ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ INVERTER I CÔNG NGHỆ INVERTER LÀ GÌ ? 1 KHÁI NIỆM • Inverter theo nghĩa tiếng Việt là biến tần • Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay.
Trang 1ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ INVERTER
I CÔNG NGHỆ INVERTER LÀ GÌ ?
1 KHÁI NIỆM :
• Inverter theo nghĩa tiếng Việt là biến tần
• Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được
• Xuất hiện cách đây khoảng 20 năm, tuy nhiên vài năm gần đây các hãng sản xuất mới phân phối rộng rãi tại Việt Nam
• Công nghệ này đã sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp sản xuất
và đặc biệt là trong công nghệ sản xuất tự động hoá, điều khiển điện tử
❖ Trong thực tế có rất nhiều hoạt động trong công nghiệp liên quan đến tốc độ động cơ điện
❖ Đôi lúc có thể xem sự ổn định của động cơ mang yếu tố sống còn của chất lượng sản phẩm và sự ổn định của hệ thống
➢ Vì thế việc điều khiển và ổn định tốc độ động cơ được xem như vấn đề chính yếu của các hệ thống điều khiển trong công nghiệp
2 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BIẾN TẦN LOẠI ĐƠN GIẢN:
❖ Gồm 3 khâu cơ bản :
• Khâu chỉnh lưu
• Bộ lọc
• Khâu nghịch lưu
Trang 2❖ Nguyên lý làm việc :
- Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu
và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng
[Được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện ]
- Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng
[Được thực hiện thông qua hệ IGBT transistor lưỡng cực có cổng cách
ly bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) ]
3 THỰC TRẠNG HIỆN NAY VÀ XU HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA CÁC NHÀ SẢN XUẤT ĐHKK :
❖ Thực trạng hiện nay :
- Rất nhiều người cho rằng điều hòa không khí thực sự là tiện nghi cần thiết
- Tuy nhiên, tiền điện là mối lo ngại lớn khiến họ ngần ngại khi quyết định lựa chọn tiện nghi này
- Điều hòa không khí là một trong những thiết bị tiêu thụ điện lớn nhất đối với các cơ sở dịch vụ, thương mại
- Tiêu thụ điện của hệ thống máy lạnh tại các cơ sở thương mại thường chiếm tỷ lệ lớn, có thể lên đến 80% tổng lượng điện tiêu thụ
- Tỷ lệ này còn có thể cao hơn nữa tại các tòa nhà thương mại lớn, trung tâm mua bán, văn phòng, bệnh viện…
Trang 3- Xét về mặt kỹ thuật :
- Công suất làm lạnh thật sự của máy đìều hòa không khí thông thường chỉ sử dụng năng lượng ở một mức, nghĩa là năng lượng làm lạnh ở một trong hai trạng thái: ngưng - phát
- Cụ thể, khi đặt công suất 60% máy điều hòa không khí sẽ phát trong 60% thời gian và ngưng phát trong khoảng thời gian còn lại Việc cung cấp năng lượng ngắt quãng như thế sẽ làm cho điện năng cung cấp cũng bị ngắt quãng Chính điều này đã tạo ra hiện tượng hao phí điện
- Và đây cũng chính là hạn chế khá lớn của không ít máy điều hòa không khí hiện nay
❖ Bước đột phá về hướng giải quyết thực trạng trên :
Để giải quyết nhược điểm này, công nghệ biến tần Inverter ra đời đã tạo ra bước đột phá trong việc đưa hao phí năng lượng đến mức thất nhấp
❖ Mục đích của ứng dụng inverter vào lĩnh vực sản xuất máy lạnh : Mạch điện tử inverter có tác dụng :
Kiểm soát tốc độ vòng quay của rotor máy nén
➢ dẫn đến kiểm soát được áp suất gas trong hệ thống một cách liên tục và chính xác
➢ dẫn đến kiểm soát được công suất của điều hoà
II NGUYÊN LÝ TIẾT KIỆM ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG MÁY NÉN KHÍ?
