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
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
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
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
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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
9
Phòng thử
ngoài
Copyright: Tài liệu đại học ©