TCVN7827:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7827:2015 về Quạt điện - Phương pháp xác định hiệu suất năng lượng TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7827 : 2015 QUẠT ĐIỆN - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG Electric fans - Method for determination of energy efficiency Lời nói đầu TCVN 7827:2015 thay thế TCVN 7827:2007; TCVN 7827:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. QUẠT ĐIỆN - PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG Electric fans - Method for determination of energy efficiency 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này áp dụng cho quạt bàn, quạt đứng, quạt treo tường và quạt trần (sau đây gọi là quạt điện) được sử dụng trong gia đình và các mục đích tương tự. Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định hiệu suất năng lượng c ủa quạt điện. 2. Tài liệu viện dẫn Các t à i liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện d ẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi. TCVN 7826:2015, Quạt điện - Hiệu suất năng lượng IEC 60879:1986, Pe rf ormance and construction o f electric circulating fans and regulators (T í nh năng và kết cấu của quạt điện và bộ điều ch ỉ nh kết hợp) 3. Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa cho trong TCVN 7826:2015 và các thuật ngữ và định nghĩa sau. 3.1 . Mặt phẳng cánh quạt (plane of fan blades) Mặt phẳng chứa các đầu mút c ủ a các cánh quạt. 3.2 . Mặt phẳng phong tốc kế (plane of anemometer vanes) Mặt phẳng chứa các đầu mút của các cánh ph o ng tốc kế. 3.3. Mặt phẳng thử nghiệm (test plane) Mặt phẳng nằm ngang (trong trường hợp quạt trần) và mặt phẳng thẳng đứng (trong trường hợp quạt bàn, quạt treo tường và quạt đứng) c ó chứa mặt phẳng của phong tốc kế. 3.4 . Lưu lượng gió (air delivery) Lượng gió tạo ra trong thời gian cho trước ở các điều kiện qui định. 3.5. Lưu lượng gió d anh định (rated air delivery) Lưu lượng gió được nhà chế tạo ấn định. 4. Phương pháp xác định hiệu suất năng lượng 4.1. Qui định chung 4.1.1 . Thiết bị đo Ampe mét, vôn mét, oát mét và đồng hồ đo thời gian phải có độ chính xác ± 0,5 % hoặc tốt hơn. Phong tốc kế kiểu cánh quạt có đường kính trong không quá 100 mm, thang đo thích hợp với tốc độ cần đo. 4.1.2 . Điều kiện thử nghiệm 4.1.2.1 . Điện áp Khi điện áp danh định được ghi trên t ấ m thông số của thiết bị, thử nghiệm phải được tiến hành ở điện áp danh định đó. Nếu quạt có qui định nhiều hơn một điện áp d anh định th ì thử nghiệm được thực hiện ở điện áp b ấ t lợi nhất. Khi tr ê n tấm nhãn thể hiện một dãy điện áp danh định thì điện áp thử nghiệm phải bằng - Giá trị cao nhất và thấp nhất của dãy điện áp nếu dãy điện áp đ ó lớn hơn 10 % giá trị trung bình của dãy; - Giá trị trung bình của dãy điện áp nếu dãy điện áp đó nhỏ hơn hoặc bằng 10 % giá trị trung b ình c ủa dãy. Trong quá trình thử nghiệm, điện áp không được thay đổi quá ± 1 % điện áp thử nghiệm. Tại thời điểm đ ọc kết qu ả d ò ng điện và công suất, điện áp phải là điện áp thử nghiệm. 