Nghiên cứu đánh giá khả năng giảm phát thải khí nhà kính khi nâng mức hiệu suất tối thiểu meps của điều hòa không khí

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu đánh giá khả năng giảm phát thải khí nhà
kính khi nâng mức hiệu suất tối thiểu MEPS của điều hịa
khơng khí
NINH ĐỨC HIỆP
Ngành: Kỹ thuật Nhiệt
Giảng viên hƣớng dẫn:

PGS. TS. Nguyễn Việt Dũng
Chữ ký của GVHD

Bộ môn:

Kỹ thuật Lạnh và Điều hịa khơng khí

Viện:

Khoa học và Cơng nghệ Nhiệt - Lạnh

Hà Nội, 5/2021


Luận văn thạc sĩ

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là cơng trình ngiên cứu của riêng tơi dưới sự hướng dẫn
của thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Việt Dũng.

Người thực hiện

Ninh Đức Hiệp


Luận văn thạc sĩ

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng được bày tỏ lòng biết ơn đến thầy giáo hướng dẫn PGS.TS.
Nguyễn Việt Dũng - người đã chỉ bảo tận tình và giúp đỡ rất nhiều cho tơi để hồn
thành luận văn thạc sĩ này.
Tôi cũng xin cám ơn Viện Khoa Học và Công Nghệ Nhiệt Lạnh - Trường Đại
học Bách Khoa Hà Nội, Phòng Đào tạo, Bộ phận quản lý Sau đại học, Trường Đại
học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi từ khi bắt đầu theo học
cho đến khi hoàn thành luận văn này,
Trân trọng cảm ơn!

Người thực hiện

Ninh Đức Hiệp


Luận văn thạc sĩ

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƢỜNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
VIỆT NAM ................................................................................................................1
1.1 Tổng quan về thị trường điều hịa khơng khí Việt Nam .......................................1
1.2 Các chính sách thúc đẩy sử dụng tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải khí nhà
kính ở Việt Nam ..........................................................................................................3
1.3 Mối liên hệ giữa tiết kiệm năng lượng và lượng phát thải khí nhà kính. ..............4

1.4 Các phương pháp đánh giá hiệu quả của ĐHKK ..................................................4
1.4.1 Phương pháp đánh giá trực tiếp...................................................................4
1.4.2 Phương pháp đánh giá hiệu quả năng lượng thơng qua các chỉ số tích hợp
..............................................................................................................................5
1.4.3 So sánh, đánh giá mức độ phù hợp của chỉ số TEWI và LCCP với Việt
Nam: .....................................................................................................................6
1.5 Đề xuất mục tiêu của luận văn ..............................................................................6
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................7
2.1 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu.................................................................7
2.1.1 Loại điều hịa khơng khí được nghiên cứu: .................................................7
2.1.2 Mức hiệu suất năng lượng tối thiểu MEPS .................................................7
2.1.3 Đánh giá tiêu thụ năng lượng theo vòng đời và tiềm năng phát thải nhà
kính (GHG)...........................................................................................................8
2.2 Phương pháp nghiên cứu:......................................................................................9
2.2.1 Khái niệm TEWI và cơng thức tính: ...........................................................9
2.2.2 Hệ số CSPF và xác định tổng điện năng tiêu thụ toàn mùa CCSE khi biết
CSPF...................................................................................................................10
CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH XÂY DỰNG KỊCH BẢN PHÁT TRIỂN THỊ
TRƢỜNG ĐHKK GIA DỤNG VÀ MỨC MEPS ................................................17
3.1 Phân tích thực trạng thị trường ĐHKK Việt Nam ..............................................17
3.2 Đánh giá hiện trạng MEPS ..................................................................................21
3.3 Phân tích đánh giá tiềm năng TKNL cho từng kịch bản:....................................26
3.4 Phân tích đánh giá tiềm năng TKNL cho từng kịch bản:....................................26
3.4.1 Dự đoán xu hướng phát triển của thị trường ĐHKK Việt Nam tới năm
2025. ...................................................................................................................26


Luận văn thạc sĩ

3.4.2 Kịch bản 1 loại bỏ ĐHKK 1* theo TCVN hiện nay: ............................... 29

3.4.3 Kịch bản 2 loại bỏ ĐHKK 2* theo TCVN hiện nay: ............................... 30
3.5 Tính tốn giảm phát thải khí nhà kính theo quan điểm vòng đời. ..................... 31
3.6 Kết luận .............................................................................................................. 33
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ THẢO LUẬN ................................ 34
4.1 Dự đốn lượng phát thải khí nhà kính với mức MEPS hiện tại ......................... 34
4.2 Tiềm năng tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính theo kịch bản 1 (
nâng MEPS lên 7% - loại bỏ ĐHKK 1* theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành): ..... 41
4.3 Tiềm năng tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính theo kịch bản 2 (
nâng MEPS lên 14% - loại bỏ ĐHKK 2* theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành): ... 48
4.4 Kết luận .............................................................................................................. 53
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................ 55
5.1 Kết luận: ............................................................................................................. 55
5.2 Đề xuất: .............................................................................................................. 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 57


Luận văn thạc sĩ

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Tốc độ tăng trưởng thị trường ĐHKK Việt Nam theo [2] ...........................3
Hình 3.1 Phân bố ĐHKK theo NSL qua các năm .......................................................... 17
Hình 3.2 Phân bố ĐHKK theo NSL qua các năm .......................................................... 17
Hình 3.3 Tỉ lệ ĐHKK 1,2 chiều ..................................................................................... 18
Hình 3.4 lệ ĐHKK sử dụng máy nén biến tần 2013 - 2019 ........................................... 18
Hình 3.5 Hiệu quả năng lượng R – 410A và R – 32 ...................................................... 19
Hình 3.6 Giá trung bình các loại ĐHKK theo loại máy nén và năng suất lạnh ............. 19
Hình 3.7 Phân bố ĐHKK theo cấp năng lượng qua các năm ........................................ 20
Hình 3.8 Số lượng ĐHKK sản xuất trong nước so với số lượng bán ra ........................ 21
Hình 3.9 Mức MEPS qui đổi về ISO CSPF của các quốc gia ....................................... 24
Hình 3.10 Dự đoán tốc độ tăng trưởng của thị trường ĐHKK Việt Năm tới năm

2025 ................................................................................................................................ 26
Hình 3.11 Dự đốn tỉ lệ ĐHKK inverter của thị trường ĐHKK Việt Năm tới năm
2025 ................................................................................................................................ 27
Hình 3.12 Dự đốn phân bố theo cấp năng lượng của thị trường ĐHKK Việt Năm
tới năm 2025................................................................................................................... 27
Hình 3.13 Dự đoán phân bố theo NSL của thị trường ĐHKK Việt Năm tới năm
2025 ................................................................................................................................ 28
Hình 3.14 Dự đốn phân bố số lượng ĐHKK Việt Năm theo vùng miền tới năm
2025 ................................................................................................................................ 28
Hình 3.15 Dự đốn phân bố số lượng ĐHKK Việt Năm theo vùng miền năm 20222025 theo kịch bản 1 ...................................................................................................... 30
Hình 3.16 Dự đốn phân bố số lượng ĐHKK Việt Năm theo vùng miền năm 20222025 theo kịch bản 2 ...................................................................................................... 31


