Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong dán nhãn tiết kiệm năng lượng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (569.71 KB, 61 trang )
Bộ công thơng
Tập đoàn công nghiệp than khoáng sản việt nam
viện cơ khí năng lợng và mỏ - tkv
báo cáo tổng kết đề tài
nghiên cứu khoa học công nghệ
nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật
thử nghiệm trong dán nhn
tiết kiệm năng lợng
KS. Nguyễn thu hiền
6781
12/4/2008
Hà Nội 12.2007
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
2
Bộ công thơng
Tập đoàn công nghiệp than khoáng sản việt nam
viện cơ khí năng lợng và mỏ - tkv
báo cáo tổng kết đề tài
nghiên cứu khoa học công nghệ
nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm
trong dán nhn tiết kiệm năng lợng
Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thơng
Cơ quan chủ trì: Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ TKV
Chủ nhiệm đề tài: KS. Nguyễn Thu Hiền
Chủ nhiệm đề tài duyệt viện
KS. Nguyễn thu hiền
Hà Nội 12.2007
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
3
Danh sách cơ quan thực hiện và phối hợp t vấn
Stt Tên cơ quan Nội dung thực hiện,
phối hợp
1 Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ TKV Chủ trì, thực hiện chính
2 Viện Bảo tồn Năng lợng quốc tế tại Tại Thái
Lan (International Institute for Eenergy
Conservation IIEC)
Giới thiệu phòng thử
nghiệm điều hoà tại
Trờng ĐH Chulalompo
Thái Lan và Phòng thử
nghiệm điều hoà tại Công
ty Mitshubishi
3 Văn phòng môi trờng quốc gia Singapo
(Singapo National Enviroment Agency)
Giới thiệu các công nghệ
tiết kiệm năng lợng
4 Công ty tiết kiệm năng lợng
Economic Energy Pte Ltd.
Giới thiệu công nghệ tiết
kiệm điện tại hệ thống
điều hoà trung tâm trong
các trung tâm thơng mại
Danh sách ngời thực hiện
Stt Họ và tên Học vị Chức vụ Nơi công tác Chữ
ký
1 Bạch Đông Phong Thạc sỹ T.Phòng Viện CKNL và
Mỏ - TKV
2 Nguyễn Thu Hiền Kỹ s P.Phòng-
Chủ nhiệm
đề tài
Viện CKNL và
Mỏ - TKV
3 Trần Văn Khanh Kỹ s Nghiên cứu
viên
Viện CKNL và
Mỏ - TKV
4 Trần Thị Mai Kỹ s Nghiên cứu
viên
Viện CKNL và
Mỏ - TKV
5 Lê Thanh Bình Kỹ s Nghiên cứu
viên
Viện CKNL và
Mỏ - TKV
6 Vũ Chí Cao Kỹ s Nghiên cứu
viên
Viện CKNL và
Mỏ - TKV
7 Nguyễn Văn Sáng Kỹ s Nghiên cứu
viên
Viện CKNL và
Mỏ - TKV
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
4
mục lục
Phần I:
Tổng quan
....................................................................................... 12
Chơng I: Tổng quan về tiết kiệm năng lợng và lợi ích của
việc tiết kiệm năng lợng........................................................................... 12
I.1. Khái quát về tiêu chuẩn nhãn tiết kiệm năng lợng................................... 12
I.2. Tổng quan chung về vấn đề tiết kiệm năng lợng và dán nhãn tiết kiệm năng
lợng của các nớc trên thế giới ................................................................................. 13
I.3. Tổng quan chung về việc sử dụng năng lợng tiết kiệm hiệu quả và việc dán
nhãn tiết kiệm năng lợng cho các thiết bị sử dụng điện tiến hành ở Việt Nam .... 15
Phần II:
Khảo sát và thiết lập các điều kiện tác động đến
cấp chính xác phép thử
............................................................................
18
Chơng II: Thiết lập phơng pháp thử nghiệm và phòng thử 20
II.1. Thiết lập phơng pháp thử nghiệm .................................................................... 20
II.2. Thiết lập kết cấu của buồng thử.......................................................................... 22
Chơng III: Điều kiện chuẩn vi khí hậu buồng thử........................ 27
III.1. Phòng thử nghiệm điều hoà................................................................................ 27
III.2. Các điều kiện vi khí hậu khi thử nghiệm tủ lạnh, tủ đá các loại .................... 28
Chơng IV: Hệ thống điều khiển vi khí hậu phòng thử............ 30
IV.1. Hành lang đệm .................................................................................................... 31
IV.2. Hệ thống điều tiết và điều khiển vận tốc, áp suất, lu lợng khí................... 31
IV.3. Hệ thống điều khiển xả khí ................................................................................ 33
IV.4. Hệ thống điều hòa ............................................................................................... 34
IV.5. Hệ thống làm lạnh và hệ thống các bộ sấy........................................................ 34
IV.6. Hệ thống gia nhiệt cho phòng trong/phòng ngoài và không gian xung quanh
........................................................................................................................................ 34
IV.7. Hệ thống tạo hơi khô........................................................................................... 34
IV.8. Hệ thống các thiết bị đo công suất phòng trong và phòng ngoài.................... 35
IV.9. Hệ thống cân bằng áp suất giữa các phòng....................................................... 35
IV.10. Phần trộn khí và lấy mẫu ................................................................................. 35
IV.11. Hệ thống lấy mẫu không khí............................................................................ 36
IV.12. Hệ thống chiếu sáng .......................................................................................... 36
IV.13. Điều khiển điện áp và công suất cho phòng thử............................................. 36
Chơng V: Lựa chọn thiết bị thử nghiệm và quy định cấp
chính xác................................................................................................................. 38
V.1. Các thông số điều khiển ....................................................................................... 38
V.2. Hệ thống thiết bị cảm biến nhiệt độ.................................................................... 39
I.1. Hệ thống thiết bị cảm biến áp suất....................................................................... 40
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
5
V.3. Các thiết bị đo thông số điện................................................................................ 40
V.4. Các dụng cụ đo khác ............................................................................................ 41
V.5. Phần mềm và chu trình điều khiển ..................................................................... 41
Chơng VI: Các thông số vật lý thử nghiệm ................................... 42
VI.1. Thông số vật lý thử nghiệm và vị trí đo đánh giá năng suất lạnh tổng......... 42
VI.2. Tính toán năng suất lạnh để đánh giá hiệu suất năng lợng .......................... 43
VI.3. Thiết lập quy trình công nghệ thử nghiệm ....................................................... 46
VI.4. Tính toán cụ thể năng suất làm lạnh cho thiết bị điều hoà không khí và tủ
lạnh................................................................................................................................. 47
VI.5. Công suất hiệu dụng đầu vào (PE) .................................................................... 49
VI.6. Xác định hiệu suất năng lợng tối thiểu EER .................................................. 50
Chơng VII: ảnh hởng của một số điều kiện thử nghiệm tự
tạo và các quy định về tự kiểm tra khi làm thử nghiệm........ 52
VII.1. ảnh hởng của một số điều kiện thử tự tạo .................................................... 52
VII.2. Các quy định về tự kiểm tra khi làm thử nghiệm........................................... 55
Kết luận và kiến nghị...................................................................................... 59
phụ lục........................................................................................................
