất điện tiêu thụ, năng suất lạnh và chỉ số
COP cho 02 loại điều hòa gia dụng biến tần và không biến được tần sử dụng.

4

1.5. TRÌNH TỰ LUẬN VĂN
Luận văn được trình bày làm năm chương với nội dung cơ bản như sau: Chương 1
giới thiệu chung về luận văn với mục đích chính của luận văn. Chương 2 đánh giá
mức độ tiệu thụ năng lượng của điều hòa không khí gia dụng và tổng quan về trị
trường điều hòa không khí loại gia dụng tại Việt Nam, nhận định của tác giả về việc
nhu cầu sử dụng thiết bị điều hòa không khí loại tiết kiệm năng lượng là phù hợp với
tình hình thực tế hiện nay tại Việt Nam. Chương 3 thể hiện các phương pháp đánh
giá đặc tính năng lượng của điều hòa không khí gia dụng tại Hà Nội, xác định hệ số
COP làm cơ sở tính toán và nghiên cứu thực nghiệm của luận văn. Chương 4 đánh
giá mức độ tiết kiệm điện năng giữa điều hòa không khí gia dụng 2 cục loại biến tần
và không biến tần có cùng công suất danh định theo khảo sát thực nghiệm tại 03 hộ
gia đình tại Hà Nội, tính toán các kết quả năng suất lạnh Qo, COP. Các kết luận và
đề xuất ý kiến của tác giả được thể hiện tại chương 5 của luận văn.

5


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƯỜNG VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIÊU THỤ
NĂNG LƯỢNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ LOẠI GIA DỤNG TẠI VIỆT
NAM

2.1. PHÂN BỐ TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC CÔNG TRÌNH
NHÀ Ở DÂN DỤNG TẠI VIỆT NAM
Theo số liệu thống kê của Trung tâm tiết kiệm năng lượng Hà nội khảo sát
năm 2009 khảo sát tại 60 tòa nhà trung tâm thương mại, văn phòng cho thuê và
khách sạn tại Hà Nội [16]. Ta thấy điện năng của điều hòa không khí của trung
tâm thương mại và văn phòng cho thuê chiếm tới 50% tổng công suất tiêu thụ
điện trong tòa nhà. Và điện năng tiêu thụ của điều hòa không khí của khách sạn

là 40%. Và tại công trình có tính chất đa chức năng là 50%.

Hình 2.1: Phân bổ
tiêu thụ điện năng
Khác
Điều hòa không
khí

Đèn

6

tại
trung
tâm
thương mại và văn
phòng cho thuê


Khác
Other

Ai rhòa
Điều
Condi
tioni
không
khí
ng
40%

8%
Nướcwater
nóng
Hot

32%

Đèn ng
Lighti
10%

left,
Thang
escalator
máy
10%

Bơm
Pump
10%

Hình 2.2: Phân bổ
tiêu thụ điện năng
của khách sạn

Khác
Other
5%

Thang
Left,
máy
escalator
15%

Điều hòa
không khí

Hình 2.3: Phân bổ
tiêu thụ điện năng
của công trình
nhiều chức năng.

AC
50%

Đèn
Lighting
20%

Mặt khác, theo thống kê của đại học Bách Khoa Hà Nội khảo sát tại 30 căn hộ gia
đình tại Hà Nội [6], dựa theo hóa đơn tiền điện trong ba tháng 5, 6 và 7 năm 2010
theo bảng chi tiết bên dưới.