Luận văn thạc sĩ

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Thị trường máy ĐHKK của Việt Nam theo [2],[3],[4],[5] ......................... 2
Bảng 2.1 Mức MEPS theo TCVN 7830:2015............................................................ 7
Bảng 2.2 Khí thải CO2 từ các nguồn năng lượng chính ............................................. 8
Bảng 2.3 Hệ số phát thải khí nhà kính β theo [4] ....................................................... 9
Bảng 2.4 Tải lạnh xác định....................................................................................... 13
Bảng 2.5 Điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và các giá trị mặc định để làm lạnh ở điều kiện
môi trường T1........................................................................................................... 14
Bảng 2.6 Phân bố bin nhiệt độ ngoài trời tham chiếu .............................................. 15
Bảng 3.1 Các nhãn hiệu ĐHKK gia dụng chính trên thị trường theo [2] ................ 20
Bảng 3.2 Mức MEPS qui đổi về ISO CSPF theo [11] ............................................. 22
Bảng 3.3 Tiêu chuẩn dán nhãn năng lượng theo kịch bản 1 .................................... 29
Bảng 3. 4 Tiêu chuẩn dán nhãn năng lượng theo kịch bản 2 ................................... 30
Bảng 3. 5 NSL trung bình dùng để tính tốn ........................................................... 32
Bảng 3. 6 CSPF dùng để tính tốn ........................................................................... 32

Bảng 3. 7 Bin nhiệt độ 3 miền Bắc, Trung ,Nam ..................................................... 32
Bảng 4.1 Tổng tại lạnh toàn mùa CSTL................................................................... 34
Bảng 4.2 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Bắc theo mức
MEPS hiện hành ....................................................................................................... 34
Bảng 4.3 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Trung theo mức
MEPS hiện hành ....................................................................................................... 36
Bảng 4.4 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Nam theo mức
MEPS hiện hành ....................................................................................................... 37
Bảng 4.5 Số lượng ĐHKK ở miền Bắc theo mức MEPS hiện hành ....................... 39
Bảng 4.6 Số lượng ĐHKK ở miền Trung theo mức MEPS hiện hành ................... 39
Bảng 4.7 Số lượng ĐHKK ở miền Nam theo mức MEPS hiện hành. .................... 40
Bảng 4.8 Dự đoán lượng điện năng tiêu thụ tăng thêm theo mức MEPS hiện hành
tại từng vùng miền.................................................................................................... 41
Bảng 4.9 Dự đoán lượng điện năng tiêu thụ tăng thêm theo mức MEPS hiện hành
tại theo từng loại ĐHKK .......................................................................................... 41
Bảng 4.10 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Bắc theo mức
MEPS kịch bản 1 ...................................................................................................... 41
Bảng 4.11 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Trung theo
mức MEPS kịch bản 1 .............................................................................................. 43
Bảng 4.12 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Nam theo mức
MEPS kịch bản 1 ...................................................................................................... 44
Bảng 4.13 Số lượng ĐHKK ở miền Bắc theo mức MEPS kịch bản 1 .................... 45
Bảng 4.14 Số lượng ĐHKK ở miền Trung theo mức MEPS kịch bản 1 ................ 46
Bảng 4.15 Số lượng ĐHKK ở miền Trung theo mức MEPS kịch bản 1 ................ 46


Luận văn thạc sĩ

Bảng 4.16 Dự đoán lượng điện năng tiêu thụ tăng thêm theo mức MEPS kịch bản 1
theo từng vùng miền..................................................................................................47

Bảng 4.17 Dự đoán lượng điện năng tiêu thụ tăng thêm theo mức MEPS kịch bản 1
theo từng từng loại ĐHKK ........................................................................................47
Bảng 4.18 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Bắc theo mức
MEPS kịch bản 2 .......................................................................................................48
Bảng 4.19 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Trung theo
mức MEPS kịch bản 2............................................................................................... 49
Bảng 4.20 Tổng điện năng tiêu thụ tồn vịng đời của ĐHKK ở miền Nam theo mức
MEPS kịch bản 2 .......................................................................................................50
Bảng 4.21 Số lượng ĐHKK ở miền Bắc theo mức MEPS theo kịch bản 2.............51
Bảng 4.22 Số lượng ĐHKK ở miền Trung theo mức MEPS theo kịch bản 2 .........51
Bảng 4.23 Số lượng ĐHKK ở miền Nam theo mức MEPS theo kịch bản 2 ...........52
Bảng 4.24 Dự đoán lượng điện năng tiêu thụ tăng thêm theo mức MEPS kịch bản 2
theo từng vùng miền..................................................................................................53
Bảng 4.25 Dự đoán lượng điện năng tiêu thụ tăng thêm theo mức MEPS kịch bản 2
theo từng loại ĐHKK. ............................................................................................... 53


Luận văn thạc sĩ

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CÁC KÝ HIỆU:
Ký hiệu

Mô tả

Đơn vị

CCSE

Năng lượng tiêu thụ ở chế độ làm lạnh

EER (t)

Hệ số năng lượng hiệu quả (EER) ở nhiệt độ ngoài trời (liên
tục) t

W/W

EER (tj)

Hệ số năng lượng hiệu quả (EER) ở nhiệt độ ngoài trời tj

W/W

EER,ful (tb)

Hệ số năng lượng hiệu quả (EER) khi tải lạnh bằng năng suất
lạnh đầy tải

W/W

EER,hf (tj)

Hệ số năng lượng hiệu quả (EER) ở chế độ thay đổi được từ
năng suất lạnh nửa tải đến năng suất lạnh đầy tải ở nhiệt độ
ngoài trời tj

W/W

EER,mh (tj)

Hệ số năng lượng hiệu quả (EER) ở chế độ thay đổi được từ
năng suất lạnh tải nhỏ nhất đến năng suất lạnh nửa tải ở nhiệt
độ ngoài trời tj

W/W

EER,min (tp) Hệ số năng lượng hiệu quả (EER) khi tải lạnh bằng năng suất
lạnh tải nhỏ nhất

W/W

Wh

LC (tj)

Tải lạnh xác định ở nhiệt độ ngồi trời tj

W

nj

Số giờ trong đó nhiệt độ ngồi trời dao động trong một
khoảng liên tục – bin

h

k, p, n, m

Số lượng bin nhiệt độ

–

P (t)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh được tính bằng
cơng thức P(tj) ở nhiệt độ ngồi trời liên tục t

W

P (tj)

Cơng suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh có thể áp dụng cho
năng suất lạnh bất kỳ ở nhiệt độ ngồi trời tj

W

Pful (tj)

Cơng suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh đầy tải ở nhiệt độ
ngoài trời tj

W

Pful (35)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh đầy tải ở nhiệt độ
ngồi trời là 35 oC

W

Pful (29)

