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
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

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


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

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

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


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

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

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

+ 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.

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

Buồng thử kiểu nhiệt
lợng kế có điều chỉnh
Buồng thử kiểu nhiệt
lợng kế cân bằng môi
trờng xung quanh
P
hòng thử
trong
P
hòng thử
ngoài
P
hòng thử
trong
P
hòng 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.

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

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