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

Nguyễn Thị Minh Nguyệt

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ TIÊU THỤ NĂNG LƢỢNG CỦA ĐIỀU
HÕA KHÔNG KHÍ CỦA VIỆT NAM, ĐỀ XUẤT HẠN CHẾ ĐIỀU HÕA
KHÔNG KHÍ GIA DỤNG CÓ HIỆU SUẤT THẤP

Chuyên ngành: Kỹ thuật Nhiệt

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Kỹ thuật Nhiệt

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
TS. NGUYỄN VIỆT DŨNG

Hà Nội – Năm 2015
i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình ngiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng
dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Việt Dũng.
Người thực hiện

Nguyễn Thị Minh Nguyệt

ii


1.4 Kết luận về thị trường máy ĐHKK ở Việt Nam .............................................19
1.5 Đề xuất mục tiêu và nội dung nghiên cứu ..................................................... 20
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TIÊU THỤ NĂNG LƢỢNG CỦA
MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ...........................................................................21
2.1 Phân loại các dạng máy ĐHKK theo quan điểm ước lượng tiêu thụ năng
lượng ..................................................................................................................... 21
2.2 Nguyên lý chung đánh giá tiêu thụ năng lượng của máy Điều hòa không khí
............................................................................................................................... 25
2.2.1 Chỉ tiêu đánh giá đặc tính năng lượng cơ bản..............................................25
2.2.2. Chỉ tiêu đánh giá dạng tích hợp trọng số .................................................... 27
2.2.2.1 Các chỉ số đánh giá hiệu suất theo toàn mùa ............................................28
2.2.2.2 Các chỉ số tích hợp dạng trọng số ............................................................. 30
2.3. Đánh giá tiêu thụ năng lượng cho máy ĐHKK gia dụng (RAC) và VRV/
VRF ....................................................................................................................... 36
2.3.1 Cơ sở lý thuyết xác định chỉ số lạnh hiệu quả toàn mùa CSPF ................... 36
iv


2.3.2. Đánh giá tiêu thụ năng lượng cho ĐHKK gia dụng (RAC) bằng hệ số
CSPF ..................................................................................................................... 37
2.3.2.1 Đánh giá cho ĐHKK gia dụng có năng suất lạnh cố định ........................ 37
2.3.2.1.1. Xác định năng suất lạnh theo nhiệt độ ngoài trời .................................37
2.3.2.1.4. Tính năng lượng tiêu thụ ở chế độ làm lạnh toàn mùa (CSEC) ............39
2.3.3.1. Xác định năng suất lạnh theo nhiệt độ ngoài trời ....................................44
2.4. Đánh giá tiêu thụ năng lượng cho máy ĐHKK PAC và chiller giải nhiệt nước
............................................................................................................................... 48
2.5 Kết luận ...........................................................................................................51
CHƢƠNG 3: SO SÁNH MỨC HIỆU SUẤT NĂNG LƢỢNG TỐI THIỂU
(MEPS) CỦA VIỆT NAM VỚI CÁC NƢỚC TRONG KHU VỰC ................... 52
3.1 Khái niệm về hiệu suất năng lượng tối thiểu (MEPS) ....................................52


Kết luận .....................................................................................................81

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................................................................... 82
Kết luận .................................................................................................................82
Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo ............................................................. 848384
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 85

vi


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

Mô tả
Năng lượng tiêu thụ ở chế độ làm lạnh

Đơn vị
Wh

EER (t)

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

W/W

EER (tj)


tải nhỏ nhất

W/W

FCSP

Hệ số hiệu quả làm lạnh toàn mùa (CSPF)

–

FPL (tj)

Hệ số non tải (PLF) ở nhiệt độ ngoài trời tj

–

FTCSP

Hệ số hiệu quả làm lạnh toàn mùa tổng (TCSPF)

LCST

Tổng tải lạnh toàn mùa (CSTL)

Wh

LC (tj)

Tải lạnh xác định ở nhiệt độ ngoài trời tj


W

Pful (35)

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

W

Pful (29)

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

W

Phaf (tj)

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

W

Phaf(35)

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

W


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


t

tc
tp

C
C
C
C
C

X(tj)

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

–

Xhf(tj)

Tỷ 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)

Tỷ 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

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 C

W

haf(tj)

Năng suất lạnh nửa tải ở nhiệt độ ngoài trời tj

W

o

viii


Ký hiệu

haf(35)