Nguyên lý tiết kiệm điện bằng phương pháp thay đổi tần số :
➢ Đây là một phương pháp điều khiển có tính khoa học sử dụng một biến tần điều khiển tốc độ quay của máy nén khí với mục đích tiết kiệm điện
Những thông số sau đây được biết dựa trên đặc tính hoạt động của máy nén khí :
Q1 / Q2 = n1 / n2
Trang 4H1 / H2 = (n1 / n2)2
P1 / P2 = (n1 / n2)3
Q: là lưu lượng khí cung cấp cho đường ống bởi máy nén khí
H: là áp suất của hệ thống đường ống
P: công suất tiêu thụ của motor
n: tốc độ quay của máy nén khí
❖ Từ biểu thức trên :
Khi tốc độ quay của rotor giảm 80% so với tốc độ quay định mức :
- Lưu lượng khí cung cấp cho hệ thống đường ống bởi máy nén khí cũng giảm 80%
- Áp suất đường ống giảm tới (80%)2
- Công suất tiêu thụ của rotor giảm tới (80%)3, tức là 51,2%
➢ Loại trừ tổn hao sắt và tổn hao đồng của rotor thì hiệu suất tiết kiệm điện đạt tới 40% Đây là nguyên lý tiết kiệm điện bằng phương pháp thay đổi tần số
➢ Ngoài ra, chức năng khởi động mềm và đặc tính điều chỉnh tốc độ mịn của biến tần có thể thực hiện điều chỉnh lưu lượng ổn định và giảm rung khi khởi động kéo dài tuổi thọ cho toàn bộ máy và đường ống
III NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐHKK INVERTER :
❖ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG :
• Tốc độ quay của rotor máy nén nằm ở dàn nóng được điều khiển bằng tần số
• Khi điều hòa bắt đầu khởi động máy nén chạy với tốc độ thấp dòng thấp sau đó tăng dần lên đến dòng điện định mức và máy lạnh phát huy 100% công suất Ở thời điểm này máy điều hòa hoạt động như điều hòa thông thường
➢ ĐHKK INVERTER
Trang 5• Với nhiệt độ đặt là 250C và phòng được cách nhiệt tốt thì sau khoảng 45 phút nhiệt độ phòng đạt 250C
• Lúc này rotor máy nén giảm tốc độ → giảm dòng điện tiêu thụ như vậy công suất lạnh được cấp ra đủ bù phần thất thoát trong không gian điều hoà
• Phòng được cách nhiệt càng tốt thì nhu cầu công suất lạnh cần được cấp ra càng nhỏ → càng tiết kiệm điện
➢ ĐHKK THÔNG THƯỜNG
• Với điều hòa thông thường ngay thời điểm khởi động dòng điện bằng dòng điện định mức sau khoảng 45 phút nhiệt độ phòng đạt
250C
• Khi đạt nhiệt độ cài đặt máy nén dừng hoạt động sau khoảng thời gian vài phút nhiệt độ phòng tăng lên máy nén lại hoạt động trở lại thông qua 1 thiết bị cảm biến nhiệt độ phòng
• → Máy nén của điều hòa thông thường luôn hoat động ở 100% tải nên tiêu thụ điện năng nhiều hơn
IV PHÂN TÍCH ,ĐÁNH GIÁ , ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐHKK INVERTER
Điều hòa inverter cũng như điều hòa thông thường đều hoạt động theo nguyên tắc chung của chu trình máy lạnh máy nén hơi Năng suất lạnh của máy phụ thuộc vào điều kiện vận hành: nhiệt độ/độ ẩm trong nhà, nhiệt độ/độ ẩm ngoài trời… Năng suất lạnh ,khả năng tiết kiệm điện là do nhà sản xuất đưa ra, xác định trong một điều kiện vận hành xác định
1 TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