Cơng suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh đầy tải ở nhiệt độ
ngồi trời là 29 oC

W

Phaf (tj)

Cơng suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh nửa tải ở nhiệt độ
ngoài trời tj

W


Luận văn thạc sĩ

Ký hiệu

Mô tả

Đơn vị

Phaf(35)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh nửa tải ở điều kiện
nhiệt độ T1

W

Phaf(29)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh nửa tải ở nhiệt độ
ngoài trời là 29 oC

W

Phf(tj)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm việc thay đổi được giữa
năng suất lạnh nửa tải và năng suất lạnh đầy tải ở nhiệt độ
ngồi trời tj

W

Pmf(tj)

Cơng suất điện tiêu thụ ở chế độ làm việc theo chu kỳ ở giai
đoạn 2 giữa năng suất lạnh tải nhỏ nhất và năng suất lạnh đầy
tải ở nhiệt độ ngoài trời tj

W

Pmh(tj)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm việc thay đổi được giữa
năng suất lạnh tải nhỏ nhất và năng suất lạnh nửa tải ở nhiệt
độ ngoài trời tj

W

Pmin (tj)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh tải nhỏ nhất và ở
nhiệt độ ngoài trời tj

W

Pmin (35)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh tải nhỏ nhất và ở
điều kiện nhiệt độ T1

W

Pmin (29)

Công suất điện tiêu thụ ở chế độ làm lạnh tải nhỏ nhất và ở
nhiệt độ ngoài trời là 29 oC

W

T

Nhiệt độ ngoài trời liên tục trong một khoảng

o

tj

Nhiệt độ ngoài trời ứng với từng khoảng nhiệt độ liên tục bin nhiệt độ

o

tb

Nhiệt độ ngoài trời khi tải lạnh bằng năng suất lạnh đầy tải

o

tc

Nhiệt độ ngoài trời khi tải lạnh bằng năng suất lạnh nửa tải

o

tp

Nhiệt độ ngoài trời khi tải lạnh bằng năng suất lạnh tải nhỏ
nhất

o

X(tj)

Tỉ số giữa tải và năng suất lạnh ở nhiệt độ ngoài trời tj

–

Xhf(tj)

Tỉ số giữa hiệu của tải lạnh và năng suất lạnh đầy tải và hiệu
số giữa năng suất lạnh đầy tải và năng suất lạnh nửa tải ở
nhiệt độ ngoài trời tj

–

Xmf(tj)

Tỉ số giữa hiệu của tải lạnh và năng suất lạnh đầy tải và hiệu
số giữa năng suất lạnh đầy tải và năng suất lạnh tải nhỏ nhất ở
nhiệt độ ngoài trời tj

–

C
C
C
C
C


Luận văn thạc sĩ

Ký hiệu

Mô tả

Đơn vị

Xmh(tj)

Tỉ số giữa hiệu của tải lạnh và năng suất lạnh đầy tải và hiệu
số giữa năng suất lạnh nửa tải và năng suất lạnh tải nhỏ nhất ở
nhiệt độ ngoài trời tj

–

(t)

Năng suất lạnh được tính bằng cơng thức (tj) ở nhiệt độ
ngồi trời liên tục t

W

(tj)

Năng suất lạnh có thể áp dụng cho năng suất lạnh bất kỳ ở
nhiệt độ ngoài trời tj

W

ful(tj)

Năng suất lạnh đầy tải ở nhiệt độ ngoài trời tj

W

ful(35)

Năng suất lạnh đầy tải ở điều kiện nhiệt độ T1

W

ful(29)

Năng suất lạnh đầy tải ở nhiệt độ ngoài trời 29 oC

W

haf(tj)

Năng suất lạnh nửa tải ở nhiệt độ ngoài trời tj

W

haf(35)

Năng suất lạnh nửa tải ở điều kiện nhiệt độ T1

W

haf(29)

Năng suất lạnh nửa tải ở nhiệt độ ngoài trời 29 oC

W

min(tj)

Năng suất lạnh tải nhỏ nhất ở nhiệt độ ngoài trời tj

W

min(35)

Năng suất lạnh tải nhỏ nhất ở điều kiện nhiệt độ T1

W

min(29)

Năng suất lạnh tải nhỏ nhất ở nhiệt độ ngồi trời 29 oC

W

DB

Nhiệt độ bầu khơ

o

WB

Nhiệt độ bầu ướt

o

C

C


Luận văn thạc sĩ

CÁC CHỮ VIẾT TẮT:
MEPS

Minimum Energy Performance Standards – Tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng
tối thiểu

CSPF

Cooling Seasonal Performance Factor – Hệ số hiệu quả mùa làm lạnh

CSTL

Cooling Seasonal Total Load - Tổng tải lạnh toàn mùa

CSEC

Cooling Seasonal Energy Consumption – Tổng điện năng tiêu thụ toàn mùa

BTU/h

British Thermal Units per hour – Đơn vị nhiệt Anh trên giờ

COP

Coefficient of Performance – Hệ số hiệu suất

EER

Energy Efficiency Ratio – Hiệu suất năng lượng

TOE

Ton of Oil Equivalent – Tấn dầu tương đương

TEWI

Total Equivalent Warming Impact – Tổng tác động nóng lên tương đương

LCCP

Life Cycle Climate Performance – Hiệu suất khí hậu tồn vịng đời

GHG

Green House Gas – Khí nhà kính

GWP

Global Warming Potential – Chỉ số làm nóng lên tồn cầu

IIR

International Institute of Refrigeration – Hội lạnh quốc tế

ĐHKK

Điều hịa khơng khí

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

NSL

Năng suất lạnh

QĐ

Quyết định

TKNL

Tiết kiệm năng lượng.


Luận văn thạc sĩ

MỞ ĐẦU
Hiện nay, thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang phải đối mặt với vấn
đề biến đổi khí hậu, khi các hậu quả nó gây ra khơng chỉ cịn là dự đốn mà đã và sẽ
gây ra thiệt hại lớn cả về con người lần kinh tế. Đậy là một trong những thách thức
lớn để đảm bảo sự phát triển bền vững của nhân loại trong thế kỷ XXI.
Việc khí hậu tồn cầu nóng lên kết hợp với tốc độ phát triền nhanh chóng của
kinh tế Việt Nam dẫn tới nhu cầu mua sắm, sử dụng điều hịa khơng khí của nước ta
rất lớn. Điều này đặt gánh nặng lớn lên ngành điện, khi điều hóa khơng khí là thiết

