Điều hòa biến tần: Ngộ nhận về khả năng tiết kiệm năng lượng

So sánh không khoa học 

Cách đây khoảng 20 năm, khi được mời đến dự hội thảo giới thiệu về máy điều hòa biến tần đến từ Nhật Bản. Trong hội thảo và cả trong catalog, người ta giới thiệu khả năng tiết kiệm điện của điều hòa biến tần được 70% điện năng so với máy điều hòa thường.

Tôi có hỏi lại diễn giả (thường là những nhân viên tiếp thị chứ không phải các nhà khoa học) là làm thế nào để biết được nó tiết kiệm được đến 70%. Diễn giả trả lời: “Chúng tôi thay thế một hệ thống điều hòa cũ không biến tần cho một tiệm bán quần áo bằng một hệ thống máy có biến tần, kết quả là tiền điện giảm đi 70%, ví dụ trước đây phải trả 1 triệu đồng một tháng thì nay chỉ còn 300 ngàn đồng”. Sau này con số tiết kiệm trên quảng cáo giảm xuống còn 50%, và nay khoảng 43%”.

Đây là cách so sánh không khoa học, quảng cáo sai sự thật. Lẽ ra phải so sánh 2 máy có và không biến tần sản xuất cùng thời gian hiện nay có các đặc tính kỹ thuật hoàn toàn giống nhau và chỉ khác là có hoặc không có biến tần thì người ta lại mang máy có biến tần hiện đại nhất so sánh với máy điều hòa cũ (không biến tần), sản xuất cách đây vài chục năm, đã hết tuổi thọ làm việc, máy nén đã “dão” quá mức cho phép và cần phải thay mới.

Tôi có hỏi về những tiến bộ nào trong máy để có được mức tiết kiệm điện ấn tượng như vậy thì được trả lời là ngoài thiết bị biến tần với hệ thống điều khiển điện tử tự động mới, máy nén đã được cải tiến do sử dụng vật liệu mới, thiết bị trao đổi nhiệt, thiết bị tiết lưu, quạt… cũng được cải tiến có hiệu suất cao hơn…

Người ta đã cố ý tính tất cả các tiến bộ đó cho máy biến tần. Đúng ra, chỉ được tính phần tiết kiệm điện do biến tần mang lại đó là chuyển máy nén từ chế độ làm việc on/off sang chế độ chạy liên tục với tốc độ thay đổi tùy theo tải lạnh thay đổi của phòng.

Thực tế điều hòa biến tần có thể tốn điện hơn

Năm 2010, Viện Khoa học Nhiệt Lạnh (Đại học Bách khoa Hà Nội) nhận được tài trợ của Nhật để đo đạc hiệu suất COP (Coefficient of Performance) của máy điều hòa biến tần và không biến tần. Vì COP chính là thước đo để đánh giá tiết kiệm năng lượng của máy.

Viện đã xây dựng 2 phòng điều hòa giống hệt nhau, một phòng với máy biến tần và một phòng với máy không biến tần. Kết quả trùng khớp với công bố của tác giả người Nhật YOKOYAMA (báo cáo ở Hội thảo Việt Nhật tại ĐHBK Hà Nội ngày 12.10.2011, xem hình dưới).

Khi hiệu suất COP tiêu chuẩn của máy điều hòa có và không có biến tần là bằng 4,2 thì hiệu suất của máy điều hòa biến tần (đường màu đỏ phía trên) và không biến tần (đường màu xanh phía dưới) thay đổi theo nhiệt độ ngoài trời như biểu diễn trên hình.

Công bố của tác giả người Nhật YOKOYAMA cho thấy ngộ nhận về quảng cáo điều hòa biến tần.

Khi ở nhiệt độ ngoài trời 35^oC, trong nhà 27^oC (máy điều hòa chạy 100% tải) thì COP của máy không biến tần là 4,2 còn của máy biến tần là 4,0. Nghĩa là ở 35^oC, máy biến tần tiêu tốn nhiều hơn máy không biến tần khoảng 9% điện.

Vì sao lại xảy ra hiện tượng này? Vì máy biến tần phải tiêu tốn thêm từ 6 ÷ 10% điện năng cho riêng thiết bị biến tần. Khi nhiệt độ ngoài trời giảm xuống đến 33^oC hiệu suất là bằng nhau. Và khi nhiệt độ thấp hơn 33^oC thì hiệu suất của máy biến tần mới cao hơn, từ 0% ở 33^oC đến khoảng 8% ở 17^oC.