7


Bảng 2.1. Chi tiết thông tin về căn hộ khảo sát [6]

STT

Mã nhà

Đơn
vị

Tháng Tháng Tháng
5

6

7

Trung bình
lượng điện
năng tiêu thụ
trong 3 tháng

Trung bình
lượng điện
năng tiêu thụ
theo diện tích
2

Trung bình
lượng điện năng
tiêu thụ theo số
lượng người

(kWh)

(kWh/m )

(kWh/người)

1

H0013

kWh

772

545

433

583.33

14.23

145.83

2

H0021

kWh

721

760

750

743.67

3.81

148.73

3

H0114

kWh

405

517

521

481.00

6.01

96.20

4

H0122

kWh

107

139

141

421.00

1.75

84.20

5

H0133

kWh

348

405

336

363.00

4.54

90.75

6

H0145

kWh

518

405

506

476.33

5.95

47.63

7

H0154

kWh

290

348

337

325.00

5.00

108.33

8

H0214

kWh

200

195

216

203.67

2.48

67.89

9

H0224

kWh

299

331

433

354.33

4.32

88.58

10

H0233

kWh

170

337

362

289.67

4.83

144.83

11

H0242

kWh

285

293

408

328.67

1.46

82.17

12

H0253

kWh

338

389

344

357.00

5.95

119.00

13

H0311

kWh

433

405

405

414.33

5.92

82.87

14

H0321

kWh

107

139

141

129.00

0.72

64.50

15

H0331

kWh

791

823

797

803.67

5.02

200.92

16

H0342

kWh

601

585

572

586.00

1.63

97.67

17

H0412

kWh

350

383

762

498.33

2.61

124.58

18

H0422

kWh

379

704

790

624.33

2.90

56.76

8


STT

Mã nhà

Đơn
vị

Tháng Tháng Tháng
5

6

7

Trung bình
lượng điện
năng tiêu thụ
trong 3 tháng

Trung bình
lượng điện
năng tiêu thụ
theo diện tích
2

Trung bình
lượng điện năng

tiêu thụ theo số
lượng người

(kWh)

(kWh/m )

(kWh/người)

19

H0431

kWh

156

240

321

239.00

2.37

79.67

20

H0441

kWh

675

927

1062

888.00

5.38

177.60

21

H0451

kWh

240

240

324

268.00

1.17

67.00

22

H0512

kWh

560

652

500

570.67

2.72

95.11

23

H0524

kWh

2453

2528

1775

2252.00

14.08

450.40

24

H0532

kWh

1301

1459

1331

1363.67

5.45

454.56

25

H0541

kWh

726

803

711

746.67

9.96

186.67

26

H0614

kWh

446

281

260

329.00

4.11

65.80

27

H0621

kWh

433

461

658

517.33

5.17

86.22

28

H0635

kWh

221

220

305

248.67

3.32

49.73

29

H0641

kWh

363

497

483

447.67

7.46

111.92

30

H0655

kWh

564

559

1,034

719.00

7.19

119.83

9


Với kết quả trên, dẫn tới tỷ lệ phân bố điện năng tiêu thụ tới các thiết bị tiêu thụ điện
chính trong nhà, chi tiết theo bảng:

Bảng 2.2: Tỷ lệ phân bố điện năng tiêu thụ tới các thiết bị tiêu thụ điện chính trong
nhà [6]
Thiết bị điện chính

Điều hòa

Tủ lạnh

Bình nóng lạnh

Tỷ lệ trung bình,%

28-64

6-22

6-27

Cụ thể của ba căn hộ sử dụng trong luận văn, phân tích cụ thể về tỷ lệ phân bố điện
năng trong nhà như sau:
Nhà mẫu 01:

Energy utilization in household
Khác
Other
30%

Bình
nước nóng
Water
heater

21%

Điều hòa
không khí

AC
31%

Tủ Lạnh
Refrigerator
18%

10

Hình 2.4:
Phân bổ
tiêu thụ
điện năng
của nhà
mẫu 01


Nhà mẫu 02:

Energy utilization in household
Điều hòa
không khí

AC
31%

Khác
Other

52%

Hình 2.5:

Phân bổ
tiêu thụ
điện năng
của nhà
mẫu 02

Tủ Lạnh 8%

Refrigerator
8%
heater
Bình Water
nước nóng
9% 9%

Nhà mẫu 03:

Energy utilization in household
Khác
Other

28%

Điều hòa
không khí

AC
44%

Water

heater
Bình nước
nóng
16%
16%

Hình 2.6:
Phân bổ
tiêu thụ
điện năng
của nhà
mẫu 03

Refrigerator
Tủ
Lạnh 12%
12%

Nhận xét: Với tổng hợp trên, ta dễ dàng nhận thấy điện năng tiêu thụ cho mỗi công
trình và căn hộ, đặc biệt là nhà ở dân dụng, lượng điện năng tiêu thụ của điều hòa
không khí chiếm tỷ lệ cao nhất trong các thiết bị sử dụng điện.
11


2.2. THỊ TRƯỜNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TẠI VIỆT NAM
2.2.1. ĐÁNH GIÁ THỊ TRƯỜNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TẠI VIỆT NAM
Việt Nam có vị trí ở Đông Nam Á với khí
hậu nhiệt đới quanh năm. Năm 2009 dân số
là 88 triệu người, tăng lên 89 triệu người
năm 2010. Trong 10 năm gần đây Việt Nam

có tốc độ tăng trưởng kinh tế khá cao. Việc
gia nhập Khu vực Mậu dịch Tự do Đông
Nam Á AFTA và ký kết hiệp định song
phương Hoa Kỳ - Việt Nam tháng 12 năm
2001 đã đem lại cho tình hình kinh tế
thương mại Việt Nam nhiều thay đổi vượt
bậc. Sau một quá trình thương lượng kéo dài
hơn một thập kỉ, tháng 1 năm 2007, Việt
Nam đã gia nhập Tổ chức Thương mại
Quốc tế WTO. Quyền thành viên WTO đã

Hình 2.7: Bản đồ Việt Nam

mang lại cho Việt Nam một vị trí trên thị
trường quốc tế, và củng cố công cuộc cải
cách kinh tế nội địa. Để ngăn chặn lạm phát
cao bắt đầu năm 2007, đầu năm 2008 chính
quyền Việt Nam đã nâng mức lãi suất cơ
bản và dự trữ bắt buộc.

Nền kinh tế có tốc độ tăng trưởng 8.5% năm 2007 và thu nhập bình quân cá nhân
trên đầu người trong một năm là 2.600USD, với nông nghiệp chiếm 19.5%, công
nghiệp – 42.3% và dịch vụ tại mức 38.2% [2].
Tuy nhiên năm 2008 Việt Nam phải đối mặt với một số khó khăn thách thức. Mức
lạm phát năm 2007 là 8.3% nhưng năm 2008 đã tăng lên mức 2 chữ số: đạt mức
27% năm 2008 trước khi hạ xuống còn 12% năm 2009. Sau nhiều năm tăng trưởng
nhanh, hiện nay nền kinh tế Việt Nam phải đương đầu với nhiều vấn đề. Có nhiều
nguyên nhân cho sự thay đổi này mà chủ yếu nhất liên quan đến việc Việt Nam tiến
tới gia nhập WTO vào cuối năm 2006. Tốc độ tăng trưởng kinh tế sẽ chậm lại trong
những năm tới. Chính phủ sẽ phải đối mặt với nhiều vấn đề kinh tế trong khoảng

12


thời gian 2008 – 2011 mà tiêu biểu nhất là khống chế lạm phát và giảm sức ép tiền
tệ. Trong thời gian ngắn, nền kinh tế Việt Nam sẽ gặp nhiều khó khăn nhưng dài hạn
sẽ ổn định và tiếp tục là thị trường tiêu thụ hàng hóa tiềm năng nói chung, và đối với
thị trường điều hòa không khí nói riêng.
Bảng 2.3: Số liệu về sự phát triển kinh tế Việt nam [2]
Hiển thị

Đơn vị
tính

2007

Dân số

Million

85.2

86.1

88.1

n/a

US$

835

1034

1037

1048

1091

Tỷ lệ tăng trưởng
GDP

%

8.4

6.3

0.3

1.1

4.0

Tỷ lệ lạm phát

%

7.5

24.5

4.3

3.3

5.8

Tỷ lệ thất nghiệp

%

4.6

4.