58
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
6
tóm tắt đề tài
Nhóm nghiên cứu đã có cuộc khảo sát tình hình thực tế về sản xuất và tiêu
thụ thiết bị điều hoà không khí và tủ lạnh tại Việt Nam, khảo sát phòng thử
nghiệm hiệu suất năng lợng tại một số nớc trong khu vực kết quả thu đợc nh
sau:
Tại Việt Nam
1. Công ty Sanyo HA Asean
2. Công ty TOSHIBA Việt Nam
3. Công ty TNHH Điện Máy REE
4. Công ty TNHH Điện tử Điện lạnh Darling
5. Chi nhánh công ty TNHH LG Electronic Việt Nam
Các số liệu thực tế thu đợc qua đợt khảo sát (phần phụ lục) có thể nhận
thấy rằng nhu cầu tiêu thụ điều hoà và tủ lạnh hàng năm tại Việt Nam là rất lớn,
chỉ tính 5 công ty đợc khảo sát, sản phẩm xuất xởng tại 5 công trên cũng đã đạt
khoảng 1 triệu bộ/năm.
Việc kiểm tra các thông số kỹ thuật của thiết bị tại các công ty sản xuất
tơng đối đơn giản, chủ yếu dựa trên tiêu chí an toàn của sản phẩm, cha có một
công ty nào thiết lập chơng trình kiểm tra về năng suất lạnh và đánh giá hiệu
suất năng lợng.
Do vậy mà tính đến thời điểm hiện nay cha có một đơn vị nào trong nớc
xây dựng phòng thử nghiệm xác định chỉ tiêu hiệu suất tiêu thụ năng lợng của
các sản phẩm điện lạnh.
* Qua cuộc khảo sát tại Singapore và Thái Lan nh sau:
* Tại Singapore, nhóm nghiên cứu đã đợc Văn phòng môi trờng quốc
gia Singapore (Singapore National Enviroment Agency) giới thiệu hiện có các
phòng thử nghiệm đặt tại các hãng sản xuất mà không đợc tham quan trực tiếp
phòng thử nghiệm.
* Tại Thái Lan: Nhóm nghiên cứu đã đợc Viện Bảo tồn Năng lợng
quốc tế tại Tại Thái Lan (International Institute for Eenergy Conservation IIEC)
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
7
giới thiệu thăm quan công ty Mitshubishi Thái Lan, thăm quan phòng thử
nghiệm, thăm quan trờng ĐH Chulalompo Thái Lan và thăm phòng thử nghiệm
điều hoà qua việc quan sát từ bên ngoài.
Kết quả thu đợc qua chuyến khảo sát phòng thử nghiệm chỉ dựa vào quá
trình quan sát và thu thập các số liệu.
o Kết quả khảo sát thị trờng Singapore và Thái Lan thì việc dán nhãn
tiết kiệm năng lợng cho điều hoà và tủ lạnh đã đợc tiến hành rất sớm và đồng
bộ, cụ thể tại Thái Lan 2 thiết bị trên đã đợc đánh giá và phân loại thành 5 cấp
độ và biểu thị bằng chữ số, số 5 là mức năng lợng tiết kiệm và hiệu quả nhất.
Trong chơng trình mục tiêu quốc gia về Tiết kiệm năng lợng và hiệu quả
nhiệm vụ của Bộ Công Thơng giai đoạn từ năm 2006 đến 2010 sẽ tiến hành dán
nhãn tiết kiệm năng lợng cho 5 loại sản phẩm lựa chọn gồm động cơ điện, quạt
điện, máy điều hoà nhiệt độ, tủ lạnh, bóng đèn huỳnh quang.
Phải thừa nhận là cho đến nay tại Việt Nam cha có một phòng thử nghiệm
xác định chỉ tiêu hiệu suất tiêu thụ năng lợng của các sản phẩm điện lạnh.
