Vì sao điều hòa biến tần tiết kiệm được 50% điện?

1. Máy điều hòa tiết kiệm 50% điện là dòng máy biến tần. Đặc điểm của nó là dùng động cơ điện một chiều, van tiết lưu điện tử, rơle nhiệt độ điện tử và điều chỉnh năng suất lạnh gần như vô cấp theo tần số và ga lạnh thường là ga lạnh mới có hiệu suất cao hơn (ga R410A). Còn máy điều hòa đối chứng là loại thông thường, động cơ một pha xoay chiều, điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu đóng ngắt máy nén, rơle nhiệt độ kiểu cơ khí có vi sai đóng ngắt lớn, sản xuất ở Nhật từ trước những năm 2000 có hiệu suất lạnh COP < 3kW/kW.

2. Khả năng tiết kiệm đầu tiên là loại động cơ máy nén một chiều có hiệu suất cao hơn hẳn do được ứng dụng một loạt vật liệu và công nghệ mới:

- Động cơ một chiều từ trở có từ trường tăng gấp đôi nhờ nam châm neodymium.

- Máy nén xoắn ốc cải tiến giảm rò rỉ ga lạnh từ khoang đẩy về khoang hút.

- Máy biến tần DC có hình sin hoàn thiện.

Riêng các phần này được đánh giá tiết kiệm từ 15 - 25% điện năng tiêu thụ.

Đối với quạt dàn nóng, dàn lạnh khả năng tiết kiệm điện khi chuyển từ động cơ xoay chiều sang một chiều tăng 20 đến 40% hiệu suất (riêng cho quạt) khi chạy ở chế độ giảm tải từ 300 đến 800 vg/ph (xem Daikin catalog VRII.S).

3. Nguyên nhân tiết kiệm điện thứ hai là do máy biến tần chạy được ở chế độ giảm tải. Như đã biết, khi thiết kế điều hòa phải chọn máy ở tải lớn nhất. Nhưng khi sử dụng trong thực tế, theo thống kê của Mỹ thì chỉ có 1% thời gian trong năm là chạy đầy tải, còn 42% thời gian chạy 75% tải, 45% thời gian chạy 50% tải và 12% thời gian chạy 25% tải. Loại máy thông thường không thể tiết kiệm điện vì khi bật máy là máy chạy 100% tải. Nhiệt độ ngưng tụ và bay hơi hầu như cố định. Ví dụ khi nhiệt độ trong nhà 27 ⁰C thì nhiệt độ bay hơi là 5 ⁰C. Và khi nhiệt độ ngoài trời là 35 ⁰C thì nhiệt độ ngưng tụ khoảng 51 ⁰C. Khi đủ lạnh lại dừng máy. Trái lại ở máy biến tần, do máy chạy được ở chế độ giảm tải nên nhiệt độ bay hơi và ngưng tụ sẽ thích ứng với chế độ giảm tải. Ví dụ khi chạy ở 50% tải, nhiệt độ ngưng tụ sẽ giảm được 8 ⁰C còn 43 ⁰C và nhiệt độ bay hơi có thể tăng 5 ⁰C lên 10 ⁰C. Điều này có ý nghĩa đặc biệt với việc tiết kiệm điện vì nhiệt độ nhưng tụ giảm được 8 ⁰C đồng nghĩa với việc tiết kiệm được khoảng 12% điện và nhiệt độ bay hơi tăng được 5 ⁰C tiết kiệm được 8% điện tiêu tốn.

4. Do sử dụng ga lạnh mới R410A nên có thể tiết kiệm thêm khoảng 2 - 3% điện so với ga lạnh truyền thống vì ga lạnh mới có hiệu suất cao hơn.

5. Khả năng tiết kiệm do không phải đóng ngắt máy nén cũng lên tới vài phần %. Ở máy thông thường khi đóng máy, dòng khởi động tăng gấp 7 đến 8 lần so với dòng làm việc ổn định. Cũng đúng lúc đó máy nén lại đang ở trạng thái không được bôi trơn, do đó tổn hao điện năng cao hơn. Máy nén biến tần làm việc liên tục do đó không có tổn hao đóng ngắt máy.

6. Khả năng tiết kiệm khác mang lại từ các thiết bị tiên tiến hiện đại hơn như van tiết lưu điện tử so với ống mao, rơle nhiệt độ điện tử so với rơle nhiệt độ cơ khí, bởi máy có thể khống chế chính xác hơn chế độ làm việc và thích ứng hoàn toàn môi trường bên ngoài.

Tóm lại, tuy chưa có các thử nghiệm cụ thể ở Việt Nam nhưng về lí thuyết có thể chứng minh được máy điều hòa biến tần có thể tiết kiệm được tới 50% điện năng (Hàng Daikin quảng cáo 56% và một số máy tới 66%) là có cơ sở. Theo tạp chí Lạnh và ĐHKK của Nhật (Jarn) tháng 5 - 2003 trang 60 về 10 loại máy có hiệu suất cao hàng đầu của Nhật (Top 10 COPs of Japanese Room Air Conditioners) thì laọi máy có năng suất lạnh 2,2 kW (7500 Btu/h) đạt COP từ 5,95 đến 6,29. Trong đó có 2 kiểu CS - E223A của Matsushita và SRK22SE của Mitsubishi đều đạt COP = 6,29. Nghĩa là so với máy đối chứng (sản xuất năm 2000) hiệu suất đã tăng lên hơn gấp đôi. Đây là số liệu do Bộ Kinh tế, Công nghiệp và Thương mại Nhật công bố nên rất đáng tin cậy.