NG Đ N MÔI TR Ự Ả Ạ ƯỞ Ế
TÁC NHÂN L NH VÀ S NH H Th năm, 10 Tháng 11 2011 11:29 ƯỜ ng, Năng l ng... HVACR - Môi tr ứ NG ượ ườ
Tác nhân l nhạ
ậ ữ
ể ỉ ế ệ t b , h ế ị ệ ng m i (trong máy l nh dân ạ ấ ươ ụ ạ
ạ ạ ng g i là gas l nh). ọ
Tác nhân l nh là thu t ng dùng đ ch đ n các ch t dùng trong các thi th ng làm l nh trong dân d ng, công nghi p và th ố d ng th ạ ụ L ch s c a tác nhân l nh ạ ị ườ ử ủ
ữ ầ
t t
t c a t ế ắ ủ ừ ệ ế ấ
ượ ề
ấ ể ử ụ ả ở ầ ử ụ ố ứ ộ ạ ặ ấ
ệ Trong nh ng ngày đ u tiên, ngành công nghi p đi u hòa (HVAC – vi ầ Heating Ventilation and Air Conditioning) h u ề nh ch đ t m i quan tâm đ n vi c tìm ra môi ch t có kh năng làm l nh. B t kỳ ư ỉ ặ ạ ả 2, NH3, CCl4…). Thế ch t nào đáp ng đ c nhu c u đó đ u có th s d ng (SO ấ nh ng sau m t th i gian s d ng, chúng g p ph i tr ng i do các môi ch t này ờ ư đ u đ c h i và có kh năng gây cháy n . ổ ề ộ ạ ả
ữ ầ ấ ạ ừ
c các nhà khoa h c nghiên c u s n xu t. Chúng nhanh chóng đ ứ ả Clo – Flo – ượ c ọ
Vào nh ng năm 1930, tác nhân l nh CFC (có thành ph n c u t o t ạ Cacbon) đ ượ s d ng r ng rãi do hi u su t cao, tính an toàn và s b n v ng. ộ ử ụ ấ ự ề ữ ệ ấ
ng đ ế ườ ượ
ằ ữ ọ ấ ạ
ả ầ ấ ậ ổ
ậ ế ự ữ ng đ n s suy gi m t ng ozone c a trái đ t và bi n đ i khí h u toàn c u. ầ c nh ng tác đ ng đó, 2 ngh đ nh th đã ra đ i nh m gi m thi u h u qu do ả ư ế ằ ể ả ậ ộ ờ ị ị
Đ n nh ng năm 1970, khi các v n đ v môi tr c quan tâm, các nhà ề ề khoa h c nh n ra r ng tác nhân l nh CFC và sau này là HCFC, HFC đã nh ả h ưở ủ Tr ướ chúng mang đ n.ế Ngh đ nh th Montreal ị ư ị
ự ờ
ờ t là s phát hi n l ặ ầ ệ
gi ệ ỗ ủ ị ệ ả ằ
ử ụ ả
ầ vi c s n xu t và s d ng các ấ ự ng đ n s c kh e con ng ầ i và các loài sinh ưở ườ ự ỏ
Ra đ i vào năm 1987, vào th i đi m này s suy ể ự i Nam C c th ng t ng ozone t gi m t ng ozone và đ c bi ả ạ ầ ự ằ tr thành m i quan tâm chính c a toàn c u. Ngh đ nh th Montreal ra đ i nh m ờ ư ị ầ ủ ố ở i h n d n đ b o v t ng ozone b ng cách ể ả ệ ầ ớ ạ c cho là liên quan đ n s suy gi m t ng ozone. S suy gi m t ng ozone ch t đ ả ế ự ầ ấ ượ làm gia tăng các tia c c tím nh h ế ứ ả v t.ậ
ị ế ượ ướ
ấ c ký k t vào ngày 16 tháng 9 năm 1987, tr ượ gi c
ả
i h n các c tiên là gi ớ ạ ấ hoàn i h n s n xu t ớ ạ ả ạ ng đ n t ng ozone th p h n, th i gian ờ ơ ấ ưở ẽ ớ i i h n s n xu t và s d ng tác nhân l nh HCFC ch m h n (đ n 2040 s gi ơ ạ ế ấ ậ
Ngh đ nh đ ị ch t CFC và sau đó là HCFC. Tác nhân l nh CFC đ toàn vào 1996. Do có h s làm nh h ế ầ ệ ố gi ớ ạ ả ử ụ h n s n xu t hoàn toàn). ấ ạ ả
ả ả ệ ỗ ủ
ự ẽ ả ệ ả
ẫ
2 trên 25 tri u kmệ ặ ậ ạ
ự ấ ư ầ
c d đoán s làm l nh t ng bình l u. H u qu ượ ự ủ ng đ i c a vi c thâm th ng ôzôn và chu kỳ c a ủ ầ đ ươ ơ ẽ ệ ố ủ ự
ở th ng ozone Thông qua vi c gi m th i các khí CFC, d báo vào năm 2015 l ự 2 và ph c h i hoàn Nam C c s gi m đi kho ng m t tri u km ụ ồ ộ toàn nhanh nh t là vào năm 2050 hay ch m h n. M c dù v y v n còn m t c nh ộ ả ậ ấ báo nh ,ỏ s m lên toàn c u ả ậ c a vi c này là s gia tăng t ủ các l ệ ỗ ủ (2) th ng.