Mô tả

o

Năng suất lạnh tải nhỏ nhất ở nhiệt độ ngoài trời 29 C

W

Nhiệt độ bầu khô

o

Nhiệt độ bầu ướt

o

C
C

CÁC CHỮ VIẾT TẮT:
BTU/h

British Thermal Units per hour

CSPF

Cooling Seasonal Performance Factor

COP

Coefficient of Performance


Japanese Industrial Standards

MEPS

Minimum Energy Performance Standards

NPLV

Non-Standard Part Load Value

NĐ-CP

Nghị định Chính Phủ

NPLV

Non Standard Part Load Value

PAC

Packages

PTN

Phòng thí nghiệm

PIC

Power Input per Capacity



x


DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ ĐỒ THỊ
Bảng 1.1 – Các nhãn hiệu máy ĐHKK gia dụng chính trên thị trường ...................... 5
Bảng 1.2 – Thị trường máy ĐHKK và thị phần điều hòa gia dụng ở Việt Nam ........7
Bảng 1.3 Phân bố các loại máy ĐHKK theo cấp hiệu suất năng lượng ................... 11
Bảng 2.1 – Các chỉ số xác định đặc tính năng lượng của ĐHKK ............................ 31
Bảng 3.1. Hiệu suất năng lượng tối thiểu của máy ĐHKK theo EER ...................... 53
Bảng 3.2. Hiệu suất năng lượng tối thiểu theo từng cấp của máy ĐHKK theo EER
...................................................................................................................................53
Bảng 3.3. Hiệu suất năng lượng tối thiểu theo CSPF ...............................................54
Bảng 3.4. Cấp hiệu suất năng lượng theo CSPF ...............................................555554
Bảng 3.5 So sánh hiệu suất năng lượng tối thiểu MEPS theo EER của TCVN 78302012 và Trung Quốc GB 12021.3-2010....................................................................56
Bảng 3.6 So sánh hiệu suất năng lượng tối thiểu MEPS của TCVN 7830-2012 và
MEPS của Úc ............................................................................................................58
Bảng 3.7 So sánh hiệu suất năng lượng tối thiểu MEPS của TCVN 7830-2012 và
các nước Châu Âu .....................................................................................................59
Bảng 3.8 So sánh hiệu suất năng lượng tối thiểu MEPS của TCVN 7830-2012 và
Nhật ........................................................................................................................... 59
Bảng 3.9 So sánh hiệu suất năng lượng tối thiểu MEPS của TCVN 7830-2012 và
Hàn Quốc................................................................................................................... 60
Bảng 3.10 So sánh mức MEPS của Thailand và Việt Nam ......................................61
Bảng 3.11 So sánh hiệu suất năng lượng tối thiểu MEPS dành cho máy ĐHKK của
Việt Nam và Malaysia ............................................................................................... 62
Bảng3.12 So sánh mức MEPS theo CSPF của ĐHKK biến tần của các nước khác
nhau ........................................................................................................................... 65
Bảng 4.1 Cấp hiệu suất năng lượng theo CSPF ........................................................ 70
Bảng 4.2 Cấp hiệu suất năng lượng theo CSPF cho ĐHKK thường ........................ 70

Bảng 4.17 Tiêu thụ năng lượng của máy ĐHKK biến tần có năng suất lạnh

MEPS mới nhằm hạn chế các thiết bị có hiệu suất thấp. Kết quả nghiên cứu này có
thể dùng để tham khảo khi xây dựng TCVN 7830:2015..
Nội dung nghiên cứu của luận văn này được trình bày trong năm chương với
các đề mục như sau:
Chương 1 - Thực trạng năng lượng ở việt nam và đánh giá tổng quan thị
trường máy điều hòa không khí ở việt nam
Chương 2 – Phương pháp đánh giá tiêu thụ năng lượng của máy điều hòa
không khí
Chương 3 – So sánh mức hiệu suất năng lượng tối thiểu (MEPS) của việt nam
so với các nước trong khu vực

xv


Chương 4 - Nghiên cứu đề xuất tăng MEPS để hạn chế máy điều hòa không
khí có hiệu suất thấp
Kết luận và đề xuất.
Kèm theo là các phụ lục và tài liệu tham khảo viện dẫn cho nội dung nghiên
cứu trong luận văn.

