Tài liệu Tác nhân lạnh - Nguyễn Bùi Đạt

Chia sẻ: Nguyen Bui Dat | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

271
lượt xem 61
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu nghiên cứu các tác nhân lạnh trong ngành nhiệt lạnh, cung cấp các thông tin về lịch sử của tác nhân lạnh, nghị định thư Montreal, nghị định thư Kyoto, yếu tố trực tiếp, yếu tố gián tiếp, tiêu chuẩn LOTUS. Mời các bạn cùng tham khảo thêm chi tiết nội dung tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu Tác nhân lạnh - Nguyễn Bùi Đạt

UT - T TÁC NHÂN LẠNH T|c nh}n lạnh l{ thuật ngữ dùng để chỉ đến c|c chất dùng trong c|c thiết bị, hệ thống l{m lạnh trong d}n dụng, công nghiệp v{ thương mại (trong m|y lạnh d}n dụng thường gọi l{ gas lạnh) Lịch sử của tác nhân lạnh Trong những ng{y đầu tiên, ng{nh công nghiệp điều hòa ( V – viết tắt của từ eating Ventilation and ir onditioning) hầu như chỉ đặt mối quan t}m đến việc tìm ra môi chất có khả năng l{m lạnh ất kỳ chất n{o đ|p ứng được nhu cầu đó đều có thể sử dụng (SO2, NH3, CCl4…) Thế nhưng sau một thời gian sử dụng, chúng gặp phải trở ngại do c|c môi chất n{y đều độc hại v{ có khả năng g}y ch|y nổ V{o những năm 1930, t|c nh}n lạnh F (có th{nh phần cấu tạo từ lo – Flo – acbon) được c|c nh{ khoa học nghiên cứu sản xuất húng nhanh chóng được sử dụng rộng r~i do hiệu suất cao, tính an to{n v{ sự bền vững ến những năm 1970, khi c|c vấn đề về môi trường được quan t}m, c|c nh{ khoa học nhận ra rằng t|c nh}n lạnh F v{ sau n{y l{ F , F đ~ ảnh hưởng đến sự suy giảm tầng ozone của tr|i đất v{ biến đổi khí hậu to{n cầu Trước những t|c động đó, 2 nghị định thư đ~ ra đời nhằm giảm thiểu hậu quả do chúng mang đến Nghị định thư Montreal KS U U T Page 1
UT - T Ra đời v{o năm 1987, v{o thời điểm n{y sự suy giảm tầng ozone v{ đặc biệt l{ sự ph|t hiện lỗ thủng tầng ozone tại am ực trở th{nh mối quan t}m chính của to{n cầu ghị định thư Montreal ra đời nhằm để bảo vệ tầng ozone bằng cách giới hạn dần việc sản xuất v{ sử dụng c|c chất được cho l{ liên quan đến sự suy giảm tầng ozone Sự suy giảm tầng ozone l{m gia tăng c|c tia cực tím ảnh hưởng đến sức khỏe con người v{ c|c lo{i sinh vật ghị định được ký kết v{o ng{y 16 th|ng 9 năm 1987, trước tiên l{ giới hạn c|c chất F v{ sau đó l{ F T|c nh}n lạnh F được giới hạn sản xuất hoàn toàn vào 1996. Do có hệ số l{m ảnh hưởng đến tầng ozone thấp hơn, thời gian giới hạn sản xuất v{ sử dụng t|c nh}n lạnh F chậm hơn (đến 2040 sẽ giới hạn sản xuất ho{n to{n) Thông qua việc giảm thải c|c khí F , dự b|o v{o năm 2015 lỗ thủng ozone ở am ực sẽ giảm đi khoảng một triệu km2 trên 25 triệu km2v{ phục hồi ho{n to{n nhanh nhất l{ v{o năm 2050 hay chậm hơn Mặc dù vậy vẫn còn một cảnh b|o nhỏ, sự ấm lên toàn cầu được dự đo|n sẽ l{m lạnh tầng bình lưu ậu quả của việc n{y l{ sự gia tăng tương đối của việc th}m thủng ôzôn v{ chu kỳ của c|c lỗ thủng (2) Nghị định thư Kyoto KS U U T Page 2