- Khi bạn bật một máy điều hòa biến tần inverter, mô tơ sẽ khởi động từ từ để không ngốn quá nhiều năng lượng, sau đó mô tơ dần
Trang 6tăng tốc đến toàn tải Nhờ vậy hệ thống điều hòa tiêu tốn ít điện hơn khi khởi động
- Khi hệ thống điều hòa tiến gần đến nhiệt độ yêu cầu, mô tơ sẽ dần quay chậm lại, do vậy sử dụng ít điện hơn Ngoài ra hệ thống điều hòa biến tần inverter còn đem lại một lợi ích khác: đó là nhiệt độ trong phòng sẽ duy trì ở mức ổn định hơn khi máy đã đạt nhiệt độ yêu cầu, với điều kiện là bạn sử dụng máy đúng công suất
- Kết quả cuối cùng là mô tơ điều hòa không cần phải ngừng hoàn toàn, do đó bạn không cần tiêu tốn nhiều điện vào việc thắng được sức ì của mô tơ khi phải khởi động lại từ đầu như trong hệ thống điều hòa không khí thông thường
- Công nghệ biến tần inverter thực sự là một công nghệ rất tiến bộ khi so sánh với công nghệ sử dụng trong máy điều hòa không khí truyền thống
- Với điều hòa thông thường, máy nén sẽ luôn chạy ở tốc độ không đổi cho đến khi nhiệt độ trong phòng thấp hơn nhiệt độ mong muốn truớc khi tự động dừng hẳn máy nén Máy nén sẽ khởi động chạy tiếp khi nhiệt độ phòng tăng lên lớn hơn nhiệt độ mong muốn Do đó, máy nén của máy điều hoà thuờng phải khởi động chạy – dừng liên tục để
ổn định nhiệt độ, (còn máy nén điều hòa inverter chạy liên tục ở tốc
độ thấp hơn, duy trì ổn định nhiệt độ trong phòng tốt hơn, tiết kiệm điện hơn trong quá trình khởi động – dừng.)
- Máy lạnh thông thường tiêu thụ điện năng ở một mức cụ thể, chẳng hạn người sử dụng đặt nhiệt độ ở 70% công suất của máy thì máy sẽ chạy trong 70% thời gian và ngưng phát trong 30% thời gian
Trang 7còn lại Việc ngắt, bật và hoạt động ngắt quãng này khiến cho việc hao phí điện năng rất lớn bởi việc bù đắp nhiệt, khởi động lại động cơ… hao phí rất nhiều điện năng
- Điều hòa inverter chỉ thực sự tiết kiệm điện, khoảng 10%-20%, khi chạy liên tục và điều kiện nhiệt độ ngoài trời không quá nóng như thế này (tầm 38 oC trở lên)
- Nếu nhiệt độ môi trường bên ngoài quá cao, máy sẽ phải chạy liên tục ở 100% năng suất thì máy điều hoà biến tần không tiết kiệm điện
so với máy không biến tần Nói cách khác, khi phải chạy cao tải, điều hòa inverter không có tác dụng tiết kiệm điện, thậm chí còn tốn điện hơn do phải tốn điện cho bộ chuyển mạch inverter
- Máy lạnh biến tần có thể hoạt động ở nhiều mức công suất khác nhau Khi khởi động, nó bắt đầu với công suất thấp và tăng dần lên mức max Khi nhiệt độ đạt ngưỡng, nó hạ dần công suất tiêu thụ và tự điều chỉnh để duy trì nhiệt độ trong phòng Như vậy, động cơ hoạt động liên tục toàn thời gian
- Điều hòa inverter chạy không liên tục, một vài tiếng mỗi ngày, và điều kiện nhiệt độ bên ngoài quá nóng thì chắc chắn không thể tiết kiệm điện
- Điều hòa biến tần duy trì nhiệt độ ổn định hơn Công suất của máy được điều chỉnh để bù lại phần nhiệt mất mát do khí nóng xâm nhập,
