Bơm Nhiệt Nguyễn đức Lợi - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.pdf) (249 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Giáo án - Bài giảng
>>
3. Cao đẳng - Đại học

Bơm nhiệt nguyễn đức lợi

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (36.12 MB, 249 trang )

NGUYỄN ĐỨC LỢIBƠM NHIÊT"HEAT PUMP SAVE THE EARTH...sơ ĐỒ BƠM NHIỆT ĐỊA NHIỆTSƯỞI ẤM MÙA ĐONGVỚI CHILLER 1 CHIỀU LẠNHNHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAMNGUYỄN ĐỨC LỢIBƠM NHIỆTNHÀ XUÁT BÀN GIÁO DỤC VIỆT NAMLỜI CAM ƠNCuốn sách này là một phần kết quả nghiên cứu của Đề tài trọngđiểm cấp Nhà nước HNghiên cứu đánh giá một số nguồn địa nhiệt triểnvọng và có điều kiện khai thác cho phát triển năng lượng ở Việt NamMmã số KC 08.16/11-15. Tác giả xin cảm ơn vì Đề tài đã tài trợ kinh phívà cung cấp thông tin, tài liệu cần thiết để tác giả hoàn thiện cuốn sách.Tác giả chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trẻ Bộ môn Nhiệt lạnhTrường Đại học Giao thông Vận tài đâ chỉnh sửa bản thảo, căn vẽ hìnhảnh cho cuốn sách.Tác giả cũng cảm ơn Công ty cổ phần Sách Đại học và Dạy nghề Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam đã giúp đỡ để cuốn sách được hoànthành và ra mắt bạn đọc.PGS.TS. Nguyễn Đức LợiLỜI NÓI ĐẦUTrong bài "Heat Pumps save the Earth on the Verge of GlobalWarming" (Bơm nhiệt cứu Trái Đất trên bờ vực nóng lên toàn cầu),năm 2009, ba chuyên gia hàng đầu Nhật Bản về bơm nhiệt là Giáo sưHiroshi Kato, Chủ tịch Trung tâm Khoa học Công nghệ Bơm nhiệt và Trữnhiệt Nhật Bản, Giáo sư Kiyoshi Kurokawa - Đại học Keio, cố vấn đặcbiệt của Chính phủ và nguyên Chủ tịch Hội đồng Khoa học của Nhật Bảnvà Giáo sư Hiroshi Komiyama, Chủ tịch Đại học tổng hợp Tokyo đã đánhgiá bơm nhiệt là cứu tinh của Trái Đất trước thảm họa nóng lên toàn cầuvà biến đổi khí hậu do phát thải khí nhà kính vào khí quyển, bơm nhiệt làcông nghệ sạch của thế kỷ 211 vì sử dụng bơm nhiệt thay cho các lòsưởi, bình nóng lạnh... truyền thống chạy bằng gas, dầu, điện... có thể tiếtkiệm trên một nửa năng lượng sơ cấp và giảm được phát thải khí nhàkính đến gần 70% từ 189 triệu tấn/năm xuống còn 57,6 triệu tấn/nămtrong khu vực gia đình và thương mại Nhật Bản.Năm 1984, chuyên đề uBơm nhiệt" lần đầu tiên được giảng dạy chosinh viên ngành Nhiệt lạnh Đại học Bách khoa Hà Nội với thời lượng30 tiết. Sau này “Bơm nhiệt” được biên soạn thành một chương của giáotrình môn "Kỹ thuật Lạnh ứng dụng” và được giảng dạy trong khuôn khổmôn học này Nhận thấy "Bơm nhiệf càng ngày càng được nghiên cứuphát triển và ứng dụng vì nó có khả năng tiết kiệm năng lượng cao, đặcbiệt, trong lĩnh vực cấp nhiệt nhiệt độ thấp như sưởi ấm, đun nước nóngsinh hoạt, nước nóng công nghiệp, sấy, hút ẩm,... Viện Khoa học Côngnghệ Nhiệt lạnh đã đưa uBơm nhiệr thành một phần của giáo trình giảngdạy Cao học. Cuốn sách fíBơm nhiệV' đã được hình thành qua cả mộtquá trình phát triển như vậy.Cuốn sách có thể dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên và họcviên cao học ngành Nhiệt lạnh; làm tài liệu cho sinh viên và học viên caohọc làm ĐÒ án tốt nghiệp và しuận văn cao học; làm tàiliệu tham khảo chocán bộ, kỹ sư và những người có quan tâm đến việc nghiên cứu và ứngdụng bơm nhiệt vào các ngành kinh tế quốc dân như đun nước nóng,sấy, sưởi, hút ẩm, cô đặc, tinh luyện, tách chất và thu hồi nhiệt thải ... dândụng, nông nghiệp, công nghiệp, nõng lâm, thủy sản, thể thao, y tế ...Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song cuốn sách khó tránh khỏi cònthiếu sót, chúng tôi mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của độc giảnhằm hoàn thiện cuốn sách. Các ý kiến xin gửi về: Công ty cổ phần SáchĐại học và Dạy nghề - Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 25 Hàn Thuyênquận Hai Bà Trưng, Hà Nội hoặc trực tiếp cho tác giả ở Viện Nhiệt lạnh,Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, quận Hai Bà Trưng,Hà Nội.Xin trân trọng cám ơn.PGS. TS. Nguyễn Đức LọiM ob. 098228899 5 ,loidhbk@ yahoo.comPhó Chủ tịch H ội Lạnh và Điều hòa Không khí V iệt Nam4Chưong 1GIỚI THIỆU CHƯNG1.1. LỊCH s ử PHÁT TRIỂNNăm 1834, Perkin đăng ký bằng phát minh đầu tiên về máy lạnh, tới năm1852, William Thomson (còn gọi là Lord Kelvin) đăng ký bằng phát minh đầu tiênvề bom nhiệt trên thế giơi. Perkin và Thomson đều là người Anh. Mục đích sửdụng cúa bơm nhiệt này là để sươi am phòng vào mùa đông. Chu trình làm việccủa bơm nhiệt giống như của máy lạnh, đó là chu trình nhiệt động ngược chiều.Khác nhau giữa tên gọi máy lạnh và bơm nhiệt chi là mục đích sử dụng. Ờ máylạnh, người ta sử dụng nguồn lạnh ờ dàn bay hơi, còn ờ bơm nhiệt người ta sử dụngnguồn nhiệt sinh ra ờ dàn ngưng đế sươi am hoặc đun nước nóng chẳng hạn.Thomson xây dựng thiết bị thử nghiệm với nguồn lạnh và nguồn nóng đều lànước. Theo tính toán lý thuyết, độ chênh nhiệt độ giữa hai nguồn chi cần 10 K, vídụ, nguồn lạnh là 17 °c (290 K) và nguồn nóng là 27 °c (300 K), độ chênh nhiệt độgiữa nguồn nóng và nguồn lạnh 300 - 290 = 1 0 K, thì hệ số bơm nhiệt theo chutrình Camot sẽ là:Ọc = Tk / (Tk- T〇) = 300/10 = 30 kw nhiệưkw