UT - T V{o nhữngnăm 1990, c|c nh{ khoa học ph|t hiện thêm một đặc tính của t|c nh}n lạnh đó l{ khả năng l{m nóng Tr|i ất iện tượng ấm dần lên to{n cầu (Global Warming) đ~ v{ đang g}y ra những ảnh hưởng nặng nề Không chỉ l{m tan băng ở 2 cực Tr|i ất v{ n}ng cao mực nước biển, sự ấm dần lên to{n cầu còn g}y ra những biến đổi to lớn về mặt sinh th|i, tự nhiên Số lượng cơn b~o đang xuất hiện nhiều hơn với sức mạnh lớn hơn, thay đổi nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến c|c lo{i sinh vật v{ có thể dẫn đến sự tuyệt chủng của một số lo{i, ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn Một nghiên cứu dự đo|n khoảng 18% đến 35% trong tổng số 1 103 lo{i động thực vật có thể bị tuyệt chủng cho đến năm 2050, dựa trên c|c số liệu tiên đo|n khí hậu trong tương lai (3) iều n{y dẫn đến sự ra đời nghị định thư Kyotol v{o năm 1997 nhằm giảm thiểu những khí g}y ra hiệu ứng nh{ kính (greenhouse gas) – nguyên nhân chính của sự ấm dần lên to{n cầu Mặc dù được xem l{ chất không g}y ảnh hưởng đến tầng ozone nhưng một số t|c nh}n lạnh F có t|c động đến sự ấm KS U U T Page 3
UT - T lên to{n cầu v{ nằm trong danh mục c|c chất cần cắt giảm iển hình như t|c nh}n lạnh R134a, mặc dù gần như không g}y ảnh hưởng đến tầng ozone nhưng do có hệ số l{m nóng tr|i đất cao nên R134a đ~ bị cấm sử dụng cho c|c phương tiện giao thông tại h}u Âu KS U U T Page 4
UT - T Ghi chú: Tác nhân lạnh “tái chế” bao gồm c|c t|c nh}n lạnh được thu hồi v{ t|i sử dụng hoặc được lưu trữ trong kho, c|c t|c nh}n lạnh n{y được phép sử dụng m{ không có sự giới hạn n{o Tác nhân lạnh “mới” l{ t|c nh}n lạnh được sản xuất mới ho{n to{n, loại t|c nh}n lạnh n{y bị giới hạn sử dụng Yếu tố cân bằng Ảnh hưởng của t|c nh}n lạnh đến môi trường l{ rõ r{ng Tuy nhiên, có sự trớ trêu ở đ}y l{ c|c t|c nh}n lạnh không ảnh hưởng đến tầng ozone thì lại có khả năng g}y ra hiệu ứng nh{ kính kh| cao ( ình 7) go{i ra, không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường, khí hậu, t|c nh}n lạnh còn có thể gi|n tiếp g}y ra những biến đổi khí hậu Yếu tố trực tiếp ở đ}y chỉ đến sự ảnh hưởng trực tiếp đến tầng ozone, hiện tượng ấm dần lên to{n cầu ể xem xét đến khả năng g}y nguy hại của một t|c nh}n lạnh người ta dùng 2 hệ số ODP (Ozone Depletion Potential – Khả năng l{m suy yếu tầng ozone) v{ WP ( lobal Warming Potential – Khả năng l{m nóng tr|i đất) go{i ra, sự rò rỉ v{ thời gian tồn tại trong khí quyển của c|c chất n{y cũng l{ yếu tố cần được quan t}m ối với chỉ số ODP v{ WP, c|c hệ số n{y c{ng cao nghĩ l{ khả năng t|c động của t|c nh}n lạnh đó c{ng lớn Thời gian tồn tại trong khí quyển c{ng l}u thì t|c nh}n đó c{ng ảnh hưởng mạnh đến môi trường Sự rò rỉ, ngược lại, c{ng ít thì c{ng giảm thiểu t|c động Yếu tố gián tiếp ở đ}y chính l{ hiệu suất của một t|c nh}n lạnh hay nói c|ch kh|c l{ hiệu suất của thiết bị, hệ thống sử dụng t|c nh}n lạnh , m{ ở đ}y chính l{ m|y lạnh hay hệ thống lạnh m{ ta vẫn sử dụng hằng ng{y |c thiết bị hay hệ thống lạnh đều tiêu tốn điện năng để vận h{nh, nếu hiệu suất của t|c nh}n lạnh c{ng cao, ta c{ng tiêu tốn ít điện năng tiêu thụ iều n{y không chỉ mang lại lợi ích cho c| nh}n, doanh nghiệp hìn xa hơn, điện năng tiêu thụ c{ng ít nghĩa l{ c|c nh{ m|y nhiệt điện giảm công suất hoạt động qua đó giảm lượng khí ph|t thải v{o môi trường a số c|c khí sinh ra sau qu| trình ch|y của nh{ m|y nhiệt điện đều l{ c|c khí g}y nên hiện tượng nh{ kính KS U U T Page 5