xvi


CHƢƠNG 1. THỰC TRẠNG NĂNG LƢỢNG Ở VIỆT NAM VÀ ĐÁNH GIÁ
TỔNG QUAN THỊ TRƢỜNG MÁY ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ Ở VIỆT NAM
1.1. Vấn đề tiết kiệm năng lƣợng ở Việt Nam
Năng lượng cùng với vấn đề biến đổi khí hậu đang trở thành mối quan tâm lớn
của toàn nhân loại, đang trở thành vấn đề nóng bỏng và được đặc biệt quan tâm
không chỉ của riêng quốc gia nào. Do khủng hoảng năng lượng toàn cầu, các nguồn
năng lượng không tái tạo như than, dầu mỏ, khí đốt đã dần cạn kiệt và trở nên khan

trọng lớn trong suốt cả giai đoạn. Theo [29] thì tỷ lệ tiêu thụ điện năng tăng từ
15,2% năm 2010 đến 32,1% năm 2030, còn đối với tiêu thụ than giảm nhẹ từ 20,1%
xuống còn 18,2%, sử dụng khí đốt tăng từ 1% lên 1,6%, sản phẩm dầu tăng từ
33,7% lên 40,6%, đối với năng lượng phi thương mại giảm từ 28,9% xuống còn
7,5% tính cho giai đoạn 20 năm từ 2010 đến 2030.
Đối với sử dụng năng lượng dự báo cho các ngành, trên cơ sở tính toán và dự
báo theo kịch bản tăng trưởng kinh tế, kết quả đưa ra được thể hiện thông qua hình
1.1 dưới đây.

Hình 1.1: Dự báo phân bố tiêu thụ năng lượng theo các ngành [29]
Từ biểu đồ trên cho thấy, xét trong giai đoạn 2010-2030, ngành sử dụng
nhiều năng lượng nhất là ngành công nghiệp, tiếp đến là giao thông vận tải, sau đó
là dân dụng và dịch vụ thương mại. Đáng lưu ý tăng trưởng sử dụng năng lượng đối
với ngành công nghiệp, giao thông vận tải và dịch vụ thương mại có sự tăng nhanh
so với dân dụng và nông nghiệp.

2


Xét về tương quan tăng trưởng kinh tế và năng lượng giai đoạn 2005-2030
được các chuyên gia dự báo có một sự tăng đều thông qua hình 1.2 dưới đây.

Hình 1.2: Tương quan kinh tế năng lượng giai đoạn 2005 - 2030 [29]
Từ hình 1.2 cho thấy so sánh tương quan giữa tăng trưởng kinh tế GDP và
tổng nhu cầu năng lượng. Từ năm 2025 đến năm 2030 khả năng nguồn năng lượng
không đáp ứng đủ nhu cầu tăng trưởng kinh tế là không tránh khỏi, đòi hỏi ngay từ
bây giờ chúng ta phải sớm có chiến lược đáp ứng tổng nhu cầu năng lượng. Một
trong những giải pháp đó là thực hiện chương trình sử dụng năng lượng tiết kiệm và
hiệu quả.
Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

các yếu tố của thị trường máy điều hòa ở Việt Nam với lý do đa phần các nhà sản
xuất, lắp ráp nội địa và các công ty thương mại trong nước thường không muốn
cung cấp con số thực về số lượng sản phẩm và doanh số, ngoài ra còn phải kể đến
một số lượng không nhỏ các điều hòa dân dụng được nhập lậu qua biên giới khó
kiểm soát.
Từ nguồn số liệu của các hãng điều hòa không khí gửi Bộ công Thương, hiện
nay trên thị trường ĐHKK của Việt Nam đang lưu hành khoảng 414 loại điều hòa
không khí của rất nhiều nhà cung cấp máy ĐHKK chính trên thị trường Việt Nam.
Danh sách các nhãn hiệu máy ĐHKK ở Việt Nam được xếp theo thị phần của các
nhãn hiệu chiếm trên thị trường được thể hiện trên bảng 1.1:

4


Bảng 1.1 – Các nhãn hiệu máy ĐHKK gia dụng chính trên thị trường
STT

Nhãn hiệu

STT

Nhãn hiệu

1

Panasonic

10

Sanyo


13

Electrolux

22

Nishu

5

Toshiba Carrier

14

Nagakawa

23

Kendo

6

Misubishi Electric

15

Gree

24


18

JCI (York)

Funiki (Hòa Phát)