điệnĐiều đó cỏ nghĩa là chỉ cần tiêu tốn 1 kW điện cho máy nén, ta thu được30 kW nhiệt dùng đề sưởi ấm. Rõ ràng ý nghĩa kinh tế của nó thật là to lớn.Hình 1.1 giới thiệu nguyên lý cấu tạo và làm việc của bơm nhiệt thựcnghiệm cúa Thomson.H ình 1.1.Nguyên lý cấu tạo và làm việc của bơm nhiệt thực nghiệm của Thomsonvới môi chấí lạnh là không khí:Ị - Máy nén; 2 - Thùng nước nóng với dàn nóng; 3 - Thiết bị tiết liru; 4 - Thùng nướclạnh với dàn lạnh; 5 - Nước nóng vào và ra; 6 - Nước lạnh (nguồn nhiệt) vào và ra.5Máy nén nén môi chất lạnh lên áp suất cao, đẩy vào ống xoắn trao đổinhiệt đặt trong thùng nước nóng của nguồn nóng, sau đó tiết lưu xuống áp suấtthấp để đưa vào dàn lạnh đặt trong thùng nưởc lạnh của nguồn lạnh. Đó là chutrình lạnh đơn giản và quen thuộc và có lẽ không có lý do gì để thất bại nếu nhưdùng các ga lạnh hiện đại. Thế nhưng, Thomson lại chọn chu trình bơm nhiệtnén khí với môi chất lạnh là không khí để nghiên cứu. Đó chính là lý do thất bạicủa Thomson, vì không khí có hệ số tỏa nhiệt rất nhỏ, chỉ bằng khoảng 1% sovới hệ số tỏa nhiệt khi sôi và khi ngưng của các ga lạnh hiện đại, hơn nữa hiệuquả lạnh khi tiết lưu của không khí cũng rất thấp. Sau nhiều lần vật ỉộn với thínghiệm ông đã chịu bó tay và sáng chế của ông đã bị lãng quên gần một thế kỷ.Ngay cả khi kỹ thuật lạnh đã đạt được những phát triển huy hoàng với các môichất lạnh mới như C 〇2, S 〇2 và NH3 mà bơm nhiệt vẫn không hề được nhắc lại.Mãi đến năm 1928, một người M ỳ là T.G. Haldane mới quay lại nghiêncứu bơm nhiệt và đã chế tạo bơm nhiệt đầu tiên để sưởi ấm cho chính vănphòng của ông. Haldane là người cổ vũ nhiệt tình cho bơm nhiệt nhưng đángtiếc là ông cũng không xây dựng được thêm bất kỳ một hệ thống bơm nhiệt nàokhác. Lý do cơ bản có lẽ là:- Giá tiền đầu tư cho một bơm nhiệt khi đó còn quá cao, trong khi giá than,ga, dầu, củi... và có thể cả điện còn rẻ hơn nhiều so với bơm nhiệt.- Mặt khác, cũng có thề do nhiệt độ ngoài trời xuống quá thấp trong nhữngmùa đông khắc nghiệt làm cho hiệu quả bơm nhiệt giảm, nhiệt dàn ngưng thiếtkế không đủ sươi am phòng...Những bơm nhiệt đầu tiên hoạt động có hiệu quả là các bơm nhiệt nén hơi.Chúng đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật và hoạt động qua nhiều năm vớihiệu quả nhiệt cao. Một bơm nhiệt công nghiệp tiêu biểu đầu tiên có thể kể đếnlà bơm nhiệt sưởi ấm cho văn phòng Công ty Southern California Edison Co. ởLos Angeles. Bơm nhiệt được xây dựng vào năm 1930，năng suất nhiệt1050 kw và hệ số bơm nhiệt đạt 2,5.Năm 1938 một bơm nhiệt năng suất 175 kw với hệ sổ bơm nhiệt 2,0 đượclắp đặt tại tòa thị chính của Zurich và năm 1942 một bơm nhiệt khác được lắpđặt tại Trường Đại học Kỹ thuật ETH Zurich với năng suất 7000 kw và hệ sốbơm nhiệt đạt 3,0. Bảng 1.1 giới thiệu một số hệ thống bơm nhiệt được lắp đặttại Thụy Sĩ trước thế chiến 2.Và cũng chính từ những năm 1940, hàng loạt bơm nhiệt dã được xây dựngở khắp châu Âu, đặc biệt là ở Anh, Pháp, Đức và ở cả M ỹ để sưởi ấm, đunnước nóng và đáp ứng các nhu cầu năng lượng nhiệt độ thấp khác nhau.6Bảng 1.L Một số hệ thống bơm nhiệt được lắp đặt tại Thụy Sĩ trước Thế chiến 2Nămlắp đặtNguồnnhiệtNoi lắp đặtNăng suấtnhiệt, kWNhiệt độcấp, ° ciứng dụngSưởi ấm1938Nước sôngZ urich175701939K hông khíZ urich5830 + 40ĐHKKZ urich150023-45Sưởi ấm bể bơi1941Nước sôngvà nước thảiCấp nhiệt cho nhà1941Nước hồSkeckbom1950701941K hông khíLandquart122一1942Nước sôngZ urich700070Sưởi ấm1943Nước sôngZ urich175050Sưởi ấm1943一Schonenwert25050Lagenthal14045Sươi am-一Sươi am19441945Chuồng trạinuoi súc vậtNước hồLuganomáy sợi nhân tạoSấy fe lt trong nhàmáy giấyĐ H K K trong nhàmáy đóng giay,Việc sử dụng freon, đặc biệt R12 và R22 đã tạo điều kiện cho những bơmnhiệt năng suất nhò phát triền một cách rầm rộ. Nước M ỹ có thề được coi là cáinôi của bơm nhiệt loại này. Do điều kiện khoa học kỹ thuật phát triển, do điềukiện sống ở mức độ cao, cũng như do điều kiện thơi tiết thuận lợi nên bơmnhiệt cỡ nhỏ dùng đề làm mát vào mùa hè và sươi am vào mùa đông đã pháttriền một cách nhanh chỏng.Đặc biệt khi xảy ra cuộc khủng hoảng năng lượng vào những năm 1970,bưm nhiệt lại càng có cơ hội phát triển mạnh mẽ hơn vì giá dầu càng tăng thìlợi ích kinh tế của bơm nhiệt càng được khẳng định. Cuối những năm 1970, thịtrường tiêu thụ tới 850.000 bơm nhiệt. Đến giữa những năm 1980 đã có khoảng30% hộ gia đình ờ M ỹ sử dụng bơm nhiệt hai chiều nóng lạnh.Nhờ giá dầu tăng kỷ lục trong những năm vừa qua và nhờ công nghệ chếtạo cũng như trình độ tự động hóa ờ mức độ rất cao nên chưa bao giờ bơmnhiệt được chú ý nghiên cứu và phát triến như ngày nay. Nó được ứng dụngtrong hầu hết các ngành công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, thể thao, y tế vàđặc biệt trong khu vực gia đình để sưởi ấm và đun nước nóng. Hình 1.2 giớithiệu sơ đồ bơm nhiệt đun nước nóng gia dụng thu nhiệt từ không khí ngoàiirời đang rất thịnh hành trẽn thế giơi.Dàn bốc hơi thunhiệt từ khôngkhí môi trườngH ình 1.2. Sư đổ bơm nhiệt đun mrớc nóng gia dụng thu nhiệt từ không khỉ ngoài trờiPhần lớn bơm nhiệt làm việc với chu trình nén