Ngh đ nh th Kyoto ư ị ị
ữ
ấ ạ ả
ỉ
2 c c Trái Đ t và nâng cao m c n ở ữ ả ự ướ
ớ ớ ứ ự ữ ệ ế ề ấ ơ ổ
ể ẫ ủ ệ ậ
ả ỗ
ế ố ứ ộ ủ ế
ệ ng lai (3) Vào nh ngnăm 1990, các nhà khoa h c phát hi n thêm m t đ c tính c a tác ộ ặ ủ ệ ọ ng m d n lên toàn nhân l nh đó là kh năng làm nóng Trái Đ t. Hi n t ầ ấ ệ ượ ng n ng n . Không ch c uầ (Global Warming) đã và đang gây ra nh ng nh h ề ặ ưở c bi n, s m d n lên toàn làm tan băng ầ ể ự ấ ấ ng c n ơ nhiên. S l c u còn gây ra nh ng bi n đ i to l n v m t sinh thái, t ố ượ ự ề ặ ổ ầ ệ ộ ẽ ả t đ s nh bão đang xu t hi n nhi u h n v i s c m nh l n h n, thay đ i nhi ạ ơ ng đ n các loài sinh v t và có th d n đ n s tuy t ch ng c a m t s loài, h ộ ố ế ưở ủ ng đ n chu i th c ăn. M t nghiên c u d đoán kho ng 18% đ n 35% nh h ưở ả ế trong t ng s 1.103 loài đ ng th c v t có th b tuy t ch ng cho đ n năm 2050, ổ d a trên các s li u tiên đoán khí h u trong t ự ớ ế ự ứ ự ể ị ươ ộ ự ậ ậ ố ệ
ị ị ẫ ế ự ằ
ề ể
ầ ưở ng ặ ấ
greenhouse gas) – nguyên nhân chính c xem là ch t không gây nh h ả ế ự ấ ộ
ờ ệ ứ ầ ộ ố ụ ể
ng đ n t ng ozone nh ng do có h ả ế ầ ằ ặ ư
ư ư ươ ử ụ
ả Đi u này d n đ n s ra đ i ngh đ nh th Kyotol vào năm 1997 nh m gi m ư thi u nh ng khí gây ra hi u ng nhà kính ( ữ c a s m d n lên toàn c u. M c dù đ ượ ủ ự ấ đ n t ng ozone nh ng m t s tác nhân l nh HFC có tác đ ng đ n s m lên toàn ạ ư ế ầ c u và n m trong danh m c các ch t c n c t gi m. Đi n hình nh tác nhân l nh ạ ấ ầ ắ ầ R134a, m c dù g n nh không gây nh h ệ ưở ả ng ti n giao s làm nóng trái đ t cao nên R134a đã b c m s d ng cho các ph ệ ị ấ ố thông t ầ ấ i Châu Âu. ạ
ế bao g m các tác nhân l nh đ ượ ạ
ữ ạ
c thu h i và tái ồ c phép s d ng ử ụ ượ ượ ả c s n ạ
ớ là tác nhân l nh đ i h n s d ng. Ghi chú: Tác nhân l nh “tái ch ” ạ ồ c l u tr trong kho, các tác nhân l nh này đ s d ng ho c đ ặ ượ ư ử ụ Tác nhân l nh “m i” i h n nào. mà không có s gi ạ ự ớ ạ xu t m i hoàn toàn, lo i tác nhân l nh này b gi ạ ị ớ ạ ử ụ ấ ạ ớ
ủ ưở ế ố ế ạ
ng là rõ ràng. Tuy ng đ n t ng ozone ườ ưở ế ầ ả ở
ng c a tác nhân l nh đ n môi tr đây là các tác nhân l nh không nh h ạ i có kh năng gây ra hi u ng nhà kính khá cao (Hình 7). Ngoài ra, không ệ ứ
ng, khí h u, tác nhân l nh còn có th gián ườ ể ế ậ ạ
cân b ng Y u t ằ nh h Ả nhiên, có s tr trêu ự ớ thì l ả ạ ch nh h ng tr c ti p đ n môi tr ỉ ả ưở ti p gây ra nh ng bi n đ i khí h u. ế ự ế ế ữ ậ ổ