bị tiêu thụ điện nhiều nhất đối với đa số hộ gia đình. Việc này cũng ảnh hưởng tiêu
cực tới mơi trường bởi lượng khí thải nhà kính quy đổi về CO2 tỷ lệ tuyến tính với
lượng điện sản xuất ra, trong khi hệ số phát thải quy đổi () kg CO2/kWh ngày càng
tăng do ngành điện nước ta phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt điện.
Bên cạnh đó, các tiêu chuẩn Việt Nam hiện tại đã cũ và khơng cịn phù hợp để
phân loại, đánh giá các chủng loại điều hịa khơng khí đang lưu hành trên thị trường
hiện nay. Mặt khác tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành đang đưa ra mức hiệu suất tối
thiểu (MEPs Minimum Energy Performance standard) thấp dẫn tới việc Việt Nam
đang có nguy cơ trở thành điểm đến của điều hịa khơng khí bị thải loại từ các nước
khác đặc biệt là Trung Quốc, khi nước này bắt đầu áp dụng hiệu suất tối thiểu mới
từ năm 2019. Điều này dẫn tới việc gia tăng tiêu thụ năng lượng cũng như phát thải
khí nhà kính (GHG).
Tính thiết thực của đề tài “Nghiên cứu đánh giá khả năng giảm phát thải khí
nhà kính khi nâng hiệu suất tối thiểu MEPs của điều hịa khơng khí ” được
trình bày trong luận văn này là cơ sở để từ đó đưa ra mức hiệu suất tối thiểu mới
phù hợp thị trường điều hòa khơng khí Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu của luận văn này được trình bày trong năm chương với
các đề mục như sau:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Phân tích xây dựng kịch bản phát triển thị trường ĐHKK gia dụng
và MEPs
Chương 4: Kết quả tính tốn và thảo luận
Chương 5: Kết luận và đề xuất


Luận văn thạc sĩ

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƢỜNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
VIỆT NAM

1.1 Tổng quan về thị trƣờng điều hịa khơng khí Việt Nam
Việt Nam là quốc gia thuộc khu vực Đơng Nam Á, có khí hậu nhiệt đới gió mùa,
là thành viên của Liên Hiệp Quốc, ASEAN, WTO, AFTA, CPTPP, EVFTA và
nhiều tổ chức quốc tế khác. Dân số Việt Nam tính đến tháng 4 năm 2019 đạt 96
triệu người và là quốc gia đông dân thứ 15 trên thế giới tại thời điểm đó. Từ năm
2006 đến nay, trừ thời kì khủng hoảng kinh tế 2007 – 2010, và đại dịch COVID từ
năm 2020, kinh tế Việt Nam có nhiều thay đổi vượt bậc, có vị trí nhất định trên thị
trường quốc tế nhờ việc gia nhập và Tổ chức Thương mại Quốc tế WTO, Khu vực
Mậu dịch Tự do ASEAN (AFTA), Hiệp định tự do thương mại xuyên Thái Bình
Dương CPTPP và gần đây Hiệp định tự do thương mại Việt Nam-Liên minh Châu
Âu [1]
Đi kèm với việc phát triển kinh tế là tốc độ đơ thị hóa tăng trong khi điều kiện
khí hậu nóng lên. Năm 2019, có tới 35% dân số Việt Nam sinh sống tại thành thị.
Do đó nhu cầu sử dụng ĐHKK ở nước ta là rất lớn. Năm 2008 số lượng tiêu thụ
điều hòa là 400.000 – 500.000 chiếc, đến năm 2019 số lượng ĐHKK bán ra đã tăng
trưởng đến 2.200.000 - 2.300.000 chiếc, qua số liệu có thể thấy thị trường ĐHKK
Việt Nam là thị trường thuộc loại lớn nhất trong khối ASEAN với tốc độ tăng
trưởng cao. Theo đánh giá của dự án K-CEP tháng 7 năm 2020 [2] thì Việt Nam
đang sử dụng khoảng hơn 18 triệu chiếc ĐHKK, tiêu thụ 4 – 6% tổng sản lượng
điện hàng năm của Việt Nam. Với các hộ nhà dân và các tòa nhà thương mại điện
năng ĐHKK tiêu thụ có thể lên đến 30 – 60% tổng tiêu thụ điện năng trong mùa
nóng.
Qua phân tích số liệu từ các nguồn khác nhau trong bảng 1.1 có thể thấy tốc độ
phát triển của thị trường ĐHKK của Việt Nam là rất nhanh, tốc độ tăng trưởng
trung bình từ 2012 đến 2019 cao (15 – 19% một năm) so với tốc độ tăng trưởng
trung bình của thế giới (8 – 9% một năm), năm 2020 do ảnh hưởng của đại dịch
COVID-19 tốc độ tăng trưởng dự đoán giảm 8% nhưng vẫn là thị trường có tiềm
năng lớn trong khối Đơng Nam Á.
Trong đó thị phần ĐHKK gia dụng NSL nhỏ rất lớn và loại ĐHKK được tiêu
thụ nhiều nhất là điều hòa cục bộ, theo số liệu thu thập từ 38 đại lý bán lẻ doanh số

điều hòa cục bộ gắn tường chiếm đến 90% tổng doanh số ĐHKK gia dụng bán ra.

1


Luận văn thạc sĩ

Bảng 1.1 Thị trường máy ĐHKK của Việt Nam theo [2],[3],[4],[5]

TT

Nguồn

1

VISRAE

2

ĐHBK HN
2010/
Hội Lạnh
2013

3

Đại lý phân
phối

4

Dự án KCEP 2020

Dạng
ĐHKK

2012

2013

Tất cả
1.000.000 1.200.000
Gia dụng(%)
90
95

2014

2015

2016

2017

2018

2019

Tăng
trƣởng

(%)

-

-

-

-

-

-

15
20

Tất cả

-

-

-

-

-

-

-

-

15÷20

Gia dụng(%)

-

-

-

-

-

-

-

-

20

Tất cả

754.080

950.110

-

-

-

-

30

Gia dụng(%)

97.85

98.26

98.04

97.9

-

-

-

-

20

Tất cả

-

-

-

-

-

-

-

-

Gia
dụng(chiếc)

760.000

798.000

989.520

1.189.780 1.706.172

1.217.110 1.533.558.1 1.962.954 1.747.029 2.323.549

2

19


Luận văn thạc sĩ

Số ĐHKK bán ra(cái)

2.500.000
2.000.000
1.500.000
1.000.000
500.000
0
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Năm
Hình 1.1 Tốc độ tăng trưởng thị trường ĐHKK Việt Nam theo [2]
Dự đoán từ năm 2021, tình hình dịch bệnh sẽ được kiểm sốt, GDP của Việt
Nam tăng trưởng trở lại, nhu cầu về ĐHKK gia dụng vẫn tăng cao và sức mua của
người dân được phục hồi. Trong đó số lượng của ĐHKK NSL 9.000BTU/h vẫn sẽ
chiếm tỉ trọng lớn nhất do nhu cầu và thiết kế phòng ở Việt Nam nhỏ, từ 12 -15m2,
tiếp đến là các máy có NSL 12.000BTU/h và 18.000BTU/h.
1.2 Các chính sách thúc đẩy sử dụng tiết kiệm năng lƣợng và giảm phát thải
khí nhà kính ở Việt Nam
Với tốc độ phát triển nhanh, lĩnh vực ĐHKK Việt Nam không chỉ đặt gánh nặng

lên ngành điện mà còn ảnh hưởng rất lớn đến môi trườn, do là một trong những lĩnh
vực tiêu thụ môi chất lạnh HCFCS và HFCs lớn nhất, cũng như phát thải khí nhà
kính (GHG) gián tiếp thơng qua lượng điện năng tiêu thụ.
Vì vậy, việc giải quyết bài toán tiết kiệm và sử dụng năng lượng hiệu quả trong
lĩnh vực ĐHKK là cần thiết, có ý nghĩa giảm phát thải GHG, góp phần ứng phó với
hiệu ứng nóng lên tồn cầu.
Để giải quyết vấn đề trên , Chính Phủ, Quốc Hội Việt Nam đã thực hiện một số
biện pháp hợp lý như sau:
- Thông qua luật Sử dụng năng lượng Tiết kiệm và Hiệu quả ngày 17/5/2010; Thực hiện chương trình dán nhãn năng lượng bắt buộc cho một số nhóm trang thiết
bị tiêu thụ điện.
- Năm 2011, Thủ tướng chính phủ thơng qua quyết định QĐ51/2011/QĐ-TTg về
“Quy định danh mục phương tiện, thiết bị phải dán nhãn năng lượng, áp dụng mức
năng lượng tối thiểu và lộ trình thực hiện”.
3