hơi có máy nén cơ và độngcơ điện môi chất lạnh freon. Các bơm nhiệt loại này đặc biệt thích họp đối vớinăng suất nhỏ, sử dụng trong khu vực gia đình, văn phòng, công sở, nhà hàng,quây hàng thương nghiệp, công xưởng và khách sạn... Ngoài bơm nhiệt nén hơichạy điện, người ta còn sử dụng bơm nhiệt nén hơi chạy bằng động cơ xăng,diesel, K h i đốt... trong công nghiệp.Tương tự như máy lạnh, ngoài bom nhiệt nén hơi còn có bơm nhiệt hấp thụ,bơm nhiệt ejector, bơm nhiệt nhiệl điện. Tuy nhiên bơm nhiệt ejector và nhiệt điệnhau như không được ứng dụng trong thực tế. Riông bơm nhiệt hấp thụ là có nhiều ýnghĩa kinh tế và được ứng dụng khá rộng rãi trong công nghiệp (đặc biệt côngnghiệp thực phẩm, dệt may...) và thương nghiệp (điều hòa không khí cho vănphòng, khách sạn, phân xưởng tận dụng nhiệt thải và hơi thừa trong các nhà máy cónước thải nhiệt độ cao và hơi thừa), năng suất nhiệt có thể lên đến hàng ngàn kw.Các chính phú và các tổ chức quốc tế đang có những chương trình đặc biệtđế nghiên cứu về bơm nhiệt bởi vi bơm nhiệt giúp chúng ta sử dụng năng lượngsơ cấp một cách hiệu quả hơn, thu hồi được các nguồn nhiệt thải, tận dụng đượccác nguồn nhiệt môi trường từ không khí, nước, địa nhiệt, nâng cấp chúngthành các nguồn nhiệt có ích phù hợp với các yêu cầu sử dụng năng lượng ởnhiệt độ thấp đê sưởi ấm, chuấn bị nước nóng, sấy, hút ẩm, xử lý bào quản rauquả, tẩy rửa, điều hòa không khí...1.2. BƠM NHIỆT - CỨU TINH CỦA TRÁI ĐẤTTrong bài “ Heat Pump save the Earth on the Verge o f Global Warming”(Bơm nhiệt cứu Trái đất trên bờ vực nóng lên toàn cầu), ba chuyên gia hảngđầu của Nhật về bơm nhiệt là Giáo sư Hiroshi Kato, Chù tịch Trung tâm KHCNBơm nhiệt và Trữ nhiệt Nhật Bản, Uiao sư Kiyoshi Kurokawa ~ Đại học Keio.cố vấn đặc biệt cùa chính phủ và nguyên Chủ tịch Hội đồng Khoa học củaNhật Bản và uiao sư Hiroshi Komiyama, Chủ tịch Đại học tổng họp Tokyo đãdánh giá bơm nhiệt sẽ là cứu linh cua 1 rai Đất trước thám họa môi trường, phátthái khí nhà kính vào khí quyển, nóng lên toàn cầu, biến đổi khí hậu, thiên taihoành hành và ngập lụt.Vì phải nhập khẩu hầu như toàn bộ nhiên liệu các loại nên Nhật Bản nổitiếng thế giới trong lĩnh vực tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng. Theođánh giá của Trung tâm Nghiên cứu Bơm nhiệt và Trữ nhiệt Nhật Bản HPTCJ[3], nhờ liên tục nghiên cứu cải thiện hiệu quả năng lượng của các thiết bị trongcác ngành công nghiệp mà suốt từ năm 1975 đến nay, GDP của Nhật liên tụctăng trướng nhưng tiêu thụ năng lượng và lượng phát thài C 〇2 hầu như khôngtăng. Tuy nhiên, tiêu thụ nhiên liệu chủ yếu là khí đốt và dầu trong khu vực giađình Nhật Bản lại tăng đáng kể và chiếm một tỷ lệ khá lớn. Hình 1.3 giới thiệutiêu thụ năng lượng gia dụng tại Nhật. Riêng tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm vàđun nước nóng chiếm từ 50 đến 60%. Tỷ lệ đó cũng tương tự như ở châu Au vàMỹ. Theo đánh giá của HPTCJ thì tới 90% năng lượng này đang được cung cấptừ đốt ga và dầu. Đây chính là lĩnh vực có thể ứng dụng bơm nhiệt với khả năngmang lại hiệu quả to lớnn%diên69%dóu24%sưỏi Ốmctìiế u sangvỏ thiồt Dịdỉônđ un nuỏcnong9%diện22%d ốuHình Ị.3. Thành phấn íièu ihụ năng hrọng tạ i Nhật BànHinh 1.4 giới thiệu hai phương pháp phân tích tiêu thụ năng lượng sơ cấpcủa hai hệ thống sưởi bằng đốt ga và bàng bơm nhiệt. Khi cùng cần 100 đơn vịnhiệt, nếu dùng lò sưới đốt ga ta phải tốn 111 đơn vị năng lương sơ cấp. Nếudùng bơm nhiệt ta chi cần sử dụng 46 đơn vị năng lượng sơ cấp để sản xuất ra917 đơn vị năng lượng điện đề chạy bơm nhiệt. Với 17 đơn vị năng lượng điệnbơm nhiệt sẽ thu được từ môi trường 83 đơn vị nhiệt đề cho ra đù 100 đơn vịnăng lượng nhiệt ờ dàn ngưng. Đieu đó có nghĩa khi sử dụng bơm nhiệt ta cóthề giảm được tới 60 % năng lượng sơ cấp. Lượng phát thải khí C〇2 còn có thểgiảm tới 70 % do nhiên liệu được xử lý tập trung tốt hơn.H ình 1.4. H ai phương pháp phán tích tiêu thụ năng lượng sơ cắpcho sưởi bằng đốt ga trực tiếp và qua bơm nhiệtHình 1.5 giới thiệu khả năng cắt giảm phát thải khí C 〇2 ờ khu vực giađình ờ Nhật cũng như ở các nước G7. Phát thải khu vực gia đình bao gồmđun nước nóng, điều hoà không khí, sưởi ấm gia dụng, thương nghiệp vàtiểu thủ công nghiệp. Ở Nhật, tổng phát thải C 〇2 khu vực gia đình ước tính189 triệu tấn/năm, ở các nước G 8 khoảng 2000 triệu tấn/năm. Nếu thay thếtoàn bộ các thiết bị truyền thống bằng bơm nhiệt thì Nhật có thể giám phátthải dược 130 triệu tấn/năm (từ 189 triệu tấn/năm xuống còn 57,6 triệutấn/năm) tương đương khoảng 70%. G 8 có thề giảm phát thài C 〇2 đượckhoảng 770 triệu tấn (từ 2000 triệu tấn/năm xuống 1230 triệu tấn/năm)tương đương khoáng 40%. Đó là những con số rất đáng khích lệ. Không kểhàng chục triệu bơm nhiệt điều hoà không khí gia dụng đang được tung rathị trường hàng năm, Nhật nghiên cứu chế tạo thành công bơm nhiệt giadụng nhiều chức năng môi chất tự nhiên C 〇2 với hiệu suất năng lượng caocó tên EC O -CU TE và con số xuất xưởng cũng lên đến hàng triệu chiếc mỗinăm. Nước Nhật hy vọng trong vòng vài chục năm tới có thể thay thế dượctoàn bộ các thiết bị gia dụng đốt