Hiểu về COP IPLV NPLV của Chiller

HIỂU VỀ COP IPLV NPLV CỦA CHILLER

Thân chào bạn đọc!

Chào mừng bạn đến với Chiller Learner - nơi chia sẻ kiến thức từ cơ bản đến chuyên sâu về lĩnh vực HVAC và hệ thống Chiller.

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về chủ đề: "Hiểu về COP IPLV NPLV của Chiller".

    Khi nhắc đến Chiller hoặc các thiết bị điều hòa nói chung, một trong những chỉ số quan trọng được xem xét hàng đầu đó là hiệu suất làm lạnh, trong đó COP, IPLV hay NPLV đều có điểm chung khi đánh giá về hiệu quả làm lạnh của Chiller. Vậy đâu là điểm khác nhau của những chỉ số này, sau đây hãy cùng Chiller Learner làm rõ một số khái niệm quan trọng.

I. Công suất lạnh ròng Qev (Net Refrigerating Capacity – kW hoặc RT)

    Công suất lạnh là công suất có ích thu được từ bình bay hơi của Chiller để làm mát nguồn nhiệt bên ngoài.

Qev = m𝑤 ∙ cp ∙ (Tin - Tout)

    Với: mw: lưu lượng khối lượng của nước qua bình (kg/s)
            Cp: nhiệt dung riêng của nước (kJ/kgK) ở điều kiện hoạt động
            Tin – Tout: Chênh nhiệt độ nước vào và ra của bình bay hơi (oC)

II. Tổng Công suất điện đầu vào Winput (Total Input Power – kW)

    Là tổng công suất điện đầu vào của tất cả các bộ phận trong Chiller, bao gồm cả các nguồn phụ nhưng không bao gồm điện đầu vào của bơm tích hợp (nếu có). Hầu hết trường hợp máy nén chiếm phần lớn công suất điện đầu vào này.

III. Hệ số hiệu suất làm lạnh (COP - Cooling Coefficient of Performance), kW/kW

    Đây là tỷ lệ giữa công suất làm lạnh ròng Qev (Net Refrigerating Capacity - kW) trên tổng công suất điện đầu vào Winput (Total Input Power - kW) ở một điều kiện xác định.

COP = Qev/ Winput

    Giá trị này càng lớn thì Chiller có hiệu suất làm lạnh càng cao. Ví dụ: Chiller 800RT có COP 6.0 kW/kW ở điều kiện nước 7/12 - 32/37.

IV. Hệ số công suất điện đầu vào trên công suất lạnh (Power Input per Capacity), kW/RT

    Hệ số này là tỷ lệ giữa tổng công suất điện đầu vào Winput (Total Input Power - kW) trên công suất làm lạnh ròng Qev (đơn vị Tấn lạnh - RT) ở một điều kiện xác định.

kW/RT = Winput/Qew

    Trái ngược với hệ số COP, nếu hệ số kW/RT càng nhỏ thì Chiller có hiệu suất làm lạnh càng cao. Ví dụ: nếu Chiller có COP = 6.0kW/kW (ở điều kiện xác định) thì hệ số kW/RT lúc này của Chiller là 0.586 kW/RT (1RT = 3.51685 kW lạnh).

    Với 2 khái niệm trên ta đều có thể dùng để đánh giá hiệu suất làm lạnh của Chiller, cần lưu ý rằng để đánh giá đúng hiệu suất của một Chiller ta cần đề cập đến điều kiện hoạt động của Chiller tại thời điểm xét.
Ví dụ: Chiller 800RT có COP 6.0 kW/kW ở điều kiện nước 7/12 - 32/37.

    Nhiều người khi nói đến hiệu suất chiller khi hoạt động ở 1000 kW, 2000 kW, 3000 kW, … có COP bằng 5.0, 5.5, 6.0 kW/kW v.v… mà không đề cập đến điều kiện hoạt động thì COP đó cũng không có nhiều ý nghĩa. Vì ở mỗi điều kiện nhiệt độ nước vào/ra của bình bay hơi, bình ngưng Chiller khác nhau thì COP Chiller sẽ thay đổi rất nhiều.
Chiller Learner sẽ có riêng một bài viết về tác động của nhiệt độ nước ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của Chiller. Bạn đọc theo dõi nhé!