Không nên tin vào quảng cáo

Hiện nay để đánh giá tiết kiệm năng lượng (TKNL) của máy điều hòa biến tần và không biến tần, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7801:2013 đánh giá theo hiệu suất mùa làm lạnh CSPF (Cooling Seasonal Performance Factor).

CSPF chính là COP trung bình của COP tại các nhiệt độ ngoài trời khác nhau nhân với thời gian xuất hiện nhiệt độ đó tại địa phương lắp đặt chia cho tổng thời gian của cả mùa làm lạnh, với giả thiết là máy điều hòa chạy liên tục cả mùa hè (toàn bộ thời gian có nhiệt độ ngoài trời trên 17^oC).

Tiêu chuẩn Nhật chọn 17 độ C là điểm chuyển mùa, từ mùa nóng sang mùa lạnh. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 10273:2013 (ISO 16358:2013) chọn điểm chuyển mùa là 20^oC.

Theo phòng thử nghiệm được nhà nước công nhận VINACOMIN thử theo TCVN, CSPF tính theo tổng thời làm việc mùa hè khi có nhiệt độ ngoài trời từ 20^oC trở lên), thì các máy điều hòa không biến tần đa số là loại 3 sao, và loại biến tần là 5 sao, một số đạt trên 5 sao. Như vậy ở thị trường Việt Nam thì máy biến tần có CSPF trung bình cao hơn khoảng trên dưới 15% so với máy không biến tần.

Tuy nhiên, cá nhân tôi thấy CSPF của TCVN vẫn không phù hợp trong điều kiện sử dụng điều hòa tại Việt Nam vì các gia đình ít ai bật điều hòa khi trời mát 20 ÷ 27^oC, mà chỉ bật khi nhiệt độ khoảng gần 30^oC trở lên đến 37^oC, 38^oC. Vùng này lại chính là vùng máy điều hòa biến tần hoạt động tốn điện hơn máy không biến tần.

Điều hòa Daikin sử dụng công nghệ biến tần được cho có khả năng tiết kiệm điện năng cao, nhưng thực tế không phải vậy.

Đối với hoàn cảnh sử dụng tại Việt Nam, có thể phải tính CSPF ở dải nhiệt độ cao hơn ví dụ ở nhiệt độ ngoài trời từ 26^oC trở lên chẳng hạn thì mới hợp lý, chứ không phải 20^oC.

Do đó người tiêu dùng phải căn cứ vào nhu cầu sử dụng thực tế để lựa chọn được máy điều hòa thích hợp và để TKNL, không nên tin vào các quảng cáo tiết kiệm đến 43% thậm chí 60%, 70% vì đó đều là quảng cáo không trung thực.

Ở đây cũng không thể phủ nhận máy điều hòa biến tần có ưu điểm vượt trội hơn là vi khí hậu trong nhà ổn định hơn, chạy êm hơn do máy nén và quạt gió hoạt động liên tục do được điều chỉnh tốc độ. Nhưng tôi cũng xin tiết lộ là ở Mỹ 95% điều hòa vẫn là loại cửa sổ và 97% là không có biến tần.

Hơn nữa, việc tiết kiệm điện cho điều hòa, phụ thuộc vào máy chỉ một phần. Nó còn phụ thuộc vào lắp đặt có chuẩn hay không (như chọn ví trí lắp dàn nóng, dàn lạnh đúng, chiều dài đường ống ga phải ngắn, chênh lệch chiều cao giữa 2 dàn phải thấp…), phòng điều hòa có chuẩn không (cửa phòng phải kín, cách nhiệt tốt, cửa sổ che nắng tốt, ít nguồn nhiệt, ẩm tỏa trong nhà…), sử dụng, vận hành máy có chuẩn không (cài đặt nhiệt độ hợp lý 26 ÷ 28^oC trong phòng, có thể dùng thêm quạt hỗ trợ, thông gió hợp lý, chiếu sáng hợp lý, sử dụng tối đa ánh sáng ngoài trời, thời gian bật điều hòa ít…), bảo dưỡng định kỳ (mỗi năm vệ sinh máy 1 ÷ 2 lần, kiểm tra ga, dầu…) có chuẩn không?

Ví dụ, mùa hè ngủ nằm đệm, đắp chăn, bật điều hòa 22^oC… thì làm sao có thể tiết kiệm được điện? Nhiệt độ trong nhà thấp hơn ngoài nhà từ 8 độ trở lên thì còn có nguy cơ bị cảm do sốc nhiệt và mắc các bệnh triền miên về hô hấp.

GS.TS. Nguyễn Đức Lợi (Đại học Bách khoa Hà Nội)