ga, đốt dầu bằng bơm nhiệt.10Wệ〇 rénC 〇2trtệuténCCữHình 1.5. Khá năng cắt giám phát thải khí c o 2ờ khu vực gia đình ở Nhật cũng như ớ các nước G81.3. BƠM NHIỆT PHÁT TRIẺN BÁT CHẤP SUY THOÁI KINH TÉÔng Chủ tịch hãng Carrier Geraud Damis khẳng định trong bài "Carrier tolaunch Japanese Technology in the us” trên tạp chí JARN (Japan A irConditioning, Heating and Refrigeration News) tháng 7 năm 2010, đại ý: Banăm qua (2007-2009) là ba năm tồi tệ đối với ngành điều hoà không khí, doanhthu sụt giảm, thị trường co hẹp... Năm 2005 Carrier bán được 2,1 triệu máyđiều hoà gia dụng, nhưng năm 2009 chỉ bán được khoảng trên nửa triệu chiếc,giảm mất tới 75%. Còn so với năm 2008 thì giảm mất trên 20%, nhưng bù lạithị trường bơm nhiệt gia dụng lại đang phát triển rất nhanh chóng, với mức tăngtừ 30 đến 50%.Bơm nhiệt dùng để đun nước nóng sinh hoạt và sưởi ấm gia dụng hiện tạicó hai loại chù yếu là bơm nhiệt nước nước WTW (Water to Water heat pump)và gió nước A TW (A ir to Water heat pump). Bơm nhiệt nước nước còn dượcgọi là bơm nhiệt địa nhiệt. Do kết cấu và lắp đặt, sử dụng đơn giản nên bơmnhiệt gió nước ATW đang có sự phát triển rất mạnh mẽ và chiếm gần như toànbộ thị trường bơm nhiệt đun nước nóng gia dụng hiện nay. Hình 1.6 giơi thiệucon số bơm nhiệt gió nước A TW bán ra trên thế giới ở 5 vùng tiêu biểu lần lượttừ trẽn xuống là Nhật, Trung Quốc, châu Âu, úc và các vùng còn lại.Năm 2008 con số bán ra đạt 1 triệu chiếc, trong đó Nhật 500.200 chiếc,châu Ầu 300.000 chiếc, Trung Quốc 190.300 chiếc, úc 10.000 chiếc và cácnước khác khoảng 5.000 chiếc, tăng khoảng 27,3% so với năm 2008. Châu Âucó tỷ lệ tăng mạnh nhất tới gần 50%. Ngoài các loại bơm nhiệt WTW, ATW và11các loại máy điều hoà không khí hai chiều có bơm nhiệt, người ta còn nghiêncứu các loại bơm nhiệt gia dụng với nhiều chức năng như bơm nhiệt ba trongmột để sưởi ấm, dun nước nóng và làm mát; bơm nhiệt nhiều chức năng vừasươi am. làm mát, đun nước nóng, tủ lạnh, tủ đông, đôi khi kết hợp cà với bộthu năng lượng Mặt Trời với một máy nén biến tần duy nhất [10].Đến tháng 9 năm 2009, riêng Nhật đã tiêu thụ được 2,02 triệu bơm nhiệt đunnước nóng kiểu gió nước (kiểu ECO - CUT ) gia dụng với môi chất là C〇2.X1000 chiếcITinìì 1.6. Số lượng bơm nhiệt giỏ nước ATW bản ra trên thế g iớ i ớ 5 vùng tiêu biếuI. 4. LÝ DO PHÁT TRIÈN CỦA BƠM NHIỆTCác nguồn năng lượng sơ cấp như năng lượng hoá thạch của thế giới ngàycàng cạn kiệt. Toàn thế giới đang phải đối mặt nghiêm trọng với vấn đề tiết kiệmnăng lượng sơ cấp. Dân số thế giới càng tăng, kinh tế thế giơi càng phát triển thìtiêu thụ nàng lượng càng nhiều. Có ba nguồn năng lượng chủ yếu là năng lượnghóa thạch, năng lượng hạt nhân và năng lượng tái tạo, trong đó năng lượng hóathạch chiếm dến 83 %. Nhiên liệu hóa thạch được coi là năng lượng sơ cấp. Trướcđây năng lượng sơ cấp được tính theo tấn than đá tương đương, ký hiệu !à tce (tono f coal equivalent,1 tee = 8,14 MWh lấy tròn là 8MWh, giá trị này bắt nguồn từnhiệt trị của 1 kg than đá bằng 7.000 kcal/kg), nhưng ngày nay được tính theo tấndầu tirơng đương ký hiệu toe (ton o f oil equivalent,1 toe = 41,868 GJ =I I , 63 MWh lấy tròn là 12MWh, giá trị này bắt nguồn từ nhiệt trị của 1 kg dầubằng 10000 kcal/kg). Theo Tổ chức Năng lượng Thế giới IEA (InternationalEnergy Assessment) năm 1971 toàn thế giơi tiêu thụ khoảng 5500 tỷ tấn dầutương đương, thì năm 1990 đã tăng lên 8755 tỷ tấn, năm 2005 là 11429 tỷ tấn.12IEA dự đoán tiêu thụ năm 2015 sẽ là 14.361 tỷ tấn và năm 2030 sẽ là khoảng17.721 tý tấn đầu, tương đương với đà tăng trướng hàng năm là 15,5%. Hình 1.7giới thiệu mức độ tiêu thụ năng lượng của cả thế giới. Trục tung là triệu tấn dầutương đương (toe).Hình 1.7. Mức độ tiêu thụ nàng lượng của cà thế g iớ i(trục tung là tấn dầu tương đương ì toe - 12000 kWh)Năng lượng hoá thạch cùa thế giơi là hữu hạn. Với đà tiêu thụ như trên thìthời gian khai thác còn lại sẽ rất ngắn ngủi. Bảng 1.2 giới thiệu tình hình vàthời gian khai thác còn lại của các nguồn nhiên liệu hoá thạch trên Trái Đấttheo BP Statistics (2009) và ECCJ - Energy Conservation Handbook (2009).Báng 1.2. Tinh hình và thời gian khai thác còn lạ i của các nguồn nhiên liệu hóa thạch trênTrải Đất theo BP Statistics 2009 và ECCJ - Energ}> Conservation Handbook - 2009Nhiên liệu hóa thạchDầu mỏKhí tựnhiênThan đáUranium1.258185.0208265,47tý thùngtỷ m 3tỷ tấntriệu tấnT rữ lượng đã chứng m inh, R29,9 tỷ thùngK hai thác hàng năm, p3.070(81,8 triệutỷ m 37,08 tỳ tấn44.000tấnthùng/ngày)Thời gian còn khai thác được, R/P41,4 năm60,3 năm117 năm132 năm13Trong tương lai gần, toàn thế giới sẽ phai nỗ lực đi tìm kiếm những nguồnnăng lượng mới và năng lượng tái tạo đề bù đắp cho sự thiếu hụt của nănglượng sơ cấp hóa thạch đang cạn kiệt. Bơm nhiệt sẽ đóng góp một vai trò quantrọng trong việc tái sinh, nâng cấp nhiệt từ môi trường đề giảm tiêu tốn nguồnnăng lượng sơ cấp.về mặt môi trường, để bào vệ môi trường, làm chậm quá trình nóng lên củaTrái Đất, phải giảm phát thải khí nhà kính. Muốn giảm phát thải khí nhà kínhphải giảm đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Đe