Việc thử nghiệm các sản phẩm điện lạnh phải xây dựng phòng thử chuẩn với
chi phí ban đầu tơng đối lớn và quy trình thử nghiệm kéo dài, ví dụ một quy
trình thử nghiệm đối với điều hoà là 7 giờ và đối với tủ lạnh là khoảng 32 giờ. Vì
vậy mà tính đến thời điểm hiện nay các nhà sản xuất trong nớc cha có một đơn
vị nào công bố chỉ tiêu mức hiệu suất năng lợng tối thiểu đối với hai thiết bị trên.
Do đó nhiệm vụ của đề tài Nghiên cứu Khảo sát điều kiện kỹ thuật thử
nghiệm trong dán nhãn tiết kiệm năng lợng thực chất là khảo sát tình hình trong
nớc, khảo sát các phòng thử nghiệm của các nớc trong khu vực để lập hoàn
chỉnh Báo cáo đầu t xây dựng Phòng thử nghiệm hiệu suất năng lợng cho
thiết bị điều hoà không khí và tủ lạnh và xây dựng thành công phòng thử nghiệm
hiệu suất năng lợng đặt dới sự quản lý của Bộ Công Thơng.
Qua các kết quả nghiên cứu nhóm nghiên cứu đã lập báo cáo đề tài với các
nội dung nh sau:
1./ Lựa chọn phơng pháp thử nghiệm để nghiên cứu
2./ Khảo sát các điều kiện vi khí hậu
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
8
3./ Khảo sát hệ thống điều khiển vi khí hậu phòng thử
4./ Lựa chọn sơ bộ thiết bị thử nghiệm và quy định cấp chính xác
5./ Thiết lập các thông số vật lý thử nghiệm
6./ Xây dựng quy trình tính toán năng suất lạnh của thiết bị
7./ Xác định mức hiệu suất năng lợng tối thiểu
9./ Khảo sát ảnh hởng của một số điều kiện thử tự tạo và các quy định tự
kiểm tra khi làm thử nghiệm
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
9
Bảng chú giải các chữ viết tắt, ký hiệu, đơn vị đo, từ ngắn và thuật ngữ
UUT: (Under unit test) Thiết bị trong điều kiện thử nghiệm
Inlet: Loại thiết bị dùng để đặt bên trong
Outlet: Loại thiết bị dùng để đặt bên ngoài
Cooling Effect Test: Thử nghiệm hiệu quả làm lạnh
Heating Effect Test: Thử nghiệm hiệu quả nung nóng
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
10
đặt vấn đề
Những năm gần đây nền kinh tế nớc ta đã tăng trởng nhanh chóng, từ
năm 2000 đến 2006 nền kinh tế Việt Nam đã có tốc độ tăng trởng GDP là 6.8%
vào năm 2000 và lên tới 8.4% vào năm 2006. Cùng với tốc độ tăng trởng này
nhu cầu về tiêu thụ điện cũng tăng lên đến 15% vào năm 2006, cao gấp gần 2 lần
so với tốc độ phát triển kinh tế, trong khi đó nguồn năng lợng tự nhiên ngày
càng cạn kiệt bởi vậy yêu cầu sử dụng năng lợng tiết kiệm và hiệu quả đang trở
nên hết sức cấp thiết.
ở một số nớc phát triển các hoạt động về sử dụng tiết kiệm năng lợng đã
đợc triển khai từ những năm 90; nhờ vào hiệu quả của các hoạt động này đem lại
mà ngày nay đã đợc rất nhiều nớc trên thế giới áp dụng.
Hiện nay, cùng với sự thúc đẩy nghiên cứu phát triển và ứng dụng những
nguồn năng lợng mới, Chính phủ đặc biệt quan tâm đến vấn đề sử dụng năng
lợng tiết kiệm và hiệu quả.
Bên cạnh việc xây dựng cơ sở pháp lý cho các hoạt động tiết kiệm năng
lợng thì việc đa ra các tiêu chuẩn và nhãn mác gắn trên các thiết bị tiêu thụ
năng lợng là biện pháp hữu hiệu để tăng số lợng sử dụng các thiết bị hiệu suất
năng lợng cao tại Việt Nam.
Với mong muốn đợc đóng góp cho sự thành công của chơng trình Mục
tiêu Quốc gia về sử dụng năng lợng tiết kiệm hiệu quả Viện Cơ khí năng lợng
và Mỏ TKV đề xuất đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm
trong dán nhãn tiết kiệm năng lợng. Cụ thể là Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ
thuật để thử nghiệm hiệu suất năng lợng của thiết bị điều hoà không khí trên cơ
sở kết quả thử nghiệm sẽ tiến hành đánh giá để dán nhãn tiết kiệm năng lợng.
Mục tiêu của đề tài tập trung khảo sát các điều kiện tác động đến cấp chính
xác của phép thử để đánh giá hiệu suất năng l
ợng của thiết bị nh sau:
ắ Các điều kiện vi khí hậu
ắ Điều kiện chuẩn các thông số vật lý
ắ Cấp chính xác của thiết bị đo
ắ Các quy định chuẩn của phép đo
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
11
ắ Các quy định về tự kiểm tra khi làm thí nghiệm
Báo cáo đề tài nghiên cứu đợc lập trên cơ sở các số liệu khảo sát thực tế
tình hình sản xuất và tiêu thụ điều hoà không khí và tủ lạnh tại Việt Nam, và một
số phòng thử nghiệm tại Thái Lan và Singapore.
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
12
Phần I: Tổng quan
Tổng quan về tiết kiệm năng lợng và lợi ích của
việc tiết kiệm năng lợng
.1.