V. Hệ số IPLV và NPLV của Chiller

    - IPLV (Integrated Part-Load Value) là giá trị thể hiện hiệu suất làm lạnh khi Chiller hoạt động non tải ở điều kiện đánh giá tiêu chuẩn (được gọi là điều kiện AHRI 550:590 theo hệ IP hoặc AHRI 551:591 theo hệ SI).

    - NPLV (Non-Standard Part-Load Value) thể hiện hiệu suất làm lạnh khi hoạt động non tải, tuy nhiên lúc này điều kiện đánh giá không phải ở điều kiện tiêu chuẩn mà liên quan đến điều kiện thiết kế của mỗi dự án. Do đó hệ số NPLV được đánh giá là gần với thực tế dự án hơn so với IPLV.

    Hai hệ số IPLV và NPLV của Chiller cùng được tính dựa trên công thức sau:

    Trong đó: 
    A = COP (kW/kW) ở 100% load
    B = COP (kW/kW) ở 75% load 

    C = COP (kW/kW) ở 50% load 

    D = COP (kW/kW) ở 25% load

    Hoặc công thức:

    Trong đó: 

    A = kW/RT ở 100% load

    B = kW/RT ở 75% load 

    C = kW/RT ở 50% load 

    D = kW/RT ở 25% load

    Ở 2 công thức trên, các hệ số 0.01 0.42 0.45 0.12 có thể hiểu là tỉ trọng thời gian tương ứng với % tải hoạt động của Chiller. Nghĩa là 1% thời gian Chiller hoạt động ở 100% tải, 42% thời gian hoạt động ở 75% tải, 45% thời gian hoạt động ở 50% tải và 12% thời gian hoạt động ở 25% tải.

VI. Điều kiện khi đánh giá hệ số IPLV và NPLV của Chiller

    Như đã trình bày phía trên, ta thấy rằng hệ số IPLV và NPLV có cùng chung công thức tính, nhưng khác nhau ở điều kiện hoạt động của Chiller khi đánh giá.
Đối với từng kiểu giải nhiệt bình ngưng khác nhau điều kiện đánh giá cũng sẽ khác. Trong phạm vi bài này, Chiller Learner sẽ tập trung phân tích về Chiller giải nhiệt nước (Water cooled Chiller).

    - Điều kiện đánh giá đối với hệ số IPLV.IP và NPLV.IP (theo AHRI 550:590):

    - Điều kiện đánh giá đối với hệ số IPLV.SI và NPLV.SI (theo AHRI 551:591):

VII. Tổng kết

    Hiện nay hầu như hãng Chiller nào cũng thể hiện giá trị IPLV/ NPLV trong bảng thông số kỹ thuật của Chiller. Tuy nhiên khi đã hiểu rõ công thức tính và điều kiện đánh giá (được trình bày ở mục 5 & 6) chúng ta hoàn toàn có thể tự tính toán các giá trị này, từ đó đặt ra yêu cầu giới hạn tối thiểu về giá trị IPLV/ NPLV của Chiller theo nhu cầu của từng dự án mà bạn thiết kế.
Chúng tôi cũng đã soạn sẵn form tính cho các giá trị COP, IPLV, NPLV của Chiller, nếu bạn đọc cần hãy liên hệ chúng tôi (tất cả hoàn toàn miễn phí). 

    Như vậy chúng ta vừa tìm hiểu về "COP IPLV NPLV của Chiller". Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc ý kiến đóng góp về nội dung bài viết, anh/chị hãy để lại bình luận hoặc gửi mail về địa chỉ chillerlearner@gmail.com. Xin cảm ơn!

Thân chào và hẹn gặp lại ở chủ đề tiếp theo!

Chiller Learner.