đàm bảo an ninh năng lượng, việc sửdụng năng lượng với hiệu quả cao được coi là vấn đề then chốt. Hiện nay hiệusuất trung bình mới đạt khoảng 37%, nghĩa là khi đốt 100 tấn dầu chúng ta mớisử dụng được 37% nhiệt năng có ích, 63% nhiệt năng còn lại bị thất thoát vàomôi trường. Ví dụ ở các nhà máy nhiệt điện đốt th a n ,100 % nhiệt năng sinh rachỉ có khoảng 30% được biến thành điện, còn 70% bị tồn thất vào môi trườngqua khói lò, nồi hơi, ống dẫn, tuabin, máy phát. 30% điện đó lại bị hao hụt mấtkhoảng 3% ở đường dây truyền tải, máy biến áp cao và hạ thế. Đen tới hộ tiêuthụ chỉ còn lại khoảng 27% hữu ích. Nếu sử dụng bơm nhiệt sươi am hoặc đunnước nóng với hiệu quả nhiệt cả năm bằng 6 thì hệ số sử dụng năng lượng sơ cấpđược nâng lên 6 lần bằng 6 X 27% = 162% . Hình 1.8 giới thiệu hệ số sử dụngnăng lượng sơ cấp cua bơm nhiệt sưởi ấm theo tính toán của các chuyên giaNhật, khi sử dụng bơm nhiệt với hệ số hiệu quả năng lượng cả năm APF = 6(Annual Performance Factor), với nhu cầu nhiệt sưởi là 100% thì chí cần 17%điện năng, và đế có 17% điện năng ta chỉ cần 46% năng lượng sơ cấp (các quátrình chuyển hóa năng lượng sơ cấp ở các nhà máy điện khác nhau trung bình ởNhật đạt 17/46 = 37%). Đó là ưu thế không thể phủ nhận của bơm nhiệt.100 %N h iệ t sưởihữu ích17%N ăng lượngsơ cấpNhà máyđiệnĐiệnnăngAPF = 6N h iệ t sưởihữu íchH ình 1.8. Hệ số sứ dụng nâng lượng sơ cấp cùa bơm nhiệt sươi am và đun nước nóngvới hệ số hiệu quà năng lượng cá nâìĩì của bơm nhiệt AP F = 6!4Việc sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quà ngày nay trênthế giới chưa đồng đều. Đề sản xuất ra khối lượng hàng hóa trị giá 1 tỷ USDmỗi nước đang tiêu tốn năng lượng sơ cấp tính ra tấn dầu tương đương râtkhác nhau. Hình 1.9 giới thiệu tiêu tốn năng lượng sơ cấp tính ra tấn dầutương đương (toe) rất khác nhau của các nước và khu vực theo “sồ tay Tiếtkiệm năng lượng Nhật Bán， ECCJ 2009” （Japan Energy ConservationHandbook, ECCJ 2009). Tiêu thụ ít năng lượng nhất là Nhật với khoảng hơn100 tấn toe/1 tý USD và cao nhất là Liên bang Nga gấp khoảng 16,7 lần(khoáng 1750 toe/1 tỷ USD).toeしấy mốc cường độ năng lượng cúa Nhật Bán là 120ASEAN... Brunei, Indonesia, Malaysia^ PhilippinesSingapore, Thailan, Việt Nam15Trung Dông... Bahrain, Iran. Iraq, Israel, Jordan, KuwaitLibang, Oman, Qatar, Arập Xê-Út, Syria, UAE, Yemen1050Nhật…nEUUSACanadaHànOnẢrASEAN TrungF)ồnpTrungOuốcLB. NgaH ình 1.9. Tiêu tốn nàng lượng sơ cắp tính ra tắn dầu tương đương (toe) đê đạt ì tỷ USD1.5. ỨNG DỤNG CỦA BƠM NHIỆTủng dụng rộng rãi nhất của bơm nhiệt như đã trình bày ở trên là để sươi amphòng vào mùa đông, làm mát vào mùa hè để trở thành máy aieu hòa hai chieu.Đây là loại bơm nhiệt có năng suất nhỏ từ vài k w đến vài chục kW sử dụng trongkhu vực gia đình và thương nghiẹp. Dan ngưng gio làm ấm trực tiep không khítrong phòng, còn dàn bay hơi gió thu nhiệt trực tiếp từ không khí ngoài trời. Hầuhết bơm nhiệt loại này đều là bơm nhiệt nén hơi, dùng máy nén cơ chạy điện,máy nén dạng blôc pittông, rôto hoặc xoắn ốc, có van đồi dòng 4 ngả để chuyển001 từ che độ làm mát mùa hè sang chế độ sưởi ấm mùa đông. Bơm nhiẹt loạinày còn được sử dụng trong công nghiệp say, hút ẩm...15ủng dụng thứ hai cũng không kém phần quan trọng hiện nay là bơmnhiệt đun nước nóng từ 45 + 70 0C dùng cho gia đình， công sở， thương nghiệpvà công nghiệp. Bơm nhiệt loại này có dàn ngưng gia nhiệt cho nước trongbồn nước nóng. Nước nóng sẽ được bơm bơm đến hộ tiêu thụ. Dàn bay hơichủ yếu là loại gió thu nhiệt trực tiếp từ không khí ngoài trời. Cũng có loạidàn bay hơi là dàn nước thu nhiệt trực tiếp từ nước giếng khoan, nước máy,nước ao, hồ, sông, suối hoặc nước thải có nhiệt độ cao, nước lấy từ bộ thunăng lượng Mặt Trời...Những hệ thống bơm nhiệt lớn sử dụng trong công nghiệp hoặc thươngnghiệp, thể dục thể thao, năng suất nhiệt lên đến hàng chục ngàn kW thường sửdụng máy nén tuabin, chu trình nén hơi. V í dụ, năm 1959 hãng York của M ỳ đãlắp đặt một bơm nhiệt kết hợp nóng lạnh ờ Square Walley phục vụ Olympic mùađông. Đây là bơm nhiệt hai chiều nóng lạnh. Nguồn lạnh có năng suất 1919 kwđể làm lạnh nước muối CaCỈ2 ờ nhiệt độ trung bình -10 °c, được bơm cấp cho 4sân trượt băng nghệ thuật. Nguồn nóng phát ra từ 6 dàn ngưng không khí dùng đểsưởi ấm cho các phòng thể thao và các bể bơi.Bơm nhiệt nóng lạnh là phương án bơm nhiệt hiệu quà nhất vì có thể sửdụng cà nguồn nóng và nguồn lạnh của bơm nhiệt, hệ số bơm nhiệt có thể nói làtăng lên gấp đôi. Ví dụ trong lò mổ, lạnh dùng đề bảo quản thịt, còn nước nóngdùng đế tẩy rửa. Trong các xí nghiệp chế biến thủy sản cũng vậy, lạnh dùng đểbào quản cá, còn nước nóng dùng để tẩy rửa. Trong tháp chưng cất, tách chất dànngưng bố trí ờ đáy tháp để gia nhiệt cho đáy tháp, còn dàn bay hơi bố trí ờ đinhtháp đề thu chất dễ bay hơi ở đinh tháp.