Khái quát về tiêu chuẩn nhn tiết kiệm năng lợng
Nhãn tiết kiệm năng lợng là nhãn đợc dán cho các sản phẩm hàng hoá
lu thông trên thị trờng khi những sản phẩm này có mức sử dụng năng lợng tiết
kiệm đạt hoặc vợt tiêu chuẩn theo quy định cụ thể của Ngành, của Quốc gia quy
định theo từng thời kỳ và từng loại sản phẩm.
Nhãn tiết kiệm năng lợng là nhãn xác định sản phẩm tiết kiệm năng
lợng đợc dán cho các sản phẩm hàng hoá lu thông trên thị trờng nhằm cung
cấp cho ngời tiêu dùng biết các thông tin để so sánh mức năng lợng tiêu thụ của
sản phẩm đợc dán so với các sản phẩm cùng loại trên thị trờng.
Bên cạnh các thông tin về tiết kiệm năng lợng, nhiều nớc đã mở rộng
phạm vi sử dụng các thông tin khác trên nhãn mác nh là các thông số về chất
lợng, các tiêu chuẩn nào đã áp dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lợng.
Tiêu chuẩn là tài liệu đợc thiết lập bằng cách thoả thuận và do một cơ
quan đợc thừa nhận phê duyệt nhằm cung cấp những quy tắc, hớng dẫn hoặc
đặc tính cho các hoạt động hoặc kết quả hoạt động để dùng chung và lặp đi lặp lại
nhằm đạt đợc mức độ trật tự tối u trong một khung cảnh nhất định
Vì vậy tiêu chuẩn và nhãn mác là biện pháp rất hiệu quả để nâng cao mức
độ tiết kiệm của các thiết bị sử dụng năng lợng, thúc đẩy sự thâm nhập của các
công nghệ tiết kiệm năng lợng vào thị trờng.
Phát triển các tiêu chuẩn và dán nhãn chứng nhận sản phẩm tiết kiệm năng
lợng cho một số sản phẩm sử dụng năng lợng đợc lựa chọn là một trong mời
đề án nằm trong ch
ơng trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lợng tiết kiệm
và hiệu quả. Chơng trình này vừa có tính khuyến khích thúc đẩy, vừa có tính
quản lý bắt buộc nhằm nhanh chóng tạo chuyển biến, thực hiện đồng bộ trong
toàn xã hội, đi dần từ các bớc nâng cao nhận thức, thu hút sự quan tâm, chuyển
thành nhu cầu thúc đẩy các hoạt động sử dụng năng lợng tiết kiệm và hiệu quả.
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
13
.2.
tổng quan chung về vấn đề tiết kiệm năng lợng và dán
nhn tiết kiệm năng lợng của các nớc trên thế giới
Hầu hết các nớc có nền kinh tế phát triển và đang phát triển trong khu vực
và trên thế giới đều phải đối mặt với sự thiếu hụt về năng lợng, chính phủ các
nớc đều nhận thức đợc tầm quan trọng của hoạt động sử dụng năng lợng tiết
kiệm và hiệu quả.
Các nớc đã triển khai khá đầy đủ trong một thời gian dài các hoạt động cụ
thể nhằm tiết kiệm năng lợng đồng thời xây dựng cơ sở pháp lý vững chắc cho
hoạt động này. Các nớc gần Việt Nam nh Thái Lan, Philipin, Malaysia, Trung
Quốc, Hàn Quốc đều đã xây dựng hệ thống Luật tiết kiệm năng lợng và bảo tồn
năng lợng đợc trên 10 năm. Với thời gian này, các quốc gia đã tích lũy đợc
nhiều kinh nghiệm và xây dựng đợc cơ sở vật chất, nguồn nhân lực để triển khai
các nhiệm vụ hoạt động tiết kiệm năng lợng. ở các nớc việc sản xuất và tiêu
thụ năng lợng chịu sự kiểm soát của nhiều luật lệ và quy định nhằm tối u hoá
sự phát triển và sử dụng năng lợng theo định hớng u tiên phát triển cả về kinh
tế, xã hội và môi trờng.
Trong khuôn khổ luật tiết kiệm năng lợng, chính phủ các nớc thiết lập
những chính sách, quy tắc và quy định liên quan đến việc sở hữu, khai thác, phát
triển và sử dụng các nguồn năng lợng một cách hợp lý và hiệu quả. Hoạt động
tiến hành đồng bộ với các hoạt động khác là kiểm tra hiệu suất của một số thiết bị
có công suất lớn và tiến hành dán nhãn tiết kiệm năng lợng cho các thiết bị. Việc
dán nhãn trên các sản phẩm sử dụng năng lợng đã đợc tiến hành từ rất sớm và
đồng bộ tại một số nớc trong khu vực, cụ thể:
+ Tại Philipin:
Chơng trình dán nhãn tiết kiệm năng lợng đã đợc thực
hiện từ năm 2000 đối với hầu hết các thiết bị hộ gia đình.
+ Tại Indonexia
: Phòng thử nghiệm hiệu suất năng lợng thành lập vào
năm 1999, những thiết bị sử dụng năng lợng hiệu quả tuỳ theo cấp độ sẽ đợc
đánh giá bằng số ngôi sao trên sản phẩm.
+ Tại Nhật bản:
Chính phủ đã phát triển chơng trình tiết kiệm năng lợng
bằng cách đánh thuế sử dụng năng lợng, nguồn thuế thu đợc sử dụng vào việc
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
14
nghiên cứu các nguồn năng lợng tái sinh nh phong điện, điện mặt trời và pin
nhiên liệu. Chính phủ Nhật Bản đẩy mạnh quảng bá Văn hoá bảo tồn năng
lợng, Bộ môi trờng Nhật đã đa ra dự báo bảo tồn năng lợng sẽ trở thành
ngành công nghiệp chủ đạo của nớc này, trị giá đến 7.9 tỷ USD vào năm 2020,
gấp 10 lần so với năm 2000.