ở ự ế ỉ ế ự ả
ả ầ
đây ch đ n s nh h ể ệ ố ạ ủ ả
ồ ạ ỉ
ự c n đ ế ố ầ ượ ả ố ớ ủ ộ
i trong khí quy n càng lâu thì tác nhân đó càng nh h ờ ế ớ ạ
ng. S rò r , ng ệ ng tr c ti p đ n t ng ozone, hi n Y u t ế ố ự ế tr c ti p ưở ế ầ ng m d n lên toàn c u. Đ xem xét đ n kh năng gây nguy h i c a m t tác t ộ ế ầ ấ ượ i ta dùng 2 h s ODP (Ozone Depletion Potential – Kh năng nhân l nh ng ườ ạ làm suy y u t ng ozone) và GWP (Global Warming Potential – Kh năng làm ả ế ầ ấ i trong khí quy n c a các ch t nóng trái đ t). Ngoài ra, s rò r và th i gian t n t ể ủ ờ ấ này cũng là y u t ệ ố c quan tâm. Đ i v i ch s ODP và GWP, các h s ỉ ố này càng cao nghĩ là kh năng tác đ ng c a tác nhân l nh đó càng l n. Th i gian ạ ng m nh đ n môi t n t ả ồ ạ tr ể ườ i, càng ít thì càng gi m thi u tác đ ng. ả ể c l ượ ạ ưở ộ ự ỉ
ạ ế ố đây chính là hi u su t c a m t tác nhân l nh hay nói cách ộ
ệ ạ
đây chính là t b hay h ạ ệ ế ị ệ ố ạ ở ế ị
ố ạ ề ệ ệ
ằ ế ề ố ố ụ ệ
ụ ệ
ệ ạ ộ ượ ệ ấ ả
ơ t đi n gi m công su t ho t đ ng qua đó gi m l ng. Đa s các khí sinh ra sau quá trình cháy c a nhà máy nhi ủ ả ố
ng nhà kính. ế gián ti p Y u t ấ ủ ở khác là hi u su t c a thi t b , h th ng s d ng tác nhân l nh, mà ử ụ ấ ủ ệ máy l nh hay h th ng l nh mà ta v n s d ng h ng ngày. Các thi ẫ ử ụ ệ ố ạ th ng l nh đ u tiêu t n đi n năng đ v n hành, n u hi u su t c a tác nhân l nh ấ ủ ể ậ i càng cao, ta càng tiêu t n ít đi n năng tiêu th . Đi u này không ch mang l ạ ợ i l ỉ ích cho cá nhân, doanh nghi p. Nhìn xa h n, đi n năng tiêu th càng ít nghĩa là ng khí phát các nhà máy nhi ệ th i vào môi tr ệ t ườ đi n đ u là các khí gây nên hi n t ề ệ ượ ả ệ
ạ
ấ ư ặ ổ
i h n s n xu t t ấ ừ
i h n s n xu t và s d ng kéo Tham kh o thông s ả hi u su t cao nh ng l ệ h u. Do đó, CFC đã b gi ậ có h s ODP, GWP th p h n nên th i gian gi ấ và Hình 7, ta th y tác nhân l nh CFC m c dù có ấ ng n ng n đ n t ng ozone và s bi n đ i khí ề ế ầ ưở năm 1996. Các tác nhân l nh HCFC ấ ố ở B ng 1 ả i nh h ạ ả ị ớ ạ ả ơ ặ ự ế ạ ử ụ ớ ạ ả ệ ố ờ
ơ ế ầ ư ạ
i có h s GWP khá cao. M t s tác nhân l nh g n nh hoàn h o v y u t ầ ộ ố ưở ầ ệ ố ả ạ ư
dài h n. Tác nhân l nh HFC g n nh không nh h l ạ môi tr ng và hi u su t nh ng l ng đ n t ng ozone nh ng ư ề ế ố ả i. i d cháy và gây đ c cho con ng ườ ạ ễ ườ ư ệ ấ ộ