Luận văn thạc sĩ

- Theo nghị định thư Montreal, Việt Nam cam kết giảm mức tiêu thụ HCFC từ
năm 2013 và tiến tới loại bỏ hoàn toàn HCFC vào năm 2030.
- Tiến hành điều chỉnh TCVN phù hợp với hiện trạng thị trường: TCVN
7830:2015 đã tăng mức MEPS lên mức 2 sao so với TCVN 7830:2012.
- Ngày 4/9/2019 chính phủ thông qua nghị quyết phê duyệt Bản sủa đổi bổ sung
Kigali thuộc nghị định thư Montreal về các chất làm suy giảm tầng ô-zôn – cam kết
giảm lượng sử dụng môi chất lạnh HFCs quy theo tấn CO2 xuống 45% vào năm
2045.
1.3 Mối liên hệ giữa tiết kiệm năng lƣợng và lƣợng phát thải khí nhà kính.
ĐHKK là thiết bị tiêu thụ điện lớn và được sử dụng đặc biệt nhiều trong tịa nhà,
hộ gia đình. Vào mùa nóng ĐHKK có thể chiếm từ 30 – 60% tổng lượng điện tiêu
thụ của hộ gia đình, nếu tính trung bình cả năm lượng điện tiêu thụ cũng chiếm đến

30 – 35%. Vậy với tốc độ phát triển nhanh như hiện nay, lĩnh vực ĐHKK đang tiêu
thụ từ 4-6% tổng lượng điện thương phẩm theo số liệu từ tài liệu [6].
Điện năng tiêu thụ tăng cũng đồng nghĩa với việc tăng phát thải khí nhà kính do
tiềm năng về thủy điện của Việt Nam đã cạn trong khi chưa đủ khả năng để phát
triển các nguồn năng lượng thay thế khác. Mối quan hệ giữa điện năng tiêu thụ và
lượng phát thải khí nhà kính thể hiện qua cơng thức sau:
(1.1)
ECO  EC .
2

Trong đó:
-

ECO2 là lượng phát thải khí nhà kình , kgCO2

-

EC là điện năng tiêu thụ, kWh

-

β là hệ số phát thải, kgCO2/kWh

Việt Nam ngày càng phụ thuộc vào nhiệt điện dẫn tới lượng phát thải khí nhà
kính tăng rất nhiều do cần đốt lượng lớn nhiên liệu hóa thạch. Điều này thể hiện rõ
qua việc hệ số phát thải β đã tăng từ 0,63 kgCO 2/kWh năm 2013 lên 0,9185
kgCO2/kWh năm 2017 theo tài liệu [4].
Tóm lại lượng điện năng tiêu thụ và lượng phát thải khí nhà kính có quan hệ tỉ lệ
tuyến tính, vì thế tiết kiệm năng lượng cũng đồng nghĩa với việc giảm phát thải CO 2
bên cạnh việc đảm bảo an ninh năng lượng.

1.4 Các phƣơng pháp đánh giá hiệu quả năng lƣợng của ĐHKK
1.4.1 Phƣơng pháp đánh giá trực tiếp:
Phương pháp đánh giá trực tiếp là phương pháp tính tốn đơn giản, đánh giá
hiệu quả năng lượng của ĐHKK thông qua việc so sánh cơng suất điện tính tốn
được khi biết hiệu suất của hiệu suất ĐHKK là các hệ số đơn giản như EER/ COP.
4


Luận văn thạc sĩ

Phương pháp này cho kết quả tính tốn tiêu thụ năng lượng khơng chính xác vì các
hệ số EER/COP được xác định ở điều kiện định mức, trong khi hoạt động của
ĐHKK trên thực tế luôn sai khác với điều kiện này. Ví dụ theo nghiên cứu của Hiệp
hội Lạnh và ĐHKK Thơng gió cấp nhiệt Hoa Kỳ, chỉ có 12% tổng tải lạnh của
Chiller là ở trạng thái đầy tải. Hơn nữa phương pháp này không cịn thích hợp khi
Việt Nam từ năm 2015 đã sử dụng chỉ số CSPF tích hợp cả thời gian và điều kiện
thời tiết để thay thế cho những hệ số kể trên.
1.4.2 Phƣơng pháp đánh giá hiệu quả năng lƣợng thơng qua các chỉ số tích
hợp:
Với phương pháp này, hiệu quả năng lượng của ĐHKK được đánh giá thông qua
năng lượng tiêu thụ trong một khoảng thời gian, thường là vòng đời từ khi lắp đặt
tới khi thu hồi tái chế, tiêu hủy máy. Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn
phương pháp đánh giá trực tiếp do tích hợp thêm thời gian hoạt động cũng như điều
kiện thời tiết, từ đó đánh giá được tồn diện hiệu quả kinh tế, kỹ thuật của thiết bị.
Năng lượng tiêu thụ toàn vịng đời có thể tính theo một số phương pháp như sau:
tính tốn mơ phỏng, tính tốn trực tiếp ( tài liệu [4] sử dụng phương pháp này để
tính năng lượng tiêu thụ dựa trên công suất điện và số giờ hoạt động theo kinh
nghiệm), phương pháp degree – day tính tới ảnh hưởng của thời tiết, phương pháp
bin – nhiệt độ kết hợp đặc tính làm việc của máy và đặc điểm khí hậu, khắc phục
được nhược điểm của phương pháp degree – day khi bắt buộc phải coi tải lạnh và

hiệu suất là không đổi.
Nhờ các ưu điểm vượt trội so với các phương pháp tính tốn khác, phương pháp
bin – nhiệt độ đã được sử dụng trong tài liệu [3] để tính tốn năng lượng tiêu thụ
tồn mùa của ĐHKK. Trong luận văn này, phương pháp bin – nhiệt độ cũng sẽ
được trình bày và ứng dụng để tính tốn trong các phần tiếp theo để đạt được mục
tiêu đặt ra.
Tuy nhiên, bên cạnh các ưu điểm, phương pháp bin - nhiệt độ có nhược điểm là
chỉ xác định được năng lượng tiêu thụ theo vòng đời sử dụng của thiết bị chứ chưa
đánh giá được một cách tồn diện ảnh hưởng của thiết bị đến mơi trường; trong khi
xu hướng hiện nay trên thế giới thiết bị cần được đánh giá đồng thời về mức độ tiêu
thụ năng lượng cũng như mức độ phát thải khí nhà kính.
Để giải quyết vấn đề này, người ta đưa ra một số phương pháp qui đổi, trong đó
phổ biến nhất là hai chỉ số TEWI và LCCP, có khả năng đánh giá được cả mức tiêu
thụ năng lượng và mức phát thải trực tiếp cũng như gián tiếp khí nhà kính.