Hiện nay, tại Nhật Bản sử dụng phổ biến máy điều hoà có mức tiêu thụ
năng lợng chỉ bằng 2/3 so với loại máy thời điểm năm 1997 và máy đông lạnh
có mức tiệu thụ năng lợng giảm 23%.
+ Tại Hoa kỳ
: ENERGY STAR là một biểu tợng của quốc gia đợc chính
phủ bảo trợ về hiệu quả năng lợng vì chúng đáp ứng đợc những hớng dẫn
nghiêm ngặt về hiệu quả năng lợng của Cục Bảo vệ môi trờng Hoa Kỳ (EPA)
và Bộ Năng lợng (DOE). Bởi vậy ENERGY STAR không chỉ giúp tiết kiệm chi
phí năng lợng mà còn góp phần bảo vệ môi trờng thông qua việc giảm các khí
gây hiệu ứng nhà kính vốn gắn liền với hiện tợng khí hậu toàn cầu nóng lên.
Theo số liệu thống kê thu đợc, chỉ tính riêng năm 2004, các sản phẩm đạt tiêu
chuẩn của ENERGY STAR giúp tiết kiệm hơn 10 tỷ đô la chi phí năng lợng,
năng lợng tiết kiệm đợc đủ cung cấp cho khoảng 10 triệu hộ gia đình.
Chơng trình gắn nhãn sao năng lợng thực hiện tại Hoa kỳ và Canada, sắp
tới là Mehicô là một ví dụ về một công cụ làm biến đổi thị trờng mạnh mẽ, đáp
ứng tất cả các tiêu chuẩn và có thể liên kết với tất cả các chơng trình khác. Mỹ
đã mở rộng phạm vi sử dụng thông tin trên nhãn mác, nh là chất lợng và các
tiêu chuẩn đã áp dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lợng. Bắt đầu vào
tháng 6/2001, nhiều các loại sản phẩm đòi hỏi phải tiến hành ghi các thông tin về
năng lợng trên nhãn mác và những yêu cầu tối thiểu về mức sử dụng năng lợng.
ắ Tại các nớc nhóm đề tài đi khảo sát thực tế
+ Tại Thái Lan:
Qua sự giới thiệu của Viện Bảo tồn Năng lợng quốc tế
tại Thái Lan (International Institute for Eenergy Conservation IIEC) Nhóm
nghiên cứu đã thu thập đợc các số liệu nh sau:
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
15
Các phòng thử chuẩn đã đợc xây dựng từ rất sớm theo các tiêu chuẩn quốc
tế, trang bị thiết bị thử nghiệm đồng bộ để kiểm tra và đánh giá mức hiệu suất
năng lợng và dán nhãn lên các sản phẩm đã đợc kiểm tra.
Hiện nay đã thiết lập đợc một số phòng thử nghiệm chuẩn để kiểm tra và
đánh giá mức tiêu thụ năng lợng cho điều hoà và tủ lạnh. Các phòng thử này một
số đặt trực tiếp tại các công ty sản xuất thiết bị điều hoà và tủ lạnh nh
Mitshubishi, Sanyo vv.. số còn lại đợc đặt tại các cơ quan quản lý năng lợng và
các trờng đại học.
Việc dán nhãn tiết kiệm cho điều hoà và tủ lạnh đã đợc thực hiện từ tháng
2/1996, sử dụng thang đánh giá từ 1 tới 5. 5 là mức hiệu quả nhất.
Mức độ đánh giá
Tỷ số năng suất lạnh tổng và
công suất tiêu thụ (EER)
Cấp độ 5 >10.6
Cấp độ 4 Từ 9.6 đến 10.6
Cấp độ 3 Từ 8.6 đến 9.6
Cấp độ 2 Từ 7.6 đến 8.6
Cấp độ 1 <7.6
+Tại Singapore:
Qua sự giới thiệu của Văn phòng môi trờng quốc gia
Singapore (Singapore National Enviroment Agency), hiện nay tại Singapore đã
hình thành các Phòng chuẩn thử nghiệm hiệu suất năng lợng của thiết bị để đánh
giá mức độ tiết kiệm năng lợng đặt trong sự quản lý của Uỷ ban môi trờng quốc
gia Singapore. Số còn lại đặt tại các hãng sản xuất thiết bị nh: Amana, BOSCH,
Fisher &Paykel, McQuay, SANYO, SHARP, Mitsubishi, Panasonic vv...
.3.
tổng quan chung về việc sử dụng năng lợng tiết kiệm
hiệu quả và việc dán nhn tiết kiệm năng lợng cho các
thiết bị sử dụng điện tiến hành ở việt nam
(Nguồn từ bộ Kế hoạch và Đầu t
Hàng năm sản lợng điện cung cấp cho nền kinh tế quốc dân là rất lớn,
theo số liệu từ Tập đoàn Điện lực Việt Nam, sản lợng điện cung cấp cho các
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
16
ngành kinh tế quốc dân năm 2006 là 51.296 tỷ kWh, trong đó cho công nghiệp -
xây dựng chiếm 57.5% (khoảng 29.751 tỷ kWh) và quản lý tiêu dùng dân c
chiếm 42.92% (khoảng 21.544 tỷ kWh). Với nhu cầu sản xuất và tiêu dùng nh
hiện nay, ớc tính sản lợng điện phải cung cấp cho nền kinh tế quốc dân vào
năm 2015 là 190.047 tỷ kWh và năm 2025 là 431.664 tỷ kWh. Đứng trớc các
nguồn tài nguyên ngày càng cạn kiệt, bảo tồn và tiết kiệm năng lợng đợc coi là
hớng thích hợp cho việc phát triển kinh tế của một quốc gia, giảm thiểu ô nhiễm
môi trờng và nâng cao mức sống cho ngời dân.
