Đặt vấn đề Ở Việt Nam chưa bao giờ mà điều hòa không khí cỡ nhỏ cho hộ gia đình lại được sử dụng rộng rãi như hiện nay. Vấn đề đặt ra là các nhà sản xuất chưa ý thức bảo vệ môi trường, vì tính thương mại vẫn còn sản xuất ra các loại máy điều hòa sử dụng môi chất R22; người sử dụng thì còn hạn chế rất nhiều về công nghệ, hám rẻ; trình độ đội ngũ kỹ thuật, thiết bị công nghệ ở Việt Nam còn yếu và thiếu dẫn đến môi chất luôn bị thất thoát ra ngoài một lần trong một vòng đời của máy; hơn thế nữa do hệ thống máy điều hòa cở nhỏ đang và sắp sử dụng đa phần còn dùng môi chất R22; điều kiện kinh tế Việt Nam còn nằm ở mức thấp nên vẫn còn sửa chữa nhiều lần khi máy bị hư hỏng hệ thống lạnh. Môi chất R22 là loại môi chất truyền thống được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực làm lạnh, đặc biệt là làm lạnh trong lĩnh vực điều hòa không khí. Môi chất R22 thuộc nhóm môi chất HCFC (HydroChloroFluoroCarbon) là nhóm môi chất phá hủy tầng ôzôn và tạo ra hiệu ứng nhà kính; có rất nhiều nghị định thỏa thuận toàn cầu về việc cắt giảm nhóm môi chất HCFC như nghị định thư Montreal và Kyoto.
Cụ thể là đối với các nước phát triển thì sẽ loại bỏ R22 vào năm 2020 còn đối với các nước đang phát triển như ở Việt nam thì sẽ loại bỏ hoàn toàn vào năm 2040. Tuy nhiên trên thực tế đối với các nước phát triển như Nhật Bản về lĩnh vực điều hòa không khí đã dần loại bỏ vào năm 1997 và đến năm 2005 thì hầu như không còn thấy sử dụng máy điều hòa có môi chất R22 nữa mà chỉ sản xuất nhằm mục đích thương mại. Qua đó ta thấy sự nhìn nhận về môi trường của các nước phát triển luôn đặt lên hàng đầu, vì vậy đối với chúng ta phải nâng cao nhận thức hơn nữa về bảo vệ môi trường trong điều kiện đã có. Chính vì vậy mà Việt Nam gần đây nhất có nhiều cuộc hội thảo về “Kế hoạch giảm sử dụng HCFC - 22 (R22)” minh họa như hình 1.
Trong các nội dung của cuộc hội thảo có nội dung “ Lộ trình thực hiện, từ năm 2015 đến 2019 Việt Nam được phép nhập 3.600 tấn, từ năm 2020 đến 2024 được phép nhập khẩu 2.700 tấn, từ năm 2015 đến 2029 là khoảng 1.000 tấn ga được phép nhập về nước. HVTH: Hoàng Phi Hùng Trang 9 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: GS. LÊ CHÍ HIỆP Hình 1. Hình ảnh thể hiện cuộc hội thảo về “Kế hoạch cắt giảm sử dụng HCFC - 22 (R22)” Hình.
Hình ảnh thể hiện cuộc hội thảo về “Kế hoạch cắt giảm sử dụng HCFC - 22 (R22)” HVTH: Hoàng Phi Hùng Trang 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: GS. LÊ CHÍ HIỆP Quốc gia sản xuất cũng theo lộ trình và nghĩa vụ như vậy ”. Cũng theo báo cáo trong hội thảo này “ Hiện nay các doanh nghiệp, đặc biệt là doanh nghiệp tư nhân có quy mô sản xuất hộ gia đình vẫn lắp đặt thiết bị trên trong khi chế tài quản lý chưa có. Tình trạng này vẫn tiếp tục diễn ra, nhu cầu sử dụng R22 tăng lên, trong khi nhập khẩu ngày càng giảm bớt, dẫn tới giá ga tăng và nếu kéo dài sẽ dẫn đến thiếu ga trầm trọng.” và đặc biệt hơn tất cả là hội thảo gần đây nhất liên qua đến lĩnh vực “làm lạnh và điều hòa không khí”.