4.1.2.2 . Tần số Đ ối với quạt điện có ghi nhãn dải tần số, thử nghiệm phải được thực hiện ở tần số cho kết quả bất l ợi nhất. Đ ối với quạt đ iện không ghi nhãn t ầ n số danh đ ịnh , thử nghiệm phải được thực hiện ở tần số 50 Hz. Trong quá tr ì nh th ử nghiệm, tần số không được thay đổi quá ± 0 5 Hz. 4.1.2.3 . Nhiệt độ môi trường Nhiệt độ môi trường buồng đo phải là 23 ° C ± 5 ° C . 4.2. Quạt bàn, quạt đứng, quạt treo tường 4.2.1 . Buồng đo Buồng đo có kích thước dài x rộng x cao là 4,50 m x 4,50 m x 3,00 m. Xem Hình 1. Buồng đo phải thích hợp để không có luồng gi ó từ bên ngoài thổi v ào . Bên phía quạt thổi gió ra không được có bất cứ vật dụng nào ngoại trừ phong tốc kế và giá đo của nó. Tất cả các dụng cụ đo v à giá đặt dụng cụ đo (nếu có) phải nằm phía sau quạt và cách mặt phẳng cánh quạt tối thiểu là 0,90 m. Quạt bàn, quạt đứng và quạt treo tường phải được lắp đặt cách mặt sàn 1,20 m tính từ tâm c ủa cánh quạt, cách vách sau tối thiểu 1,20 m tính từ mặt trước c ủa cánh quạt, cách các vách bên và vách trước tối thiểu là 1,80 m. Buồng đo này phù hợp với các quạt có kích thước ≤ 500 mm. Với các quạt có kích thước > 500 mm, kích thước buồng đo phải được tính toán cho phù hợp tránh ảnh h ưởng đến kết quả đo. CH Ú THÍCH: Đối với quạt có kích thước > 500 mm c ó thể có phản hồi gió làm ảnh hưởng đến kết quả đo. 4.2.2 . Bố trí thiết b ị đo Phong tốc kế phải được đặt sao cho mặt phẳng phong tốc kế luôn song song với mặt phẳng c ủa cánh quạt, cách mặt phẳng của cánh quạt bằng ba lần đường kính cánh, và cách mặt sàn một khoảng đúng b ằ ng khoảng cách từ mặt sàn đến tâm c ủa trục quạt. Giá đỡ phong tốc kế phải được bố trí sao cho càng ít ảnh h ưởng đến luồng không khí càng tốt. 4.2.3 . Qui trình đo Cho quạt làm việc trước trong 1 h ở điện áp thử nghiệm, tần số thử nghiệm. Đo công suất tiêu thụ của quạt ở trạng thái có chuyển hướng, nếu có, và ở nấc tốc độ lớn nhất. Các chức năng khác c ủa quạt, nếu có, không được cho làm việc trong quá trình thử nghiệm. Phép đo lưu lượng gió được tiến hành với nấc tốc độ lớn nhất, ở điện áp và tần số thử nghiệm, cơ c ấ u chuyển hướng, nếu có, không làm việc. Bắt đầu đo tại v ị trí cách trục c ủa quạt 20 mm, sau đó dịch xa dần sang hai bên, mỗi lần 40 mm cho đến khi tốc độ gió của cả hai phía đều nhỏ hơn 24 m/min thì ngừng đo. Không lấy kết quả của lần đo cuối cùng này. Giá trị trung bình c ủa tốc độ gió của hai đi ể m bên phải và bên trái trục c ủ a cánh quạt trên cùng một bán kính hình vành khăn được lấy là tốc độ gió trung bình của vành khăn đó, tính bằng m/min. Tích c ủa tốc độ gió trung bình với diện tích của hình vành khăn tương ứng (tính bằng m 2 ) là lưu lượng gió thổi qua h ình vành khăn đó, tính bằng m 3 /min. Tổng các lưu lượng gió thổi qua các hình vành khăn là lưu lượng gió của quạt (tính bằng m 3 /min). Phụ lục A qui định cách tính lưu lượng gió của quạt bàn, quạt đứng và quạt treo tường. Trong quá trình thử nghiệm, nhân viên thử nghiệm không được vào phía trong buồng đo. Hình 1 - B ố trí thử nghiệm lưu lượng gió của quạt bàn, quạt đứng và quạt treo tường 4.3. Quạt trần 4.3.1 . Buồng đo Buồng đo c ó kích thước dài x rộng x cao là 4,50 m x 4,50 m x 3,00 m. Phía dưới