Vào ngày 1/3/2006 Thủ tớng Chính phủ đã phê chuẩn Chơng trình hành
động Quốc gia về sử dụng năng lợng tiết kiệm và hiệu quả, phấn đấu tiết kiệm
từ 3% - 5% tổng mức tiêu thụ năng lợng toàn quốc trong giai đoạn 2006- 2010
và từ 5% đến 8% tổng mức tiêu thụ năng lợng trong giai đoạn 2011 đến 2015.
Một phần kế hoạch trong chơng trình Mục tiêu quốc gia giai đoạn từ
năm 2006 đến 2010 Bộ Công Thơng sẽ tiến hành dán nhãn sử dụng năng lợng
hiệu quả cho 5 loại sản phẩm lựa chọn gồm động cơ điện, quạt điện, máy điều
hoà nhiệt độ, tủ lạnh, bóng đèn huỳnh quang.
Hiện tại thì ở Việt Nam đã thành lập đợc một số phòng thử nghiệm hiệu
suất năng lợng cho: Động cơ điện không đồng bộ ba pha công suất từ 0.55 150
kW, trang thiết bị chiếu sáng đặt tại phòng thí nghiệm trung tâm đo lờng Tổng
cục Tiêu chuẩn, Đo lờng và Chất lợng, Phòng thí nghiệm điện Quân đội vv...
Nhóm nghiên cứu đã có cuộc khảo sát thực tế tại 5 công ty sản xuất và tiêu
thụ điều hoà không khí và tủ lạnh tại Việt Nam vào tháng 7/2007 với các số liệu
khảo sát nh sau:
.3.1. Tại công ty Sanyo HA Asean
+ Về sản xuất: Hàng năm công ty sản xuất và xuất xởng điều hoà khoảng
20.000 chiếc/năm, tủ lạnh các loại 350.000 chiếc/năm. Các thiết bị sản xuất ra
hoàn toàn phục vụ thị trờng nội địa.
+ Phòng thử mẫu xuất xởng: Sản phẩm đợc kiểm tra chất lợng chủ yếu
trên dây chuyền sản xuất. Đối với sản phẩm hoàn thành xuất xởng có thử nghiệm
trong phòng thử, phòng thử có vách ngăn với bên ngoài nhng không xây dựng
theo tiêu chuẩn. Các thông số kỹ thuật kiểm tra trong định mức. Thử nghiệm mẫu
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
17
xuất xởng theo tỷ lệ rất nhỏ khoảng 3% - 5%. Quá trình thử nghiệm không tính
đến ảnh hởng của điều kiện môi trờng.
.3.2. Tại Công ty TOSHIBA Việt Nam:
+ Về sản xuất: Hàng năm công ty sản xuất và xuất xởng khoảng 200.000
chiếc tủ lạnh/năm. Thiết bị sản xuất 100% phục vụ nội địa.
+ Các thông số thử nghiệm: Sản phẩm hoàn chỉnh đợc kiểm tra các thông
số điện trên dây chuyền sản xuất nh sau:
1. Công suất tiêu thụ
2. Dòng điện rò rỉ
3. Điện áp đánh thủng
4. Điện trở cách điện
.3.3. Tại Công ty TNHH Điện Máy REE:
+ Về sản xuất: Sản xuất và xuất xởng khoảng 30.000 chiếc điều hoà/năm.
Sản phẩm phục vụ nội địa.
+ Các thông số thử nghiệm thiết bị xuất xởng: Các thông số điện, thử
nghiệm đo các thông số của dòng không khí, nớc cấp, gió, độ ẩm.
Quy trình thử nghiệm kiểm tra năng lợng tiêu thụ, kiểm tra năng suất lạnh
tối đa, kiểm tra năng suất sởi tối đa.
.3.4. Tại Công ty TNHH Điện tử Điện lạnh Darling
+ Về sản xuất: Sản xuất và xuất xởng khoảng 240.000 tủ lạnh/năm. Sản
phẩm phục vụ nội địa.
+ Các thông số kiểm tra: Thử nghiệm trên dây chuyền sản xuất một số các
thông số điện định mức nh điện áp, dòng điện, điện trở cách điện, công suất tiêu
thụ, dòng điện rò rỉ.
.3.5. Tại Chi nhánh công ty TNHH LG Electronic Việt Nam
+ Về sản xuất:
Sản xuất và xuất xởng khoảng 200.000 bộ điều hoà /năm,
và 150.000 tủ lạnh/năm. Sản phẩm 100% tiêu thụ nội địa.
+ Các thông số kiểm tra:
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
18
* Đối với điều hoà không khí: Kiểm tra trên dây chuyền sản xuất các thông
số điện định mức: Điện áp, dòng điện, công suất, điện áp đánh thủng và điện trở
cách điện.
* Đối với tủ lạnh: Kiểm tra xuất xởng theo dây chuyền sản xuất các thông
số điện định mức: Điện áp, dòng điện, công suất, điện áp đánh thủng và dòng
điện rò rỉ.
.3.6. Đánh giá thực trạng
Qua các số liệu khảo sát thực tế, tính đến thời điểm hiện nay vẫn cha có
một đơn vị nào trong nớc xây dựng Phòng thử nghiệm chuẩn để đánh giá hiệu
suất năng lợng cho thiết bị điều hoà không khí và tủ lạnh.