Theo [24], vào ngày 03/12/2016, hội thảo về “Loại trừ các chất HCFC và Tiết kiệm năng lượng, Nâng cao hiệu suất năng lượng trong lĩnh vực làm lạnh và điều hòa không khí” đã được tổ chức tại khách sạn Dic Star, TP. thể hiện một số hình ảnh được diễn ra trong hội thảo. Hình ảnh thể hiện hội thảo về “Loại trừ các chất HCFC và Tiết kiệm năng lượng, Nâng cao hiệu suất năng lượng trong lĩnh vực làm lạnh và điều hòa không khí” đã được tổ chức tại khách sạn Dic Star, TP. Vũng Tàu HCFC - 22 (R22)” Qua những vấn đề nêu trên, rất nhiều nhà nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước đã tiến hành nghiên cứu đánh giá để tìm ra các loại môi chất thay thế phù hợp cho HVTH: Hoàng Phi Hùng Trang 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: GS.
LÊ CHÍ HIỆP hệ thống cũ sử dụng R22 nhưng phải đảm bảo về tính ổn định trong quá trình hoạt động, hiệu suất và đặc biệt là phải giảm thiểu hoặc không ảnh hưởng đến môi trường. Với nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã tìm ra rất nhiều môi chất phù hợp để thay thế cho nhiều hệ thống làm lạnh sử dụng môi chất nhóm HCFC, tùy theo hệ thống làm lạnh mà ta có như: R407F, R407C, R290, R404A, R134a…., riêng hai môi chất R407F, R407C thay thế hệ thống điều hòa không khí sử dụng R22 được đánh giá khá rỏ ràng và mang tính phù hợp cao. Do tính phổ biến của môi chất và giá trị kinh tế thì R407C có ưu điểm hơn so với R407F, theo các nghiên cứu phân tích cho thấy với hệ thống điều hòa không khí thì môi chất thay thế R407C có nhiều ưu điểm hơn so với R407F. Có nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã nghiên cứu phân tích, đánh giá và kết luận khá rõ ràng về môi chất thay thế R407C như: Vào năm 1995 hãng điều hòa Trane làm thí nghiệm trên máy điều hòa không khí loại Rooftop có công suất 4 tấn lạnh cũng đã khẳng định rằng năng suất lạnh và hệ số COP của hai môi chất này không khác biệt nhiều và nghiên cứu sử dụng môi chất lạnh R407C thay thế R22 trong công nghệ điều hòa không khí phù hợp điều kiện miền nam Việt Nam – KS.
Trần Văn Thông, GS.TSKH Trần Đức Ba, GS.TSKH Dorokhov, 2010 cũng đã khẳng định: hệ số lạnh COP gần như nhau (hệ số lạnh của R407C lớn hơn R22) và hiệu quả làm lạnh tốt hơn vì hệ số lạnh có phần cao hơn. Tuy nhiên trong tất cả các nghiên cứu chưa nói rõ về điều kiện thay thế thực tế cho từng hệ thống và thông qua hình ảnh cho thấy quá trình thực nghiệm được diễn tra trên mô hình điều hòa có máy nén loại máy nén hở, điều này rất khác biệt với thực tế của hệ thống bên ngoài là máy nén kiểu máy nén kín, chưa nói đến cấu tạo bên trong máy nén. Tất cả các điều này rất khó cho đội ngũ kỹ thuật thực hiện thay thế trong thực tế. Chính vì vậy trong nghiên cứu này, tác giả sẽ đánh giá thực nghiệm sự phù hợp và đưa ra các biện pháp xử lý từng hệ thống cụ thể để thay thế môi chất R407C vào hệ thống R22.