ừ ữ ầ ự ạ s cânự
trên, vi c l a ch n s d ng tác nhân l nh c n d a trên sau: T nh ng y u t ế ố b ngằ . S cân b ng đó bao g m các y u t ằ ự
•
•
ọ ử ụ ế ố ế ầ ế ự ưở ưở ng đ n t ng ozone ng đ n s nóng lên toàn c u ầ ả ả
•
•
i trong khí quy n ể
•
ệ ự ồ ODP – Kh năng nh h ả GWP – Kh năng nh h ả L ng rò r ỉ Th i gian t n t ồ ạ Hi u su t ấ ượ ờ ệ
Tác nhân l nh và “Tòa nhà xanh” ạ
ạ
ng hi u qu , b o toàn ngu n n ẩ c, ch ng ô nhi m ti ng n, ngu n n ế ề ử ụ ồ ả ả ệ ễ ố
ồ ướ c, ng làm vi c, sinh s ng và vui ố ườ ệ
ng. Tòa nhà xanh – Green Building là nh ng tòa nhà đ t chu n v s d ng năng ữ l ồ ướ ượ c xem là n i có môi tr không khí, đ t v.v… đ ơ ượ ấ ch i thân thi n v i môi tr ườ ệ ơ ớ
(LCGWP + LCODP × 100,000) ≤ 100 LCGWP = [GWPr x (Lr x Life +Mr) x Rc]/Life
LCODP = [ODPr x (Lr x Life +Mr) x Rc]/Life LCGWId: Lifecycle Direct Global Warming Index LCODI: Lifecycle Ozone Depletion Index GWPr: Global Warming Potential of Refrigerant ODPr: Ozone Depletion Potential of Refrigerant Lr: Refrigerant Leakage Rate (default of 2%) Mr: End-of-life Refrigerant Loss (default of 10%) Life: Equipment Life (23 years for centrifugal and screw chillers) Rc: Refrigerant Charge per ton of cooling capacity
c ch ng nh n là “Tòa nhà xanh” c n ph i th a mãn các tiêu ộ ứ ả ỏ
ẩ ế ớ ầ ệ
ể ể ế i hi n nay có th k đ n i Vi và t ạ ệ t ủ ủ
ự ộ
i – . M t công trình đ ượ ậ ch c có uy tín đ ra. Trên th gi chu n do các t ề ổ ứ là LEED c a M , Green Star c a Úc, Green Mark c a Singapore ủ ỹ Nam hi n đang xây d ng m t tiêu chu n riêng d a trên các tiêu chu n c a c ng ẩ ủ ộ ẩ đ ng th gi ộ ệ ự ế ớ tiêu chu n LOTUS ẩ
c đánh giá có ử ụ ạ ạ ẽ ượ
Trong các tiêu chu n này, lo i tác nhân l nh s d ng cũng s đ th a mãn tiêu chí đ ra hay không. ẩ ề ỏ
ứ ạ ọ ế ố
t c các y u t ấ ả đ n ODP hay GWP. ẽ ế ế ỉ
Theo công th c trên, tiêu chí l a ch n tác nhân l nh bao hàm t ự cân b ng mà ta nói đ n ch không ch đánh giá riêng l ứ ằ L i k t ờ ế
ệ ườ ưở ả ố ặ ớ ữ ả ổ
ữ i hi n đang ph i đ i m t v i nh ng nh h ộ
ế ầ ủ ự ế ạ ự ấ ầ ầ
ưở ầ ẽ ủ ậ ẫ ổ
ạ ề ệ ế ầ ầ ả
ệ ử ụ ế ự ạ
ầ ạ ụ
c n u chúng ta ng d ng chúng ứ ể ử ụ ượ ế ề ướ ự