buồng đo để h ở cách mặt sàn 0,45 m đ ể không khí trong buồng đo dễ dàng thoát ra ngoài. Nóc buồng đo phải được che kín ngoại trừ một lỗ h ở hình tròn ở chính giữa có đường kính từ 1,1 đến 1,2 lần đường kính cánh. T ấ m che có chứa lỗ h ở này có chiều dày không quá 6 mm. Ph ía ngoài buồng đo được bao quanh b ởi màn chắn bên ngoài, nằm cách vách bên ngoài của buồng đo từ 1 m đến 1,25 m. Xem H ì nh 2. Người quan sát phải thao tác từ vị trí giữa buồng đo và màn chắn bên ngoài. Cho phép đặt một giá nhỏ đựng các thiết bị điện tại v ị trí này. Ngoài ra không được có bất cứ vật dụng nào trong không gian buồng đo cũng như trong không gian giữa buồng đo và màn chắn bên ngoài. Trong quá trình tiến hành thử nghiệm, không được đặt các thiết bị sưởi hoặc làm mát trong buồng đo. Phòng chứa buồng đo và màn chắn bên ngoài phải được bảo vệ thích hợp để không có luồng gi ó từ bên ngoài thổi vào. Quạt được lắp cách mặt sàn 3 m (với dung sai ±10 mm) tính từ mặt phẳng cánh quạt và nằm trong mặt phẳng tạo b ởi các mép trên cùng của tấm che chứa lỗ hở trên nóc c ủa buồng đo. Trần bất kỳ bên ngoài buồng đo hoặc xà rầm nhô ra bất kỳ nào có thể ảnh hưởng đến luồng không khí phải nằm cách nóc buồng đo lớn hơn hoặc bằng 1 m, và cách sàn lớn hơn hoặc bằng 4 m. 4.3.2 . Bố trí thiết bị đo Phong tốc kế phải được đặt sao cho mặt phẳng phong tốc kế luôn song song với mặt phẳng của cánh quạt, nằm bên d ưới và cách mặt phẳng của cánh quạt 1,5 m (v ới dung sai ± 10 mm). Phong tốc kế phải được lắp đặt để dễ dàng dịch chuyển trên hai đường chéo vuông góc nằm ngang c ủa buồng đo. Giá đỡ phong tốc kế phải đảm bảo độ cứng vững cần thiết và được bố trí sao cho càng ít ảnh h ưởng đến luồng không khí càng tốt. 4.3.3 . Qui trình đo Cho quạt làm việc trước trong 2 h ở điện áp thử nghiệm, tần số thử nghiệm. Đo công suất tiêu thụ c ủa quạt ở nấc tốc độ lớn nhất. Phép đo lưu lượng gió được tiến hành với nấc tốc độ lớn nhất, ở điện áp và tần số thử nghiệm. Bắt đầu đo tại vị trí cách tâm c ủa trục quạt trần 40 mm, sau đó cứ cách 80 mm lại đo một giá trị cho đến khi tốc độ gió nh ỏ hơn 9 m/min thì ngừng đo. Không lấy kết qu ả c ủa lần đo cuối cùng này. Thực hiện tương tự với ba nửa đường chéo còn lại. Giá trị trung b ình của tốc độ gió của bốn điểm trên bốn nửa đường có cùng một bán kính hình vành khăn được lấy là tốc độ gió trung b ình c ủ a vành khăn đó, tính b ằ ng m/min. Tích c ủa tốc độ gió trung bình với d iện tích c ủa hình vành khăn tương ứng (tính bằng m 2 ) là lưu lượng gió thổi qua hình vành khăn đó, tính bằng m 3 /min. Tổng các lưu lượng gió thổi qua các hình vành khăn là lưu lượng gió của quạt (t ính bằng m 3 /min). Phụ lục B qui định cách tính lưu lượng gió c ủa quạt trần. Hình 2.