UT - T Tham khảo thông số ở Bảng 1 và Hình 7, ta thấy t|c nh}n lạnh F mặc dù có hiệu suất cao nhưng lại ảnh hưởng nặng nề đến tầng ozone v{ sự biến đổi khí hậu Do đó, F đ~ bị giới hạn sản xuất từ năm 1996 |c t|c nh}n lạnh HCFC có hệ số ODP, WP thấp hơn nên thời gian giới hạn sản xuất v{ sử dụng kéo d{i hơn T|c nh}n lạnh F gần như không ảnh hưởng đến tầng ozone nhưng lại có hệ số WP kh| cao Một số t|c nh}n lạnh gần như ho{n hảo về yếu tố môi trường v{ hiệu suất nhưng lại dễ ch|y v{ g}y độc cho con người Từ những yếu tố trên, việc lựa chọn sử dụng t|c nh}n lạnh cần dựa trên sự cân bằng Sự c}n bằng đó bao gồm c|c yếu tố sau: ODP – Khả năng ảnh hưởng đến tầng ozone  GWP – Khả năng ảnh hưởng đến sự nóng lên to{n cầu  ượng rò rỉ  Thời gian tồn tại trong khí quyển  iệu suất  KS U U T Page 6
UT - T Tác nhân lạnh và “Tòa nhà xanh” Tòa nhà xanh – reen uilding l{ những tòa nh{ đạt chuẩn về sử dụng năng lượng hiệu quả, bảo to{n nguồn nước, chống ô nhiễm tiếng ồn, nguồn nước, không khí, đất v v… được xem l{ nơi có môi trường l{m việc, sinh sống v{ vui chơi th}n thiện với môi trường (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 KS U U T Page 7
UT - T Một công trình được chứng nhận l{ “Tòa nh{ xanh” cần phải thỏa m~n c|c tiêu chuẩn do c|c tổ chức có uy tín đề ra Trên thế giới hiện nay có thể kể đến là LEED của Mỹ, Green Star của Úc, Green Mark của Singapore v{ tại Việt am hiện đang x}y dựng một tiêu chuẩn riêng dựa trên c|c tiêu chuẩn của cộng động thế giới – tiêu chuẩn LOTUS. Trong c|c tiêu chuẩn n{y, loại t|c nh}n lạnh sử dụng cũng sẽ được đ|nh gi| có thỏa m~n tiêu chí đề ra hay không Theo công thức trên, tiêu chí lựa chọn t|c nh}n lạnh bao h{m tất cả c|c yếu tố c}n bằng m{ ta nói đến chứ không chỉ đ|nh gi| riêng lẽ đến ODP hay WP Lời kết on người hiện đang phải đối mặt với những ảnh hưởng của sự biến đổi khí hậu m{ một trong những nguyên nh}n g}y ra chúng l{ t|c nh}n lạnh Không chỉ ảnh hưởng đến tầng ozone, t|c nh}n lạnh còn góp phần g}y ra sự ấm dần lên to{n cầu – l{ nguyên nh}n chính dẫn đến sự thay đổi mạnh mẽ của khí hậu trong thời gian gần đ}y ầu hết c|c t|c nh}n lạnh hiện nay đều không phải l{ ho{n hảo, do đó cần quan t}m đến sự c}n bằng trong việc sử dụng t|c nh}n lạnh ất kỳ t|c nh}n lạnh n{o cũng có thể sử dụng được nếu chúng ta ứng dụng chúng một c|ch phù hợp ~y tham khảo những điều dưới đ}y để sử dụng v{ lựa chọn thiết bị lạnh phù hợp hơn Đối với cá nhân: KS U U T Page 8
UT - T  a số c|c h~ng hiện nay đều có thêm loại t|c nh}n lạnh (gas lạnh) th}n thiện với môi trường (R407 , R410 ) v{ ứng dụng c|c công nghệ tiên tiến Do đó ưu tiên chọn lựa c|c thiết bị hiệu suất cao, tiết kiệm điện nếu đủ khả năng  Sử dụng c|c thiết bị điện nói chung v{ thiết bị lạnh nói riêng một c|ch hiệu quả nhất: o o ừng c{i đặt chế độ m|y qu| lạnh(160 ), điều n{y g}y l~ng phí năng lượng v{ ảnh hưởng đến sức khỏe, thông thường nhiệt độ 250 l{ phù hợp o o Tắt c|c thiết bị điện khi không sử dụng Đối với doanh nghiệp: ệ thống lạnh gần như chiếm 30 – 40% tiêu thụ điện năng trong tòa nh{ ~y chắc rằng bạn đang sử dụng một hệ thống tiết kiệm năng lượng Quan t}m đến công t|c bảo trì, bảo dưỡng cho thiết bị Thay thế thiết bị cũ hiệu suất kém ối với c|c công trình mới, h~y quan t}m đến c|c hệ thống tiết kiệm năng lượng: ệ thống thu hồi nhiệt (sử dụng heat wheel, heat recovery) o ệ thống tích trữ lạnh (ice storage) o Dùng heat pump thay cho lò hơi để cung cấp nước nóng o Tham khảo c|c hướng dẫn thiết kế “xanh” để có một hệ thống hiệu suất o cao uôn xem xét đến yếu tố c}n bằng của t|c nh}n lạnh trong đó đặc biệt l{ o hiệu suất của hệ thống lạnh KS U U T Page 9
UT - T KS U U T Page 10