ợ t b l nh phù h p h n. Con ng ng c a s bi n đ i khí ỉ h u mà m t trong nh ng nguyên nhân gây ra chúng là tác nhân l nh. Không ch ậ ng đ n t ng ozone, tác nhân l nh còn góp ph n gây ra s m d n lên nh h ạ ả toàn c u – là nguyên nhân chính d n đ n s thay đ i m nh m c a khí h u trong ế ự th i gian g n đây. H u h t các tác nhân l nh hi n nay đ u không ph i là hoàn ạ ờ ấ h o, do đó c n quan tâm đ n s cân b ng trong vi c s d ng tác nhân l nh. B t ằ ả kỳ tác nhân l nh nào cũng có th s d ng đ ể ử ụ ọ i đây đ s d ng và l a ch n m t cách phù h p. Hãy tham kh o nh ng đi u d ữ ả ộ thi ơ ế ị ạ ợ
Đ i v i cá nhân: ố ớ
•
ố ạ ề ệ ạ ạ
ệ
ệ ư ườ ọ ự ế ế ủ ả ế ị ệ ệ ệ ấ
•
t b hi u su t cao, ti t b đi n nói chung và thi ng (R407C, R410A) và ng d ng các công ngh tiên ti n. Do ụ t ki m đi n n u đ kh năng. ế t b l nh nói riêng m t cách ế ị ạ ế ị ệ ộ
ệ
o
ế ộ ặ
Đa s các hãng hi n nay đ u có thêm lo i tác nhân l nh (gas l nh) thân thi n v i môi tr ứ ớ đó u tiên ch n l a các thi S d ng các thi ử ụ hi u qu nh t: ấ ả o Đ ng cài đ t ch đ máy quá l nh(160C), đi u này gây lãng phí ạ ng đ n s c kh e, thông th ng nhi ề t đ 250C là phù ệ ộ ừ ng và nh h ả ế ứ ưở ườ ượ ỏ
năng l h p.ợ
o
o T t các thi t b đi n khi không s d ng ắ ế ị ệ ử ụ
•
o
Đ i v i doanh nghi p: ố ớ ệ
ế ầ
ng. H th ng l nh g n nh chi m 30 – 40% tiêu th đi n năng trong tòa nhà. Hãy ư ch c r ng b n đang s d ng m t h th ng ti ử ụ ụ ệ t ki m năng l ệ ệ ố ắ ằ ộ ệ ố ạ ạ ượ ế
ng cho thi t b . Thay th thi ế ả ả ưỡ ế ị ế ế ị ệ t b cũ hi u
Quan tâm đ n công tác b o trì, b o d su t kém. ấ
t ki m năng ệ ố ế ớ ế ệ
Đ i v i các công trình m i, hãy quan tâm đ n các h th ng ti ố ớ ng: l ượ
•
t (s d ng heat wheel, heat recovery) ệ ử ụ
•
ệ ố ệ ố
•
•
H th ng thu h i nhi ồ H th ng tích tr l nh (ice storage) ữ ạ Dùng heat pump thay cho lò h i đ cung c p n ơ ể ấ ướ Tham kh o các h ể ế ế ả ng d n thi ẫ ướ c nóng ấ t k “xanh” đ có m t h th ng hi u su t ộ ệ ố ệ
cao
•
cân b ng c a tác nhân l nh trong đó đ c bi t là ế ố ế ủ ằ ặ ạ ệ
Luôn xem xét đ n y u t hi u su t c a h th ng l nh ấ ủ ệ ố ệ ạ
Ngu n tham kh o ả ồ
ự ả
Ấ
(1)The Next Generation of Refrigerants – Historical Review, Considerations, and Outlook - J. M. Calm (2)http://vi.wikipedia.org/wiki/ S _suy_gi m_ôzôn (3)http://vi.wikipedia.org/wiki/ m_lên_toàn_c u ầ (4)http://www.reuters.com/article/2009/07/09/eu-climate-refrigerants- idUSL969326320090709 (5)htttp://data.worldbank.org 6)http://www.carbonify.com/carbon-calculator.htm