5


Luận văn thạc sĩ

1.4.3 So sánh, đánh giá mức độ phù hợp của chỉ số TEWI và LCCP với Việt
Nam:
Trong hai chỉ số, LCCP cụ thể và chi tiết hơn TEWI vì tính đến cả lượng phát
thải khí nhà kính GHG trong quá trình sản xuất, vận tải, lắp ráp, tiêu hủy thiết bị
trong khi TEWI chỉ tính đến lượng phát thải GHG trong khoảng thời gian từ khi bắt
đầu đưa vào sử dụng tới khi dỡ bỏ, tái chế thiết bị.
Tuy nhiên chỉ số TEWI sẽ phù hợp với điều kiện của Việt Nam hơn do phần lớn
ĐHKK tiêu thụ được nhập khẩu từ nước ngoài, năm 2018 chỉ có xấp xỉ 18% tổng số
lượng ĐHKK tiêu thụ được lắp ráp trong nước theo số liệu tài liệu [2]. Hiện nay ở
Việt Nam việc sử dụng chỉ số TEWI còn rất hạn chế, mới chỉ được sử dụng để tính

tốn trong một số tài liệu gần đây như trong tài liệu [7] ứng dụng để đánh giá sự
thay đổi của mức phát thải trực tiếp GHG khi thay đổi môi chất lạnh.
1.5 Đề xuất mục tiêu của luận văn
Để đạt được mục tiêu trên trong các chương tiếp theo sẽ trình bày các nội dung
chính (là cơ sở khoa học để đề xuất được mức MEPs mới phù hợp) như sau:
a) Xây dựng phương pháp tính theo quan điểm vịng đời với chỉ số TEWI, trên
cơ sở tính được lượng điện năng tiêu thụ trong tồn vịng đời của một máy
ĐHKK theo phương pháp Bin – nhiệt độ và phát thải trực thiếp khí CO2; qua
đó đánh giá được đồng thời tiềm năng tiết kiệm năng lượng và tiềm năng
giảm phát thải khí nhà kính của từng kịch bản.
b) Đánh giá mức MEPs theo tiêu chuẩn TCVN 7830:2015 theo hai tiêu chí:
mức độ phù hợp thực trạng thị trường hiện và so sánh với MEPs của các
nước trên thế giới và khu vực; từ đó tạo cơ sở để tang MEPs.
c) Dự đoán xu hướng phát triển của thị trường từ này tới năm 2025 theo tốc độ
tăng trưởng, phân bố theo năng suất lạnh, phân bố theo cấp sao năng lượng,
tỉ lệ ĐHKK inverter … theo từng kịch bản.

6

Comment [NVD1]: Bổ sung mức MEPs Việt Nam đã
khá cũ, được hiệu chỉnh cách đây đã 6 năm, hiện đã
không còn phản ảnh được thực tế thị trường. Theo các
nghiên cứu công bố gần đây, phần lớn ĐHKK được phân
bố ở cấp 2-5 sao. Đặc biệt các ĐHKK biến tần phần lớn
đều 5 sao. Do đó việc xem xét lại mức hiệu suất năng
lượng tối thiểu MEPs trên cơ sở tiếp cận khoa học là hết
sức cần thiết.
Comment [NVD2]:
Comment [NVD3]:

Luận văn thạc sĩ

CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu
2.1.1 Loại điều hịa khơng khí đƣợc nghiên cứu:
Đối tượng được nghiên cứu trong luận văn là loại ĐHKK gia dụng năng suất
lạnh từ 9.000BTU/h đến 41.000BTU/h được dán nhãn năng lượng theo Quyết định
của Thủ tướng QĐ51/QĐ-TTG năm 2011.
Lý do lựa chọn đối tượng nghiên cứu là loại ĐHKK này là do đây là loại điều
hòa được tiêu thụ chủ yếu tại Việt Nam, luôn chiếm đến trên 90% tổng số lượng
điều hòa bán ra trên thị trường và là đối tượng dán nhãn năng lượng bắt buộc. Như
vậy nếu dự đốn chính xác được xu hướng phát triển của loại điều này thì cũng
đánh giá được xu hướng của cả thị trường.
2.1.2 Mức hiệu suất năng lƣợng tối thiểu MEPS
Mức hiệu suất năng lượng tối thiểu (Minimum Efficiency Performance
Standards) MEPS được định nghĩa theo Luật Sử Dụng Năng Lượng Tiết Kiệm Hiệu
Quả là mức hiệu suất năng lượng thấp nhất do cơ quan nhà nước có thẩm quyền qui
định đối với phương tiện, thiết bị sử dụng năng lượng mà dưới mức đó thiết bị sẽ
khơng được lưu hành trên thị trường.
Năm 2015 Việt Nam đã thông qua tiêu chuẩn TCVN 7830:2015 trong đó đã đưa
ra mức MEPs mới theo bảng 2.1:
Bảng 2.1 Mức MEPS theo TCVN 7830:2015
1*
≥ 3,10
≥ 3,00
≥ 2,80

2*
≥ 3,40

>3,20
≥ 3,00

3*
≥ 3,60
≥ 3,40
≥ 3,20

4*
≥ 3,80
≥ 3,60
≥ 3,40

5*
≥ 4,20
≥ 4,00
≥ 3,80

0-15000
15000-24000
24000-41000
Tuy nhiên bản chất chỉ là chuyển tiêu chuẩn đánh giá từ EER sang CSPF để
đánh giá chung cả điều hịa inverter lẫn non-inverter. Vì vậy có thể hiểu mức MEPs
của Việt Nam thay đổi rất ít từ năm 2012 tới nay. Trong khoảng thời gian đó, thị
trường ĐHKK Việt Nam đã thay đổi rất lớn khi tỉ lệ ĐHKK inverter đã tăng từ 24%
năm 2012 lên gần 70% vào năm 2020 , như vậy mức MEPs hiện tại khơng cịn phản
ánh đúng thực trạng thị trường cũng như khơng cịn phù hợp để áp dụng phân sao
ĐHKK Việt Nam. Tóm lại, việc đưa ra mức MEPs mới là cần thiết đây cũng sẽ là
mục tiêu chính mà luận văn mong muốn đạt được.
Với lĩnh vực ĐHKK ở Việt Nam mức MEPS không chỉ là công cụ để hỗ trợ sử

dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả mà còn là biện pháp để tránh Việt Nam trở
thành điểm tập kết ĐHKK bị loại bỏ từ các quốc gia khác.

