COP và ý nghĩa của COP trong tiết kiệm năng lượng
COP là hệ số hiệu quả năng lượng (Coefficient Of Performance) tương đương với hệ số lạnh ε và cả hệ số nhiệt φ trong các giáo trình kỹ thuật lạnh của Việt nam. Để phân biệt hệ số lạnh và hệ số nhiệt của bơm nhiệt người ta dùng thêm kí hiệu chân cooling là lạnh và heating là nhiệt hay sưởi ấm.
COP cooling = (Năng suất lạnh hữu ích thu được ở dàn bay hơi Qo)/(Điện năng tiêu tốn N), kW/kW
COP heating = COPcooling + 1 = (Năng suất nhiệt hữu ích thu được ở dàn ngưng)/(Điện năng tiêu tốn), kW/kW. (Tài liệu Anh Mỹ hay dùng tấn lạnh RT/kW).
COP cho trong các catalog là hệ số hiệu quả khi máy vận hành ở 100% tải. COP của một máy lạnh hoặc một máy ĐHKK càng cao thì máy tiết kiệm năng lượng càng nhiều. Thường sử dụng COP tiêu chuẩn để so sánh. Nghĩa là đối với hệ thống lạnh 1 cấp thì nhiệt độ bay hơi là -15oC, nhiệt độ ngưng tụ là +30oC; Hệ thống lạnh 2 cấp tương ứng là -35oC và +35oC; và hệ thống ĐHKK giải nhiệt gió là nhiệt độ trong nhà +27oC và ngoài trời là +35oC. Lưu ý: COP đôi khi còn được kí hiệu là EER (Energy Efficiency Ratio) hoặc CER (Cooling Efficiency Ratio) với đơn vị là Btu/h/W.
PIC và cách tính % tiết kiệm điện năng
PIC (Power input per Capacity – Công suất tiêu thụ trên năng suất lạnh) là chỉ số tiêu thụ điện và được tính theo biểu thức sau:
PIC=N/Qo=1/COP
Có thể tính % tiết kiệm điện năng tiêu thụ giữa 2 máy có chỉ số tiêu thụ điện năng € khác nhau theo biểu thức sau:
€=(PIC1-PIC2)/PIC1
Do PIC = 1/COP nên cũng có thể tính € theo biêu thức:
€=(COP2-COP1)/COP2
Ví dụ 1: Máy điều hoà không khí VRVIII 18HP có COP = 2,99 kW/kW và máy VRVIII 8HP có COP = 4,27 kW/kW. Hỏi máy 8HP tiết kiệm được bao nhiêu phần trăm điện năng so với máy 18HP?
Giải: COP1 = 2.99, COP2 = 4,27. Thay các giá trị vào biểu thức (5) được:
€ = (4,27 – 2,99)/4,27. 100% = 30%.
Trả lời: Khi sử dụng máy 8HP sẽ tiết kiệm được khoảng 30% so với máy 18HP.
IPLV và ý nghĩa của IPLV trong tiết kiệm năng lượng
IPLV (Integrated Part Load Value) là giá trị vận hành non tải tích hợp. Chúng tôi đề nghị gọi IPLV là hệ số non tải hoặc hệ số tích hợp.
Theo thống kê của ARI (Air Conditioning and Refrigeration Institute) của Mỹ thì ở Mỹ các hệ thống ĐHKK thực tế chỉ vận hành 1% thời gian trong năm ở 100% tải, còn 99% là vận hành ở chế độ non tải, cụ thể 42% thời gian chạy ở 75% tải, 45% thời gian chạy ở 50% tải và 12% thời gian chạy ở 25% tải. Chính vì vậy tiêu chuẩn ARI 550/590 quy định lấy IPLV làm tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả năng lượng của hệ thống
lạnh và ĐHKK thay cho COP. IPLV được tính như sau:
IPLV=0,01A+0,42B+0,45C+0,12D, kW/kW hoặc RT/kW. trong đó A,B,C,D là COP ở 100%, 75%, 50% và 25% tải.
Người ta còn tính IPLV theo chỉ số điện tiêu thụ PIC (Power Input per Capacity) đơn vị kW điện tiêu tốn /kW năng suất lạnh (hoặc kW/RT) như sau:
trong đó A,B,C,D là chỉ số điện tiêu thụ PIC ở 100%, 75%, 50% và 25% tải.
Như vậy, IPLV có thể là COP giảm tải lại cũng có thể là PIC giảm tải. Chính vì vậy, cần phải lưu ý khi tra dữ liệu từ catalog về bản chất cũng như đơn vị của IPLV.
Cũng theo ARI550/590 thì các hệ số của A,B,C,D là khác nhau đối với điều kiện thời tiết khác nhau và loại công trình khác nhau. Để đơn giản hệ số tính ARI chỉ chia ra 4 nhóm hệ số như sau: Về thời tiết ARI chia ra vùng có nhiệt độ ngoài trời bằng và cao hơn -17,8oC (0oF) và vùng có nhiệt độ ngoài trời bằng và cao hơn 12,8oC (55oF). Về loại công trình ARI chia ra công trình chỉ hoạt động trong giờ hành chính (làm việc
5 ngày 1 tuần và 8 giờ mỗi ngày) và loại công trình hoạt động liên tục (7 ngày 1 tuần và 24 giờ mỗi ngày). Nhiệt độ ngoài trời không bao giờ xuống đến -17,8oC nên đối với Việt nam chỉ cần dùng 2 nhóm hệ số cho 2 loại công trình chạy theo giờ hành chính và chạy liên tục như sau:
– Chạy theo giờ hành chính như công sở…: IPLV=0,018A+0,501B+0,481C+0D;
– Chạy liên tục như khách sạn…: IPLV=0,012A+0,423B+0,565D+0C.
Lưu ý: IPLV đôi khi còn được kí hiệu là SEER (Seasonal Energy Efficiency
Ratio) với đơn vị là Btu/h/W.