- Bố trí thử nghiệm lưu lượng gió của quạt trần 4.4. Xác định hiệu suất năng lượng Hiệu suất năng lượng (EER) của quạt được tính bằng m 3 /(min.W), được xác định bằng cách chia lưu lượng gió của quạt cho công suất tiêu thụ đo được. trong đó Q là lưu lượng gió của quạt tính được theo 4.2 và 4.3, m 3 /min P là công suất tiêu thụ của quạt đo được, W 4.5. Xác định chỉ số hiệu suất năng lượng trong đó R là ch ỉ số hiệu suất năng lượng của quạt; EER là hiệu suất năng lượng t í nh được theo 4.4; EER min hiệu suất năng lượng tối thiểu của quạt được qui định trong TCVN 7826:2015. PHỤ LỤC A (qui định) Tính lưu lượng gió của quạt bàn, quạt đứng và quạt treo tường H ì nh A.1 - Diện tích hình vành khăn Hình A.1 minh họa hai h ình vành khăn đầu tiên trong phép đo lưu lượng gió. Hình vành khăn thứ nhất (nền trắng) có bán kính vành kh ă n là r 1 = 20 mm. Hình vành khăn thứ hai (nền gạch) có bán k í nh vành khăn r 2 = 60 mm. Các h ình vành khăn này đều có độ rộng b = 40 mm. Ta có công thức tính diện tích hình vành khăn như sau: trong đó S i là diện tích hình vành khăn, tính bằng milimét vuông; r i l à bán kính của h ình vành khăn th ứ i, tính b ằ ng milimét; b là chiều rộng của hình vành khăn, b = 40 mm. Lưu lượng gió thổi qua hình vành khăn bất kỳ: (tính bằng m 3 /min) trong đó V i là tốc độ gió trung b ì nh của vành khăn thứ i, đo được theo 4.3, tính bằng m/min. Lưu lượng gió của quạt bằng: (tính bằng m 3 /min) Kết quả đo có thể ghi theo bảng dưới đây Điểm đo Bán kính của hình vành khăn, r Tốc độ gió Tốc độ gió trung bình tại bán kính r, Diện tích hình vành khăn Lượng gi ó của quạt Bên trái Bên phải mm m/min m/min m 2 m 3 /min 1 20 5020.1 0 -6 2 60 15060.10 -6 3 100 25100.10 -6 4 140 35140.10 -6 5 180 45180.1 0 -6 6 220 55220.10 -6 7 260 65260.10 -6 8 300 75300.10 -6 … ... … PHỤ LỤC B (qui định) Tính lưu lượng gió của quạt trần Hình B.1 - Diện tích hình vành khăn Hình B.1 minh họa hai hình vành khăn đầu tiên trong phép đo lưu lượng gió. Hình vành khăn thứ nhất (nền trắng) có bán kính vành khăn là r 1 = 40 mm. Hình vành khăn thứ hai (nền gạch) có bán kính vành khăn r 2 = 120 mm. Các hình vành khăn này đều có độ rộng b = 80 mm. Ta có công thức tính diện tích hình vành khăn như sau: trong đó S i là diện tích hình vành khăn, tính bằng milimet vuông; r i là bán kính của hình vành khăn thứ i, tính bằng milimet b l à chiều rộng của hình vành khăn, b = 80mm Lưu lượng gió thổi qua hình vành khăn bất kỳ: (tính bằng m 3 /min) trong đó V i là tốc độ gió trung b ình của vành khăn thứ i, đo được theo 4.3, tính bằng m/min. Lưu lượng gió của quạt bằng: (tính bằng m 3 /min) Kết quả đo có thể ghi theo bảng dưới đây Điểm đo Bán k í nh của hình vành khăn, r Tốc độ g ió T ốc độ g ió trung b ì nh tạo bán kính r, Diện tích hình vành khăn Lượng gió của quạt Nửa đường chéo 1 Nửa đường chéo 2 Nửa đường chéo 3 Nửa đường chéo 4 mm m/min m/mi n m 2 m 3 /min 1 40 20080.10 -6 2 120 60240.10 -6 3 200 100400.10 -6 4 280 140560.10 -6 5 360 180720.10 -6 6 440 220880.10 -6 7 520 261040.10 -6 8 600 301200.10 -6 ... ... ... MỤC LỤC Lời nói đầu 1 . Phạm vi áp dụng 2 . Tài liệu viện dẫn 3 . Thuật ngữ và định nghĩa 4 . Phương pháp xác định hiệu suất năng lượng 4.1 . Qui định chung 4.2 . Quạt b à n, quạt đứng, quạt treo tường 4.3 . Quạt trần 4.4 . Xác định hiệu su ấ t năng lượng 4.5 . Xác định chỉ số hiệu suất năng lượng Phụ lục A (qui định) - Tính lưu lượng gió c ủa quạt bàn, quạt đứng và quạt treo tường Phụ lục B (qui định) - Tính lưu lượng gió của quạt trần