7


Luận văn thạc sĩ

2.1.3 Đánh giá tiêu thụ năng lƣợng theo vịng đời và tiềm năng phát thải nhà
kính (GHG)
Khi nhiên liệu bị đốt cháy, năng lượng sẽ được tạo ra và carbon dioxide (CO2)
cùng với các hợp chất khác (chủ yếu là nước) cũng sẽ được tạo ra. Tỉ lệ CO2 được
thải ra so với điện được tạo ra là khác nhau tùy theo loại nhiên liệu được sử dụng.
Điện được tạo ra từ rất nhiều nguồn nhiên liệu khác nhau như: than, dầu, khí tự
nhiên, hạt nhân, ...và trong một số trường hợp là chất thải. Ngoài việc đốt nhiên liệu
cịn có một số lựa chọn thay thế khác để sản xuất điện ví dụ như là nhà máy thủy
điện, năng lượng gió, năng lượng địa nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng thủy
triều, …
Mối quan hệ giữa việc sản xuất phát điện và phát thải CO 2 của mỗi quốc gia phụ
thuộc vào cơ cấu nguồn điện, cơng nghệ phát điện. Mối quan hệ này có thể thay thế
đáng kể, tùy thuộc vào phương pháp tính tốn được áp dụng. Một số nghiên cứu cho
rằng phương pháp vòng đời cần bao gồm cả lượng CO2 phát sinh trong quá trình
chuyển đổi năng lượng lẫn lượng phát thải trong quá trình vận chuyển nhiên liệu
đến nhà máy phát điện và trong q trình xây dựng nhà máy đó. Một số phương
pháp xem xét tới các khí nhà kính khác ví dụ như CH4 và N2O. Bảng 2.2 cho thấy
giá trị tối thiểu và tối đa của lượng phát thải CO2 tương đương cho mỗi tiêu thụ điện
có xem xét đến một số nguồn năng lượng sơ cấp và phương pháp vịng đời.
Bảng 2.2 Khí thải CO2 từ các nguồn năng lượng chính

Nguồn

Lƣợng khí thải CO2 (gCO2/kWh)
Nhỏ nhất

Trung bình

Lớn nhất

Than

860

1075

1290

Dầu

686

788

890

Khí tự nhiên

460

847

1234

Khí Hydro

16

213

410

Hạt nhân

9

20

30

Gió

15

45

75

30
155
279
Mặt trời

Ngồi ra, mỗi khu vực, mỗi quốc gia có sự kết hợp các nguồn chính riêng để
phát điện. Tổ hợp này có thể thay đổi đáng kể từ quốc gia này sang quốc gia khác
thậm chí từ vùng này sang vùng khác trong cùng một quốc gia.

8


Luận văn thạc sĩ

Từ những dữ liệu đó mỗi quốc gia đưa ra được hệ số phát thải β. Các nguồn
thông tin khác nhau và các phương pháp khác nhau có thể cung cấp các giá trị hồn
tồn khác nhau cho cùng một hệ số.
Ở Việt Nam hệ số β (theo số liệu của Viện Năng lượng Bộ Công thương) có giá
trị theo các năm như bảng sau:
Bảng 2.3 Hệ số phát thải khí nhà kính β theo [4]
NĂM
2016
2017
2018
HỆ SỐ β (tấn CO2/MWh) 0.8154 0.9185 0.8649
Luận văn sẽ sử dụng hệ số β cao nhất là hệ số năm 2017 để tính tốn cho những
phần tiếp theo do những năm gần đây Việt Nam phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt điện
khi tiềm năng về thủy điện đã hết và các nguồn năng lượng tái tạo có cơng suất thực
thấp do phụ thuộc nhiều vào thời tiết.
2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu:
Luận văn xây dựng mơ hình dự đốn dựa trên các số liệu tập hợp được từ các
nghiên cứu đã công bố và các cuộc phỏng vấn với doanh nghiệp, nhà phân phối.
Với số liệu thu thập được, luận văn sử dụng cách tiếp cận theo quan điểm vòng
đời để đánh giá mức tiêu thụ năng lượng của ĐHKK thông qua hệ số CSPF và
phương phát Bin - nhiệt độ, từ đó đánh giá tiềm năng phát thải khí nhà kính (GHG)

dựa trên hệ số phát thải.
Luận văn đưa ra các kịch bản giả định với mức MEPs khác nhau dựa trên kết quả
so sánh mức MEPs hiện tại của Việt Nam với các nước trong khu vực và trên thế
giới. Với mỗi kịch bản sẽ xác định được TEWI tương ứng do có sự thay đổi về
phân bố theo cấp sao năng lượng, điện năng tiêu thụ…
Từ kết quả tính toàn theo từng kịch bản giả định tiến hành so sánh và đưa ra
phương án phù hợp nhất cả về độ khả thi lẫn độ hiệu quả của phương án đó.
Các khái niệm và phương pháp tính sẽ được luận văn trình bày rõ hơn theo các
phần sau:
2.2.1 Khái niệm TEWI và cơng thức tính:
Như đã trình bày ở chương 1, giữa phát thải khí nhà kính và tiêu thụ năng lượng
có mối liên hệ tuyến tính. Để so sánh về mặt công nghệ - kỹ thuật giữa các thiết bị
và hệ thống cơng nghệ về lượng phát thải khí nhà kính có nhiều cách tiếp cận.
Trong đó cách tiếp cận theo quan điểm vòng đời là phương pháp phổ biến do đảm
bảo tính được tương đối đầy đủ các nguồn phát thải trong vong đời của thiết bị.
TEWI (Total Equivalent Warming Impact) được sử dụng để xác định các hướng
đi trong việc phát triển cơng nghệ có khả năng giảm thiểu tác động đến mơi trường
của khí nhà kính. Bản chất của TEWI là tổng phát thải CO2 của một thiết bị trong
9

Comment [NVD4]: Viết cụ thể hơn.
Trình bày cả TEWI, Bin -nhiệt độ (chuyển từ
chương 1 về


Luận văn thạc sĩ

vòng đời sử dụng từ khi thiết bị đưa vào hoạt động tới khi được tái chế hoặc tiêu
hủy.
Điều hịa gia dụng thường có tuổi thọ là 15 năm, đồng thời trong q trình hoạt

động sẽ khơng tránh khỏi việc hiệu suất thiết bị giảm dần theo thời gian. Để đơn
giản hóa việc tính tốn lấy trung bình độ tăng điện năng tiêu thụ là 1% /năm.
TEWI được xác định theo phương trình:
TEWI GWPLn GWPm(1) nE





Trong đó:
-

GWP: Tiềm năng làm nóng tồn cầu của mơi chất lạnh (tương đương với
CO2) (kgCO2/kg mơi chất làm lạnh).