5.0

n/a

n/a

GDP trên đầu người

2008

2009

2010

2011
n/a

Hiện trạng thị trường điều hòa không khí:
Hiện nay, điều hòa không khí đã trở thành nhu cầu thiết yếu không chỉ đối với sử
dụng thương mại mà trong cả cuộc sống sinh hoạt. Với khí hậu nhiệt đới gió mùa
như tại Việt Nam, kết hợp với xu hướng nóng lên toàn cầu, nhu cầu sử dụng điều
hòa tăng hàng năm, không chỉ trong mùa hè/mùa khô mà còn trong cả mùa đông với
tính năng sưởi.
Bên cạnh đó nhờ những thành công bước đầu của công cuộc Đổi mới, Công nghiệp
hóa, Hiện đai hóa Đất nước, mức sống của nhân dân ngày càng được nâng cao. Điều
này càng tạo ra sức mua điều hòa không khí ngày càng lớn.
Với các đặc điểm nêu trên, chúng ta có thể thấy thị trường điều hòa không khí của
Việt Nam là thị trường đầy tiềm năng và có tốc độ phát triển rất cao. Theo một số
nghiên cứu gần đây trong năm năm trở lại đây, tốc độ tăng trưởng của thị trường
điều hòa không khí của Việt Nam là rất cao, khoảng 20-30%/năm [7].
Rõ ràng đây là một thị trường rất năng động nhưng có tính cạnh tranh cao độ với
những đặc điểm sau:
13


•

Thị trường điều hòa Việt Nam có tới hơn 100 hãng điều hòa không khí, bao
gồm sản phẩm nhập khẩu và lắp ráp nội địa với nhiều mức giá.
Thị trường bị ảnh hưởng bởi nhiều thiết bị trôi nổi với chất lượng không

•

kiểm soát được, nhập lậu vào theo đường tiểu ngạch.

Các sản phẩm Nhật Bản được ưa chuộng nhất với giá trị cảm nhận cao.

•
•
•

Các tính năng công nghệ cao được quan tâm nhất
Khách hàng có nhiều lựa chọn và nhạy cảm với giá thành.
Nhu cầu điều hòa không khí có độ co giãn cao phụ thuộc vào thời tiết, tình

•

hình tài chính…
Các số liệu đánh giá của BSRIA Co Ltd. Năm 2010 cho kết quả đánh giá mức tăng
trưởng thị trường tương đối thấp là do các đánh giá được thực hiện trong năm 2008
khi khủng hoảng tài chính thế giới đang ở đỉnh điểm. Trên thực tế đối với thị trường
điều hòa không khí Việt Nam sự phục hồi mạnh mẽ xảy ra ngay từ năm 2009 và tới
năm nay 2010 có một sự bùng nổ nhất định về thị trường máy ĐHKK. Các nghiên
cứu thị trường gần đây cho thấy một số nhà cung cấp hàng đầu của thị trường máy
điều hòa không khí của Việt Nam có mức độ tăng trưởng doanh số bán hàng từ
3060%. Cụ thể trong bảng 2.4 dưới đây:
Bảng 2.4: Thị trường máy ĐHKK và thị phần điều hòa gia dụng của Việt Nam [2]
Nguồn
SL

BSRIA2007

BSRIA2009

Loại

ĐHKK

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Mức
tăng
(%)

Máy
nguyên
cụm

261.685

301.586

347.623

405.846

-

-

15,7

Gia dụng
(%)

84,4

84,7

85

84.19

-

-

>15

Toàn bộ

327.328

363.280

370.558

389.709

420.065

453.907

8

Gia dụng
(%)

83

82,5

84

83

83,3

83,3

6,8

14