và do đó người dùng không nhận thấy luồng gió lúc lạnh lúc không
Nó không đòi hỏi dòng khởi động (xấp xỉ gấp rưỡi đến gần gấp đôi dòng ổn định) như máy không biến tần
Trang 8- Như vậy sự khác nhau giữa 2 loại máy lạnh là thời gian chạy và công suất chạy Máy lạnh thường thì có công suất không đổi nhưng thời gian chạy thì không liên tục Máy lạnh inverter thì thay đổi công suất nhưng thời gian chạy thì liên tục
- Mạch điện inverter chỉ giúp tiết kiệm điện khi máy lạnh inverter chạy dưới công suất tối đa như vậy nếu dùng máy lạnh inverter trong tình trạng thiếu công suất thì không tiết kiệm nhiều
2 NHIỆT ĐỘ TRONG PHÒNG ỔN ĐỊNH VÀ HOẠT ĐỘNG ÊM
ÁI
- Chính nhờ bộ biến tần mà biên độ thay đổi nhiệt độ trong phòng cũng rất nhỏ (khoảng 0,5 độ C), không bị ảnh hưởng bởi thời tiết bên ngoài đang mưa hay nắng Nhờ đó, người sử dụng cảm thấy sảng khoái với làn không khí lạnh truyền nhẹ nhàng sâu vào bên trong phòng, làm cho không khí trong phòng lạnh đều và sâu hơn các máy điều hoà nhiệt độ thường
3 LÀM LẠNH NHANH
- Ngoài ra, cũng nhờ hiệu suất điện năng được nâng cao làm không khí phòng nhanh chóng đạt đến nhiệt độ mong muốn ( làm lạnh nhanh) Ngay khi bật ĐHKK Inverter, máy sẽ cung cấp lượng điện năng vừa đủđể nhanh chóng làm lạnh trong phòng Nó cho phép đạt đến mức nhiệt độ yêu cầu nhanh gấp 1,5 lần so với các model không
sử dụng công nghệ Inverter
❖ NHỮNG NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐHKK INVERTER
Trang 9- Vì là dòng điều khiển bằng các vi mạch điện tử nên máy rất khó chịu về điện áp đầu vào khi sử dụng Điều kiện ban đầu khi lắp đặt máy là chúng ta phải đáp ứng đúng chuẩn điện áp mà nhà sản xuất yêu cầu
- Cũng vì phải sử dụng nhiều thiết bị điện tử nên khả năng hư hỏng cũng dễ xảy ra hơn so với điều hòa thông thường Hệ thống mạch điện điều khiển phức tạp khó sửa chữa
- Đòi hỏi chế độ bảo trì liên tục, định kì nhiều lần trong năm
- Không cho phép chạy trong phòng có điều kiện quá tải so với công suất máy
- Giá thành mắc hơn từ 2 ~ 3 triệu/máy so với loại máy điều hòa thông thường cùng công suất
- Nếu không dùng liên tục thì chi phí giảm tiền điện cũng không đáng
kể
❖ Giá cả và các hãng
- Điều hòa inverter hiện nay đắt hơn so với điều hòa không inverter
từ 2-3,5 triệu đồng Chưa kể chi phí lắp đặt, thay gas tốn kém hơn Bên cạnh đó, điều hòa inverter của các hãng khác nhau cũng có mức chênh lệch giá đáng kể
- Hiện điều hòa inverter của Daikin được nhiều người bán hàng, thợ sửa chữa khuyến nghị dùng nhất và giá cũng có thể nói là đắt nhất vì
Trang 10sản phẩm điều hòa nổi tiếng của Nhật Bản này được sản xuất tại Thái Lan – một xuất xứ được người tiêu dùng ưa chuộng và tin cậy hơn so với xuất xứ từ Trung Quốc Các thương hiệu điều hòa của Nhật Bản khác như Hitachi, Sharp, Panasonic, Fujitsu giá cũng thuộc dòng sản phẩm cao cấp Điều hòa Samsung, LG cũng phổ biến bởi giá cả bình dân hơn