Đối với một nước với nền công nghiệp còn non tré như nước ta, việcnghiên cứu ứng dụng bơm nhiệt hấp thụ chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả kinh tếcao do công nghệ chế tạo bơm nhiệt hấp thụ đơn giản, hoàn toàn nằm trong tầmtay ngành cơ khí chế tạo, tạo điều kiện sử dụng hợp lý các nguồn nhiệt thải, khíthải, hơi thừa của các cơ sở công nghiệp khác nhau hiện nay.Nói chung, bơm nhiệt có thề sử dụng hiệu quả ở các trường hợp sau:- Khi nơi đó có nguồn nhiệt thải có nhiệt độ cao hom nhiệt độ môi trườngnhưng vẫn còn quá thấp để có thể sử dụng trực tiếp.- Khi nơi đó có nhu cầu đồng thời nguồn nóng và nguồn lạnh như đã nóiờ trên, nguồn nóng đề chuẩn bị nước nóng, để sưởi, sấy; còn nguồn lạnh đểbảo quản.- Trong các cơ sở công nghiệp sử dụng nhiều nguồn nhiệt có nhiệt độ khácnhau, phù hợp với bơm nhiệt để có thể sử dụng nhiệt thải ở đầu ra cấp ngay chonhu cầu nhiệt ở đầu vào, ví dụ trong điều hòa không khí mùa hè, thu nhiệt từ16các phòng cần làm mát để đun nước nóng sinh hoạt; thu nhiệt từ đỉnh thápchưng cất đế cấp cho đáy tháp; sử dụng nhiệt thải của khu chiết chai, thanhtrùng trong các nhà máy bia. nước giải khát để cấp cho khu rứa chai...- Trong các cơ sở công nghiệp đã có sẵn thiết bị hồi nhiệt mà bơm nhiệt cókhá năng cải thiện việc thu hồi nhiệt thải.- Khi phải truyền tái một dòng nhiệt đi xa, việc sử dụng bơm nhiệt ở cuốinguồn của dòng nhiệt đề đảm bảo nhiệt độ đầu ra, có thế giảm đáng kể chi phíđầu tư ban đầu.Bàng 1.3 giới thiệu một số khả năng ứng dụng cùa bơm nhiệt thông dụng,bảng 1.4 giới thiệu một số khả năng ứng dụng của bơm nhiệt nóng lạnh kết hợpvà bảng 1.5 giới thiệu một số khả năng sử dụng bơm nhiệt để thu hồi nhiệt thài ởcác nguồn nhiệt thải.Bảng L3. M ột số khá năng ứng dụng của bơm nhiệt thông dụngTTMục đích sử dụng củabom nhiệt1Sưởi ấm nhà ở bàng bơm nhiệtNăng suấtnhiệt, kW2,3 - 1 4Nhiệt độnguồn nóng, ° cN hiệt độ45-50m ôi trườngg ió g ió (A T A heat pum p)2Nhiệt độnguồn lạnh, ° cĐun nước nóng gia dụng bằng2 ,3 + 14N hiệt độị45 + 50m ôi trườngbơm nhiệt gió nước (A T W heatpump)Đun nước nóng thương nghiệpvà cồng nghiệp (A T W14 + 250heatN h iệ t độ45-70!m ôi trườngpum p)4Công nghiệp sấy2,3-250N hiệt và ấm của15-50gió tuần hoàn5Quay vòng dòng nhiệt trong250 - 1 0 0 030+13030-501000+ 500030 + 7050+120công nghiệp bay hơi cô đặc,tháp chưng cất, xưởng giặt là,tẩy rửa vệ sinh th iế t bị hoặcbuồng sấy6Thu hồi nhiệt thải từ các quátrình cồng nghệ, khu đồ thị,khu dân cư, sàn xuất hơi côngnghệ, kết họp với trung tâmcấp nhiệt, cấp lạnh, thu hồinhiệt ngưng tụ...2-BƠM NHIỆT-A17Báng 1.4. Một số kha năng ứng dụng cùa bơm nhiệt nóng lạnh kết hợpB o m nhiệt nóng lạnhĐiều hòa không khíNhu cầu lạnhNhu cầu nóngSươi am mùa đôngLàm mát mùa hèhai chiềuĐunnướcnóng giaĐun nước nóngdụngしàm mát phòng mùa hè, tủlạnh gia đìnhBơm nhiệt đa năngSươi am mùa đông, đun nướcLàm mát mùa hènóng cả năm, có thể kết họpvới bộ thu năng lượng MặtTrờiNhà máy chế biến cáNước nóng đế vệ sinh, tẩy rửaBảo quản lạnh và sán xuấtnước đáNhà máy chế biến thịtNước nóng để vệ sinh, tầy rửaBảo quán lạnh và sản xuấtnước đáX í nghiệp giết mồNước nóng đề vệ sinh, tẩy rửaLàm lạnh, bảo quản lạnh, kếtđông và bào quản đôngXíNước nóng để vệ sinh, tẩy rứaLàm lạnh và bảo quản lạnhsữanghiệpchếbiếnvà sinh hoạtsữaCác nhà máy chế biếnNước nóng để vệ sinh, tẩy rửaBào quản lạnh, làm lạnh vàrau quà, nông sảnvà dùng cho máy rửabảo quản sản phẩmSưởi ấm phòng hoặc bán nhiệtLàm lạnh phòngK ho lạnhngưng tụ dạng nước nóng, giónóngXưởng biaNước nóngLạnh nhanh dịch bia, làm lạnhbia lên men và thành phẩm,ibảo quản nuôi cấy men...T rung tâm cấp nhiệt,Nước nóngNước lạnhCông trình thề thaoSưởi phòng, sươi am bể bơiSân trượt băngTháp chưng cất, tinhCấp nhiệt cho đáy thápThu nhiệt ở đỉnh thápBay hơi, cô đặc vớiCấp nhiệt cho quá trình bayThu nhiệt ở quá trình ngưng tụchu trình hởhơimạng nhiệtluyện, tách chất182-BƠM NHIỆT-BBátìỊỊ 1.5. M ột só kha năng sử dụng bơm nhiệt đé thu hòi nhiệt thái ớ các nguồn nhiệt thàiCơ sở kinh tếNguồn nhiệt thảiNhu cầu nhiệt nhiệt độ thấpX í nghiệp giặt làNước nóngNước thảiKhách sạn, bệnh việnNước nóng và nước sinh hoạtNước thảiXưởng nhuộm và sợiNước nóngNước thảiNước nóng và nhiệt cấp choNước thải và khí thảidệtNhà máy giấy và bộtmáy sấyXưởng sản xuất mạchN hiệt cấp cho máy sấyK hí thảiSươi am và nước nóngN hiệtnhaĐiềuhòakhôngkhítrongxínghiệpvàchuồngtrạithảitừchuồngtrại,buồng ấp trứng, buồng giống,nồngbuồng dấm hoa quả...nghiệpXướng dấm chuối, dấmBuồng dấm chuối, dấm hoaBuồng bảo quản chuối, hoahoa quảquảquảXướng sấyGia nhiệt không khí cấp choK hí thải, ẩm thải từ buồngbuồng sấysấy1.6. THỊ TRƯỜNG BƠM NHIỆT GIA DỤNG VÀ THƯƠNG NGHIỆPTHẾ GIỚI1.6.1. Thị trường thế giớiTheo tạp chí JARN trang l số 520-S ngày 25 tháng 5 năm 2012, tổng .sảnlượng máy điều hòa phòng RAC (Room A ir Conditioner) và máy điều hòa tổhợp gọn PAC (Packaged A ir Conditioner) cua toàn thé giới sản xuẩt năm 2011là khoảng 96,7 triệu máy. tăng khoảng 7,5% so với năm 2010, trong đó máyđiều hòa hai chiều (bơm nhiệt) chiếm khoảng 30%. Trung Quốc đã củng cố vịtrí dẫn đầu với 41,0 triệu máy. Thị trường M ỹ đã tiêu thụ khoảng 13,6 triệumáy, tăng 7,7% so với năm 2010. Thị trường châu Âu đã tiêu thụ khoảng7,2 triệu máy， tãng I 1，5% so với năm 2010. Thị trường Nhật đã tiêu thụ gần9， 1 triệu máy, tăng nhẹ so với năm 2010. Thị trường châu Á (ngoại trừTrung Quốc và Nhật) đã tiêu thụ khoảng 12， 1 triệu máy. Hình 1.10 giới thiệubiểu đồ phát triển máy điều hòa không khí RAC/PAC của Trung Quốc, Mỳ,Nhật và châu Âu từ năm 2006 đến 2012. Hình 1.11 giới thiệu dự đoán sảnlượng máy điều hòa RAC/PAC năm 2012 cho các khu vực trên thế giới.19H ình 1.10. Biêu đồ phái triẽn mảv điều hòa không khí RAC/PACcua Trung Quốc, Mỹ, Nhật và cháu Âu từ nàm 2006 đến 2012Forecast of RAC/PAC Market Size ỉn 2012W n h L I 1 .Dự đoán sán lượng máy điều hòa RAC/PAC năm 2012cho các khu vực trên thế gỉơ i20Bảng 1.6 giới thiệu sổ lượng máy điều hòa tiêu thụ năm 2011 và 2012 củacác thị trường trên thế giơi.Báng 1.6. Sổ lượng máy điều hòa RAC/PAC tiêu thụ nãm 20ì ì và 2012cúa các thị trường trẽn the giơiSố ỉưọng RAC/PACnăm 2011, triệu chiếcSố 丨irọìig RAC/PACnăm 2012, triệu chiếcT rung Quốc41，043,87Mỹ13,6214， 16Nhật9,069,24Châu  u7， 157,22Á n Độ3,805,27T rung Đông3,723,61Các nước châu Á còn lại7,457,90Châu Phi2,32,42Châu M ỹ La tinh6,36,85Châu Úc0,790,90V iệ t Nam0,460,56Thị trưòngThị trường Trung Quốc, Mỹ, Nhật và châu Âu chiếm đến 70% thị trườngtoàn cầu. Phần còn lại 30% bao gồm châu Mỹ La tinh 6,85 triệu chiếc, Ẩn Độ5,27 triệu chiếc, Trung Đông 3,61 triệu chiếc, châu Phi 2,42 triệu chiếc vàchâu Úc 0,9 triệu chiếc.Mặc dù khúng hoàng kinh tế, tinh hỉnh chính tri khống ỏn định, thời tiếtthất thường và thiên tai hoành hành trong năm 2011, nhưng nhu cầu chung vềđiều hòa không khí vẫn phát triền khoảng 7,5% so với năm 2010, tuy nhiên xuhướng phát triển dần dần chậm lại.Trong năm 2011, nền kinh tế Mỹ có những dấu hiệu được khôi phục, nênsố lượng máy điều hòa gia dụng và thương nghiệp tiêu thụ trên thị trườngtăng lẽn. Các quy chế về tiết kiệm năng lượng được thắt chặt hơn thúc đẩymạnh mẽ sự phát triên của máy điều hòa hai cụm không ống gió và máy VRF(máy một mẹ nhiều con).Trung Quốc tiếp tục là nhà chế tạo máy điều hòa lớn nhất thế giới và cócác cơ sở chế tạo lớn nhất thế giới. Trung Quốc có ảnh hưởng sâu rộng tới toàn21bộ thị trường thế giơi. Thị trường Trung Quốc không hoàn toàn dạt được mụctiêu đề ra trong năm 2011 một phần bời Chính phủ đã dừng trợ cấp cho các sảnphẩm điều hòa không khí khi mua hàng. Cung vượt quá cầu, sán phẩm tồn khoquá lớn nên tốc độ sản xuất dược giảm xuống đáng kể từ nửa cuối năm 2011 .Năm 2011, nền kinh tế châu Âu trên đà suy thoái làm cho vốn đầu tư giảmvà sức mua cũng giảm. Khí hậu và thời tiết châu Au năm 2011 cũng không xảyra nắng nóng bất thường nên nhu cầu về điều hòa không khí thụt giảm so vớinăm trước. Riêng thị trường Nga và Thổ Nhĩ Kỳ lại phát triển mạnh mẽ bằngvà vượt cả sự mong đợi.Các thị trường mới nổi như Ấn Độ và Brazil cũng không được mong đợinhiều ngoài sự tăng trưởng kinh tế và thời tiết thuận lợi. Thị trường điều hòakhông khí chưa đáp ứng được như mong đợi. Tuy nhiên, các nhà sản xuất lớnvẫn tiếp tục đầu tư các cơ sở chế tạo tại địa phương cũng như mở rộng mạng lướiphân phối và tiêu thụ.Sau những năm dài hầu như không có mặt trên bản đồ điều hòa không khícủa thế giới, thị trường điều hòa không khí ờ châu Phi đang phát triền khá ấntượng. Các nhà đầu tư lớn từ Nhật và Trung Quốc đang xem xét lại chiến lượcphát triền của mình để bước vào thị trường đầy tiềm năng này.Trung Đông với tình hình chính trị bất ốn có tác động không nhỏ tới thịtrường điều hòa không khí, nhưng do thời tiết nóng nực nên thị trường vẫn tiếptục phát triển bền vững.Động đất và sóng thần ở Nhật Bản và lũ lụt nhiều tháng ờ Thái Lan đã ảnhhưởng không chỉ tới các nhà sản xuất máy điều hòa ở Nhật, ở Thái Lan mà cònảnh hường đến việc cung cấp các linh kiện điện tử trên toàn cầu. Các thiên taiđó tuy chỉ là nhất thời nhưng hai nước Nhật và Thái Lan cũng đã nhanh chónghồi phục được dây chuyền cung cấp thiết bị trong một thời gian ngấn.1.6.2. Tiết kiệm năng lượng và dán nhãn tiết kiệm năng lượngTừ tháng 06/20ÌO, đề tiết kiệm năng lượng, Trung Quốc đã nâng cao Tiêuchuẩn hiệu quả năng lượng tối thiểu MEPS (Minimum Energy PerformanceStandards) lên một mức mới cho máy điều hòa thường (không biến tần). Điềuđó đã thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triền của điều hòa biến tần.Cũng với mục đích tiết kiệm năng lượng, Tiêu chuẩn mới của M ỹ về Hiệuquả năng lượng tối thiểu cả năm SEER (Seasonal Energy Efficient Ratio) sẽ cóhiệu lực bắt đầu từ 01/01/2015 đối với các loại điều hòa không khí hai cụm,bơm nhiệt hai cụm, máy điều hòa nguyên cụm và bơm nhiệt nguyên cụm.22Ờ khu vực EU, phiên bản mới trong lần xuất bản thứ 5 về hướng dẫn dánnhãn tiết kiệm năng lượng cho các sản phẩm máy điều hòa không khí thay thẻcho phiên bàn cũ (2002/31/EC) có hiệu lực vào ngày 01/01/2013 đã nâng caođáng kể các rào cản về COP đối với các máy điều hòa, bơm nhiệt kém chấtlượng mà đặc biệt chú trọng nâng cao COP sươi am vào mùa đông.MEPS mới của úc đã có hiệu lực từ tháng 10/2012. So với phiên bản cũ,toàn bộ MEPS mới cho tất cả các chủng loại điều hòa và bơm nhiệt tăng lêntrung binh 10%. Ngày 10/07/2011 chính phủ Úc công bố “ Chương trinh nănglượng sạch tương lai” . Trong chương trình, từ 01/07/2012, môi chất