-

L:

Tỉ lệ rị rỉ hàng năm (kg/năm)

-

n:

Thời gian hoạt động của hệ thống (năm)

-

m:

Lượng nạp môi chất làm lạnh (kg)

-

α:

Hệ số tái chế (%)

-

E:

Tiêu thụ năng lượng hàng năm(kWh/năm)

- β:
Lượng khí thải CO2 khi phát năng lượng (kgCO2/kWh)
Từ cơng thức tính có thể thấy chỉ số TEWI gồm hai phần : lượng phát thải trực
tiếp và lượng phát thải gián tiếp.
Lượng phát thải trực tiếp phụ thuộc vào tiềm năng nóng lên tồn cầu (GWP)của
môi chất lạnh, được xây dựng để thực hiện so sánh tác động nóng lên tồn cầu của
từng loại môi chất quy đổi về CO2. Một cách cụ thể GWP là thước đo lượng phát
thải 1 kg môi chất lạnh trong một khoảng thời gian quy về lượng phát thải tương
đương CO2.
Lượng phát thải gián tiếp phụ thuộc vào lượng điện năng tiêu thụ và hệ số phát
thải β. Nâng mức MEPs sẽ chủ yếu ảnh hưởng tới điện năng tiêu thụ từ đó tác động
tới lượng phát thải gián tiếp.
Như vậy với cách tiếp cận theo quan điểm vịng đời TEWI có thể thấy được mối
quan hệ giữa tiết kiệm năng lượng và lượng giảm phát thải khí nhà kính GHG.
2.2.2 Hệ số CSPF và xác định tổng điện năng tiêu thụ toàn mùa CSEC khi

biết CSPF
Để xác định tổng lượng GHG phát thải trong vòng đời sử dụng cần xác định
điện năng tiêu thụ hàng năm CSEC của ĐHKK. Với luận văn này CSEC sẽ được
xác định thông qua hệ số CSPF theo từng trường hợp khác nhau.

10


Luận văn thạc sĩ

CSPF bản chất là tỉ số tổng công suất lạnh của hệ thống sản xuất ra trong toàn
mùa trên tổng năng lượng tiêu thụ tương ứng.
Nhưng việc đo kiểm trực tiếp tổng công suất lạnh tiêu thụ cũng như tổng năng
lượng tiêu thụ là không thể thực hiện được do đó phải sử dụng các phương pháp để
tính tốn.
a) Nhiệt độ cân bằng của tịa nhà
Nhiệt độ cân bằng của tòa nhà (the balance temperature point) tbal là một giá trị
nhiệt độ ngồi trời mà tại đó nhiệt truyền ra ngồi mơi trường ứng với nhiệt độ
trong nhà ti cân bằng với phụ tải nhiệt, qgain, trong nhà bao gồm: nhiệt bức xạ, nhiệt
do con người tỏa ra, nhiệt chiếu sáng....
qgain = Ktot(ti - tbal)
(2.2)
Trong đó:
-

Ktot là hệ số tổn thất nhiệt tổng của tòa nhà, W/K,

-

qgain là phụ tải nhiệt của tòa nhà, W. Trong phương pháp giả ổn định, phụ

tải nhiệt được xác định là giá trị trung bình trong cả mùa chứ khơng phải
là giá trị phụ tải đỉnh.

Như vậy giá trị nhiệt độ cân bằng của tòa nhà được xác định theo phương trình

tbal  ti 

qgain

(2.3)

Ktot

b) Phƣơng pháp bin nhiệt độ:
Như đã trình bày ở trên, việc đo trực tiếp tổng cơng suất lạnh và tổng điện năng
tiêu thụ trong thời gian dài là rất khó khăn. Do đó cần sử dụng các phương pháp ước
lượng, trong đó phương pháp degree-day và bin - nhiệt độ thường được sử dụng.
Phương pháp degree -day là phương pháp đơn giản hơn để đánh giá năng lượng
ĐHKK tuy nhiên cần chấp nhận giả thiết phụ tải nhiệt và hiệu suất của thiết bị
không thay đổi. Trong thực tế thì điều này rất ít khi xảy ra vì các giá trị này chịu
ảnh hưởng rất lớn từ nhiệt độ khơng khí ngồi trời , do đó phương pháp degree –
day sẽ không đánh giá đúng được với điều kiện nhiệt độ dao động trong khoảng lớn.
Để khắc phục được nhược điểm của phương pháp degree-day người ta xây dựng
phương pháp bin - nhiệt độ. Với phương pháp bin - nhiệt độ, khoảng nhiệt độ dao
động trong toàn năm được chia thành các khoảng nhiệt độ đều hoặc không đều tùy
thuộc vào mức thay đổi của các hệ số hiệu quả vào các khoảng nhiệt độ và tính số
giờ nhiệt độ nằm trong từng bin đó. Tổng năng lượng tiêu thụ bằng tổng năng lượng
tiêu thụ của từng bin.
11

Luận văn thạc sĩ

Năng lượng tiêu thụ cho từng bin được tính như sau:
Qbin  Nbin

Ktot

tbal  t0 
COPh

(2.4)

Trong đó:
-

Qbin là nhiệt lượng tiêu thụ tại mỗi bin nhiệt độ

-

t0 là nhiệt độ ngoài trời

-

Nbin là số giờ ứng với bin nhiệt độ.

Nhiệt lượng tiêu thụ hàng năm bằng tổng tất cả giá trị nhiệt lượng tiêu thụ tại
các bin nhiệt độ:
Qc,yr = ∑ Qbin
(2.5)

Trong thực tế, công thức trên sẽ cho kết quả khơng q chính xác do cần coi
hiệu suất COP của thiết bị là không đổi mà điều này rất ít khi xảy ra. Vì vậy, với
ĐHKK người ta xây dựng phương pháp tính theo tải lạnh xác định, phương pháp
tính này được trình bày khá rõ trong TCVN 7830 :2015.
c) Phƣơng pháp tính tốn hệ số CSPF
Hệ số hiệu quả mùa làm lạnh CSPF thực chất là tỉ số của tổng tải lạnh toàn mùa
chia cho tổng điện năng tiêu thụ tồn mùa:
(2.6)
Trong đó:
-

FCSP là hệ số hiệu quả mùa lạnh, W/W

-

LCST là tổng tải lạnh toàn mùa; kWh

-

CCSE là tổng điện năng tiêu thụ toàn mùa; kWh

Như vậy muốn tính được chỉ số CSPF cần tính tốn tổng tải lạnh tồn mùa và
tổng điện năng tiêu thụ tương ứng dựa vào phương pháp bin - nhiệt độ.
Để làm được điều này cần giả thiết NSL và điện năng tiêu thụ thay đổi tuyến
tính với nhiệt độ ngồi trời trong khoảng khảo sát. Khi đó muốn xác định giá trị của
chúng tại từng bin chỉ cần xác định giá trị của chúng tại hai điểm giá trị. Với các
ĐHKK có thể thay đổi NSL theo nhiều cấp có thể xác định thêm các giá trị tại điểm
có tải thấp nhất để tăng độ chính xác của phép thử. Với ĐHKK inverter cần giả thiết
thêm rằng hiệu suất COP của thiết bị cũng thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ ngồi
trời.

d) Phƣơng pháp tính tốn tổng tải lạnh toàn mùa CSTL
12