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
19
Phần II:
khảo sát các điều kiện tác động đến cấp chính xác phép thử
Với mục tiêu đã đăng ký, trong phần II báo cáo tập trung nêu rõ các số liệu
đã nghiên cứu để hoàn thành đề tài: Nghiên cứu khảo sát các điều kiện kỹ thuật
thử nghiệm hiệu suất năng lợng để dán nhãn tiết kiệm năng lợng
1./ Khảo sát phơng pháp thử nghiệm và phòng thử
2./ Khảo sát các điều kiện vi khí hậu
3./ Khảo sát hệ thống điều khiển vi khí hậu phòng thử
4./ Lựa chọn sơ bộ thiết bị thử nghiệm và quy định cấp chính xác
5./ Khảo sát các thông số vật lý thử nghiệm
6./Xây dựng quy trình cơ bản tính toán năng suất lạnh của thiết bị
7./ Xác định mức hiệu suất năng lợng tối thiểu
9./ Khảo sát ảnh hởng của một số điều kiện thử tự tạo và các quy định tự
kiểm tra khi làm thử nghiệm
10. Kết luận và kiến nghị
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
20
Khảo sát phơng pháp thử nghiệm và phòng
thử
.1.
thiết lập phơng pháp thử nghiệm
Mục tiêu của việc thiết lập phơng pháp thử nghiệm là để đánh giá hiệu
suất của các thiết bị điều hoà không khí và tủ lạnh.
Có hai phơng pháp thông thờng:
Phơng pháp thử kiểu buồng nhiệt lợng kế, phơng pháp entanpi không
khí. Nhóm đề tài lựa chọn nghiên cứu thử nghiệm trong buồng thử kiểu nhiệt
lợng kế.
Buồng thử kiểu nhiệt lợng kế đợc phân ra làm 2 loại nh sau:
ắ Phơng pháp nhiệt lợng kế kiểu đợc hiệu chuẩn:
Ngăn phía trong phòng đợc nâng nhiệt bằng điện để đạt đến nhiệt độ tối
thiểu lớn hơn nhiệt độ môi trờng xung quanh là 11
0
C. Nhiệt độ bao quanh sẽ
đợc duy trì trong trong khoảng sai số cho phép 1
0
C ở bên ngoài toàn bộ sáu
mặt bao bọc phần buồng bao gồm cả vách ngăn.
Buồng thử kiểu nhiệt
lợng kế có điều chỉnh
Buồng thử kiểu nhiệt
lợng kế cân bằng môi
trờng xung quanh
Phòng thử
trong
Phòng thử
ngoài
Phòng thử
trong
Phòng thử
ngoài
Buồng thử kiểu nhiệt lợng kế
Hình 1: Mô hình phơng pháp thử nghiệm
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
21
ắ Phơng pháp nhiệt lợng kế kiểu buồng cân bằng môi trờng xung
quanh:
Dựa trên nguyên lý duy trì nhiệt độ bầu (nhiệt kế) khô xung quanh môi
trờng buồng thử luôn luôn bằng với nhiệt độ bầu (nhiệt kế) khô trong buồng thử.
Tính trên cả sáu mặt.
Cả hai kiểu buồng thử trên phải bảo đảm có thể điều khiển 2 quy trình thử:
Thử nghiệm hiệu quả làm lạnh (Cooling Effect Test), thử nghiệm hiệu quả nung
nóng (Heating Effect Test).
Cấu tạo và cách bố trí trang bị buồng thử kiểu nhiệt lợng kế kiểu có hiệu
chỉnh và kiểu cân bằng môi trờng xung quanh có dạng nh hình 1:
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
22
.2.
Thiết lập kết cấu của buồng thử
Thiết lập phòng thử để thử nghiệm thiết bị điều hoà không khí và tủ lạnh
với các thông số kỹ thuật cơ bản nh sau:
Thiết bị điều hoà: Công suất lạnh từ 6.000 đến 36.000 Btu/h
- Loại một cục: Kích thớc 600mm (cao) x 900mm (rộng) x 900mm (sâu)
- Loại 2 cục: Kích thớc 1500mm (rộng) x 2000mm (cao) x 1000mm (sâu)
Thiết bị tủ lạnh: Dung tích thiết bị (max) 500 lít .
Cấu tạo của buồng thử kiểu nhiệt lợng kế bao gồm hai phòng thử nghiệm
sát nhau phòng trong và phòng ngoài đợc điều khiển nhiệt độ, độ ẩm và lu
lợng khí độc lập. Do đó buồng thử cũng có thể đợc coi là một thiết bị để điều
khiển cân bằng môi trờng xung quanh và hiệu chỉnh đợc.
.2.1. Kích cỡ của buồng thử
Kích cỡ của nhiệt lợng kế đợc xây dựng phù hợp với kích cỡ của thiết bị
thử nghiệm, có thể cần thiết phải thay đổi các kích thớc nên dùng để phù hợp với
các yêu cầu về khoảng không gian
Bảng 1: Kích cỡ tiêu chuẩn để xây dựng phòng
Các kích thớc bên trong nhỏ nhất của mỗi
buồng của nhiệt lợng kế (m)
Năng suất làm
lạnh danh nghĩa lớn
nhất của thiết bị (W)
Chiều rộng Chiều cao Chiều dài
3000 2,4 2,1 1,8
6000 2,4 2,1 2,4
9000 2,7 2,4 3,0
12000 3,0 2,4 3,7
Cửa của thiết bị đợc thiết kế đủ rộng sao cho các thiết bị có kích thớc lớn
nhất cũng có thể đa đợc vào phòng kiểm tra. Cửa cũng đợc xây dựng bằng các
tấm cách ly giống nh vách của phòng dày 100 mm với các lớp phủ kim loại đợc
dán sát vào tờng. Các cửa này cũng có khả năng cách nhiệt giống nh các vách
và cũng chống đợc sự rò rỉ của không khí và hơi nớc. Tất cả các cửa này đợc
bọc kín bằng đệm.