STT

Nhãn hiệu

Trong số 26 nhãn hiệu máy ĐHKK chính trên thị trường nêu trên, dẫn đầu thị
trường hiện nay là các máy ĐHKK nhãn hiệu Panasonic, Daikin, LG, Mitsubishi
H.I, Carrier. Các nhãn hiệu hàng đầu này luôn giữ vững vị trí trong 5 năm trở lại
đây. Đặc biệt các máy ĐHKK của Daikin có sự phát triển ngoạn mục, tăng thị phần
từ khoảng 5,5% năm 2010 lên 21,6% năm 2013 [5], [7]. Tuy nhiên trong số 26
nhãn hàng trên thì chỉ có khoảng 10 nhãn hiệu có sản phẩm được lắp ráp nội địa.
Tiêu biểu nhất là các máy ĐHKK nhãn hiệu LG, Toshiba Carrier, Midea, Reetech,
Funiki, Nagakawa, Aibiki, Sumikura. Thông thường các loại ĐHKK được lắp ráp
trong nước thường có hiệu suất năng lượng không thật cao và chất lượng thiết bị ở
mức vừa phải, tuy nhiên có giá thành thấp nên vẫn chiếm một thị phần đáng kể.
Tuy vậy các nghiên cứu độc lập của các đơn vị tiến hành trong các thời gian
khác nhau cũng đã cho thấy tiềm năng và tốc độ phát triển rất nhanh của thị trường
máy điều hòa nói chung và thị trường máy điều hòa gia dụng nói riêng ở Việt Nam.
Trên đây bảng 1.2 sẽ đánh giá mức độ tăng trưởng hàng năm và thị phần máy điều
hòa dân dụng là rất lớn, khoảng 20÷30%/năm trong giai đoạn 2007-2010. Theo các
số liệu đánh giá từ các nguồn khác nhau cho thấy, năm 2010 thị trường máy ĐHKK
5



Nguồn SL

Loại ĐHKK

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013 trung bình
(%)

1

Toàn bộ
GD(%)

2

3

4



GD (%)

83

Toàn bộ

-

GD(%)

-

84,7
363.280

85
370.558

389.709

420.065

453.907

8

84

83

ĐHBK HN 2010/

Toàn bộ

Hội Lạnh 2013

GD(%)

~75

Toàn bộ

-

>300.000

82,5
400.000
43%
450.000

650.000

~75
528.000

~75
804.000

780.000


98%

-

743.047

655.223

761.005

995,489

13,75

Daikin 2011
GD(%)

6

Toàn bộ

-

-

-

GD(%)


lần nữa cho thấy thị trường máy ĐHKK gia dụng phụ thuộc rất lớn vào sức mua của
người tiêu dùng.

Hình 1.4 Tốc độ phát triển của thị trường máy ĐHKK theo thời gian
8


Năm 2012 và năm 2013 thị trường máy ĐHKK ở Việt Nam lại đảo chiều đi
lên, lấy lại tốc độ tăng trưởng cao từ 16 đến 25%. Điều này cho thấy sức mua tiêu
dùng lại tăng lên và người mua đã có sự tin tưởng hơn vào thị trường. Nếu tính
trung bình trong toàn giai đoạn 2008÷2013 tốc độ tăng trưởng trung bình của thị
trường máy ĐHKK Việt Nam vẫn ở mức cao từ 13 đến 15%. Như vậy Việt Nam
được coi là một trong mười thị trường ĐHKK có sự tăng trưởng tốt nhất Thế
giới.[12]
Xét về thị trường máy ĐHKK gia dụng của Việt Nam, thị phần của các máy
điều hòa gia dụng chiếm phần lớn từ 90 đến 98% tùy theo các cách đánh giá khác
nhau với doanh thu 350÷450 triệu USD. Trong đó loại máy điều hòa bán chạy nhất
là điều hòa hai mảnh có năng suất lạnh 9000÷12000 BTU/h, doanh số loại máy điều
hòa này chiếm xấp xỉ 85÷90% tổng lượng máy ĐHKK được bán trên thị trường.
Nếu tính cả các máy ĐHKK có năng suất lạnh không vượt quá 20.000BTU/h con số
này lên tới 97÷98%. Hình 1.5 thể hiện sự phân bố các loại máy ĐHKK trên thị
trường Việt Nam. Điều này một lần nữa cho thấy sự chi phối rõ rệt của máy ĐHKK
gia dụng đối với toàn thị trường máy ĐHKK. Thị phần của máy ĐHKK có năng
suất lạnh từ 24000BTU/h trở lên cho tới các máy ĐHKK trung tâm chỉ chiếm trên
dưới 2% của toàn thị trường, con số này nhỏ hơn nhiều so với con số trung bình
trên toàn thế giới là khoảng 10-15%.[5]

Hình 1.5 Phân bố máy ĐHKK theo năng suất lạnh, [3], [5]
9