Do hoàn cảnh và điều kiện nghiên cứu nên người nghiên cứu chỉ thực hiện nghiên cứu với các hệ thống điều hòa cở nhỏ làm việc theo chiều làm lạnh ở miền nam Việt Nam. Mục đích nghiên cứu Kiểm tra và đánh giá sự phù hợp của môi chất R407C thay thế cho R22 đang được sử dụng trong phần lớn những hệ thống điều hòa đã qua sử dụng; HVTH: Hoàng Phi Hùng Trang 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: GS. LÊ CHÍ HIỆP Đánh giá được hệ thống khi không thay đổi và thay đổi kết cấu, điều chỉnh van tiết lưu; Phân tích, đánh giá và lựa chọn được hệ thống để thay thế môi chất mang lại hiệu quả năng lượng; Đánh giá được chi phí trong quá trình thay thế và đưa ra quy trình thay thế tối ưu nhất để áp dụng vào thực tế. Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung vào nghiên cứu, thử nghiệm và đánh giá môi chất thay thế thân thiện với môi trường cho các hệ thống điều hòa cũ cở nhỏ được sử dụng R22 phổ biến trên thị trường Việt Nam.
Phạm vi nghiên cứu Quá trình nghiên cứu này hướng đến việc đánh giá mức độ phù hợp của môi chất lạnh R407C vào các hệ thống điều hòa cỡ nhỏ được sử dụng phổ biến trong các hộ gia đình có công suất lạnh dưới 40000Btu/h, loại điều khiển ON - OFF Môi trường nghiên cứu được lắp đặt và thử nghiệm ở miền nam Việt Nam. Cụ thể vị trí ở TP. Cà Mau với nhiệt độ trung bình mùa hè từ 25 đến 350C Mô hình thử nghiệm là các hệ thống thực tế đang sử dụng môi chất R22, trong đó để dễ dàng và tiết kiệm cho quá trình thử nghiệm thì có một mô hình đã thay van tiết lưu ống mao thành tiết lưu tay để thuận lợi cho việc thử nghiệm đánh giá khả năng nâng cao hiệu suất môi chất. Hướng nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thử nghiệm, đo đạc thực tế, so sánh và đánh giá.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài Nếu quá trình nghiên cứu, đánh giá đúng như dự kiến thì đề tài mang ý nghĩa khoa học rất lớn làm tăng sự hứng thú, kích thích cho việc nghiên cứu sau này vì khi ta thay thế một môi chất khác vào hệ thống đã được thiết kế cho môi chất đã chọn mà vẫn đảm bảo các yếu tố kỹ thuật và có thể nâng cao thêm hiệu suất của hệ thống. Như đã nêu trên, với mục đích mà học viên nghiên cứu đề tài này là để giải quyết các khó khăn cho môi chất R22 sau này và đặc biệt hơn để giảm thiểu ô nhiễm môi HVTH: Hoàng Phi Hùng Trang 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: GS. LÊ CHÍ HIỆP trường, giảm gây hiệu ứng nhà kính. Bên cạnh đó với việc đánh giá chính xác của các nghiên cứu khoa học thì khi thay môi chất thay thế thì hiệu suất hệ thống sẽ tăng lên như vậy sẽ giảm được điện năng tiêu tụ đây là một tín hiệu đáng mừng và có ý nghĩa thực tiễn rất lớn.
Dự kiến kế hoạch nghiên cứu Chương I. Mở đầu và tổng quan về hệ thống điều hòa cở nhỏ ở việt Nam. Chương II. Cơ sở lý thuyết và quá trình chọn môi chất thay thế Chương III.
Nghiên cứu thực nghiệm Chương IV. Phương pháp tính toán hỗ trợ cho việc đánh giá bằng phần mềm EES Chương V. Các đánh giá và so sánh cụ thể khi thay R407C vào hệ thống Chương VI. Thảo luận và kết luận 1.
Tổng quan về các hệ thống điều hòa cở nhở ở Việt Nam Cho đến nay ở Việt Nam chưa có một cơ quan, tổ chức thường xuyên nghiên cứu đánh giá toàn diện về thị trường máy điều hòa, mới chỉ có kết quả nghiên cứu của một vài dự án như của Bộ Công thương 2008, các nghiên cứu của Đại học Bách khoa Hà Nội 2010.