lạnhR410A bị đánh thuế mức 23,00 Đôla úc/tấn (khoảng 24 USD/tấn) nhân với1975 là GWP của R410A (23.1975 = 45.425 Đôla úc /tấn). Như vậy, với mứcthuế đó thì giá 1 kg R410A là 47 USD/kg.Do bị thúc ép bởi vấn đề thiếu hụt điện và vấn đề ô nhiễm môi trường.Trung Quốc với sản lượng máy điều hòa RAC chiếm đến một nửa sản lượngtoàn thế giới, đã có bước đột phá vượt bậc trong việc chuyển đổi từ máy điềuhòa thường sang máy điều hòa biến tần và nâng tỷ lệ máy điều hòa biến tầnnăm 2011 lên tới 40%. Một điều kiện tiên quyết đế đưa máy biến tần đến vớingười tiêu dùng ớ các thị trường mới nôi như Brazil hoặc Đông Nam Á, kê cáchảu Au là giá cả phải chăng. Công nghệ biên tân không chi sử dụng cho RACmà còn được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi cho các loại máy điều hòa và thiếtbị khác nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng như PAC, chiller, bơm, quạt FCU,AトRJ， tháp giai nhiệt, các thiết bị lạnh thương nghiệp và công nghiệp...Tỷ lệ sử dụng điều hòa biến tần ở các thị trường khác nhau của năm 2011được giới thiệu trong bảng 1.7. Ở đây ta thấy, Nhật Bản đi đầu với 100 % máydiều hòa biến tần, tiếp theo là Trung Quốc với 40%. Rất đáng tiếc là nước MỹVƠI cung cách tieu xài hoang phí aiẹn năng nên tý lệ này còn quá thấp, chikhoảng 1% máy điều hòa biến tần.Bủng 1.7. Tý lệ mảyỉ đieu hòa biến íần năm 2011 ớ các thị trường khác nhauThị truòngTỷ lệ máy điều hòa biến tần RACNhật Bản100%Úc90%Trung Quốc40%Châu  u EU25%V iệt Nam6%M ỹ và châu M ỹ La tinhKhoảng 1%23Dựa trên cấu trúc của RAC, chi phí cho nguyên vật liệu như sau:dồng 30%; thép tấm và thép chế tạo máy nén 45%; nhôm 15%; các nguyên vậtliệu còn lại 10%. Trong vòng xoáy của cơn lốc tăng giá cả, các nhà chế tạo phảilìm mọi biện pháp đề duy trì giá cả hợp lý cho sản phẩm máy điều hòa. Tuynhiên giá thành năm 2011 cũng đã tăng khoảng 7,5% so với năm trước.Đặc biệt giá đất hiếm nhập khẩu từ Trung Quốc đã tăng đáng kể từ quý 2năm 2011 đã gây nhiều khó khăn cho các nhà sản xuất. Nhiều nhà sản xuất đãcố gang loại trừ thành phần đất hiếm ra khỏi sản phẩm điều hòa không khí,trong đó có việc sứ dụng lại ferrite trong nam châm môtơ thay cho các kim loạidất hiếm, nhưng với điều kiện máy điều hòa phải đàm bảo hiệu quả năng lượngtương tự như kim loại đất hiếm. Tuy nhiên cho đến nay, ferrite mới có ưu điểmvề giá cả, còn hiệu suất vẫn chưa bằng được kim loại đất hiếm. Cộng tác vớicông nghiệp, Chính phủ Nhật đang có chương trình nghiên cứu thu hồi đấthiếm từ các động cơ ô tô đã bị loại bô.Để tăng cường khả năng thương mại, nhiều nhà sản xuất đã mua lại hoặctrực tiếp tham gia liên kết với các nhà chế tạo và bán lé địa phương. Năm 2011,Daikin đã mua lại Công ty HVAC A irfel của Thổ Nhĩ Kỳ. Năm 2010, Midea đãmua lại 32,5% cổ phần của Công ty Điều hòa không khí Mirano cùa UnitedTechnologies ớ A i Cập. Năm 2011,Carrier đã liên doanh với Tập đoàn Mideađế chế tạo và phân phối các sản phấm điều hòa không khí ở Brazil, Argentinavà Chile. Ngày 06/01/2012 Midea tuyên bố cùng Carrier liên danh xây dựngnhà máy chế tạo máy điều hòa RAC tại Ấn Độ. Carrier cũng đã mua nhiều cổphần cua Công ty Shan-dong Fuerda, một công ty nổi tiếng của Trung Quốcchuyên chế tạo bơm nhiệt địa nhiệt.1.6.3. Môi chất lạnhHàng loạt các quy định thắt chặt việc sử dụng và phát thải môi chất lạnh làmô nhiem môi trường đã được ban hành trên phạm vi toàn thế giơi. Hội đồng châuÂu HU dã ra thông báo soát xét lại Quy chế Môi chất lạnh và các loại ga gây ônhiễm môi trường, trong đó có những quy chế mới về cấm sử dụng các chất cóGWP > 150 trong các xe ô tô mới từ năm 2011 và cấm hoàn toàn vào năm 2017.Các nhà chế tạo ô tô Đức đã loại bò hoàn toàn RI34a và thay thế bằng C〇2 ngaytừ năm 2006. Quốc hội úc đã thông qua Luật Thuế mới đánh vào các môi chấtlạnh gây ô nhiễm môi trường và gây hiệu ứng lồng kính làm Trái Đất nóng lên,luật này đã chính thức có hiệu lực từ 01/07/2012.Tuy các nhà khoa học đã bỏ ra rất nhiều công sức để nghiên cứu và tìmkiếm các môi chất lạnh thay thế nhưng cho đến nay vẫn chưa tìm ra được môichất lạnh hoàn hảo nào đáp ứng, được đầy đủ các yêu cầu về an toàn, hiệu quả,24

Tài liệu liên quan

• Mò mẫm tới lời giải - Nguyễn Đức Tấn potx
  • 2
  • 316
  • 0
• Ôn toán (Nguyễn Đức Tuấn - ĐH Thủy Lợi Hà Nội) - 1 ppt
  • 8
  • 334
  • 1
• Ôn toán (Nguyễn Đức Tuấn - ĐH Thủy Lợi Hà Nội) - 2 potx
  • 8
  • 311
  • 1
• Ôn toán (Nguyễn Đức Tuấn - ĐH Thủy Lợi Hà Nội) - 3 pps
  • 8
  • 236
  • 0
• NHIỆT ĐỚI BUỒN: LỜI CẢNH BÁO VẪN NÓNG SAU NỬA THẾ KỶ NGUYÊN NGỌC pdf
  • 5
  • 718
  • 4
• TRẢ LỜI EM NGUYỄN ĐỨC NAM
  • 1
  • 327
  • 0
• Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh nguyễn đức lợi
  • 364
  • 3
  • 139
• Giáo trình kỹ thuật lạnh cơ sở và ứng dụng (trọn bộ) nguyễn đức lợi pdf
  • 541
  • 7
  • 16
• Bơm nhiệt nguyễn đức lợi
  • 249
  • 2
  • 25
• Giáo dục kĩ năng sống cho học sinh trung học phổ thông thông qua công tác chủ nhiệm lớp tại trường THPT nguyễn thị lợi
  • 18
  • 305
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(36.12 MB - 249 trang) - Bơm nhiệt nguyễn đức lợi Tải bản đầy đủ ngay ×