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
23
.2.2. Kết cấu tờng cách nhiệt
Với các phơng pháp thử nh đã nêu ở trên, việc xây dựng phòng thử
nghiệm hiệu suất năng lợng của thiết bị đặc biệt cho điều hoà không khí và tủ
lạnh có tính chất nh một thiết bị đo cân bằng môi trờng xung quanh và có thể
coi nh một thiết bị đợc hiệu chỉnh.
Đặc điểm cơ bản của buồng thử là rất khó sửa chữa, thay thế trong quá
trình sử dụng. Do đó khi thiết kế, xây dựng phải đảm bảo khả năng làm việc liên
tục trong một thời gian dài không phải sửa chữa hoặc thay thế.
Phòng thử nghiệm hiệu suất năng lợng đòi hỏi phải tính toán cân bằng
nhiệt, ẩm; cách nhiệt và cách ẩm.
Các phòng kiểm tra sẽ đợc thiết kế riêng biệt ngăn cách bằng bức tờng
với các khoảng dự phòng để lắp đặt các thiết bị thử nghiệm. Phía trong phòng và
phía ngoài phòng đợc bao bọc bởi một hành lanh đệm để duy trì độc lập nhiệt độ
và độ ẩm nh là môi trờng xung quanh.
Tính toán các lớp cách nhiệt trong buồng thử phải đảm bảo tính liên tục
xung quanh sáu mặt của buồng thử không cho phép tạo nên các cầu nhiệt.
+ Phần tờng của buồng thử:
Thông thờng tờng, sàn nhà và trần nhà đợc chế tạo một lớp cách nhiệt,
dày khoảng 100 mm. Các bề mặt phòng trong và phòng ngoài và các tấm
cách nhiệt đợc phủ một lớp thép không rỉ. Các chỗ nối giữa các tấm và
thiết bị đều đợc bịt kín bằng cao su ở các rãnh và các vạch nhô ra, và chỗ
nối đợc phủ silicone để ngăn ngừa hơi ẩm thấm qua vách.
Lớp cách nhiệt đảm bảo cho giá trị tổng cộng 0.035 Btu/hr/ft2/
o
F, đây là
giá trị mất mát tối thiểu, của phần tờng để làm tăng độ chính xác của số
liệu kiểm tra.
+ Phần sàn buồng thử:
Sàn của các phòng cũng đợc chế tạo các lớp cách nhiệt dày khoảng 100
mm. Bên ngoài các tấm cách nhiệt lắp đặt 1 lớp thép không gỉ.
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
24
Các vách ngăn tính trên cả sáu mặt đảm bảo nhiệt độ trong các phòng phía
trong và nhiệt độ của không gian bao quanh sẽ có cùng giá trị trong suốt quá trình
kiểm tra.
.2.3. Tính toán các lớp cách ẩm:
Đối với các lớp cách nhiệt nếu ẩm (hơi nớc) xâm nhập vào làm giảm khả
năng cách nhiệt của vật liệu và trong một số trờng hợp có thể phá vỡ cấu trúc
của lớp cách nhiệt. Việc cách ẩm, tức là tạo thành lớp ngăn không cho hơi nớc
xâm nhập vào lớp cách nhiệt là hết sức cần thiết. Thông thờng dòng ẩm xâm
nhập từ phía phần áp suất của hơi nớc (phía ngoài) vào phía phân áp suất của hơi
nớc (phía trong) phòng thử, do đó thông thờng các lớp cách ẩm đợc đặt ở phía
tờng tiếp xúc bên ngoài.
Nhận xét:
ắ Với việc tính toán các lớp cách nhiệt, ẩm nh trên nhằm để đảm
cách nhiệt để tránh rò rỉ nhiệt (kể cả bức xạ) không vợt quá 5% năng suất của
trang bị, làm sai lệch thử nghiệm.
ắ Thiết lập các kích cỡ buồng thử nh trên nhằm thiết kế một buồng
hoặc một không gian thử ở điều kiện ngoài phòng đạt yêu cầu. Có đủ thể tích
và lu thông đợc không khí sao cho không làm thay đổi kiểu tuần hoàn
không khí thông thờng của thiết bị thử.
ắ Các kích thớc của buồng đảm bảo để khoảng cách từ bất kỳ bề
mặt buồng đến bất kỳ bề mặt thiết bị có xả không khí không nhỏ hơn 1,8 m và
khoảng cách từ bất kỳ bề mặt khác của buồng đến bất kỳ bề mặt khác của thiết
bị không đợc nhỏ hơn 0,9 m, không kể các quan hệ kích thớc đến sàn nhà
và tờng nhà do điều kiện lắp đặt yêu cầu. Thiết bị điều hoà không khí trong
buồng phải điều chỉnh đợc không khí ở tốc độ nhỏ hơn tốc độ dòng không
khí ngoài phòng và tốt hơn là dẫn không khí này tách ra khỏi hớng xả không
khí của thiết bị và đa nó trở về các điều kiện đồng nhất yêu cầu ở tốc độ nhỏ.
Đề tài: Nghiên cứu khảo sát điều kiện kỹ thuật thử nghiệm trong
dán nhãn tiết kiệm năng lợng
25
Hình 3: Mô hình phòng thử nhiệt lợng kế kiểu có điều chỉnh và cân bằng môi trờng sau khi lắp đặt thiết bị
1
2
3
4
5
6
7
8
Phòng thử
trong
9
Phòng thử
ngoài