❖ NHỮNG ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐHKK THÔNG THƯỜNG
− Ưu điềm :
+ Giá thành rẻ hơn
+ Chạy ở mức đầy tải trong thời gian khá dài,đáp ứng được nhu cầu chạy đầy tải lâu hơn so với điều hòa inverter
+ Sử dụng ít, kết hợp cách sử dụng hợp lý cũng có thể cho chi phí tiền điện giảm xuống mức tối ưu
− Nhược điểm :
• Không có khả năng tiết kiệm điện trong một số trường hợp như máy điều hòa inverter
• Dòng khởi động máy thường cao hơn máy điều hòa inverter nên dễ dẫn đến sụt áp ,không an toàn cho các thiết bị điện
• Do chỉ dùng Sensor cảm biến trên dàn nóng nên máy nén dễ hỏng nếu chúng ta cài đặt nhiệt độ trên Remote quá gần với nhiệt độ ban đầu của phòng Nhằm hạn chế máy chạy ở tình
Trang 11trạng chạy - ngắt liên tục, có thể gây ra hư máy nén bất cứ lúc nào
• Do phải ngắt bật máy nén liên tục nên nhiệt độ phòng cũng thay đổi Ở những vị trí không khí lạnh thổi trực tiếp vào sẽ
có cảm giác rõ rệt sự biến thiên nhiệt độ
=> không tạo cảm giác dễ chịu cho người sử dụng
• Làm lạnh chậm hơn so với điều hòa inverter
• Hoạt động không được êm ái như điều hòa inverter
V KẾT LUẬN
- Về tiết kiệm điện – là cái hay được đưa ra quảng cáo nhất – điều hòa biến tần chỉ hơn ở các tình huống đặc biệt Khi phòng ở được cách nhiệt tốt, không bị thât thoát, máy lạnh chạy liên tục trong thời gian dài, công suất đòi hỏi thấp, lúc đó người dùng sẽ có lợi Nếu có nhu cầu làm lạnh nhanh, khu vực điều hòa cách nhiệt kém, công suất máy lạnh ở mức cao, thời gian sử dụng ngắn (một vài giờ), điều hòa biến tần sẽ tốn điện hơn do bị suy hao trên bộ đổi điện (tối thiểu 10%)
- Do dòng khởi động nhỏ, cộng với khả năng hạn chế công suất tiêu thụ (tùy hãng và tùy model), điều hòa biến tần có thể được sử dụng sau biến áp hoặc dùng với máy phát điện cỡ nhỏ, việc mà điều hòa thường không làm được (hoặc phải có máy biến áp / máy phát điện cỡ lớn)
Trang 12- Nếu bạn có phòng kín, cách nhiệt tốt, sử dụng điều hòa thời gian dài, điều hòa biến tần sẽ tiết kiệm điện hơn Còn như chính xác tiết kiệm đến mức nào, thì không thể nói trước
- Nếu bạn cần sử dụng thời gian ngắn, làm mát nhanh một khu vực, bạn nên mua điều hòa thường
- Dùng không đúng chỗ, máy biến tần còn tốn điện hơn máy thường
- Điều hòa inverter chỉ tiết kiệm điện với điều kiện sử dụng liên tục, tối thiểu ngày 8-10 tiếng Chỉ những công sở, nhà hàng, khách sạn sử dụng hệ thống điều hoà inverter – tức nhiều thiết bị điện trong đó có điều hòa đều tích hợp công nghệ inverter – hoạt động liên tục thì mới tiết kiệm điện đáng kể”
- Do điều hòa inverter đắt tiền hơn so với điều hòa thông thường nên phải nói rằng trước hết nó phù hợp với những gia đình dư giả hơn Còn với những ai cho rằng cố chi một số tiền lớn ban đầu mua điều hòa inverter để hưởng thụ việc tiết kiệm hóa đơn điện hàng tháng trong chục năm trời cũng đáng thì nên nghĩ lại
- Đúng là điều hòa inverter tiết kiệm điện, nhưng nó phải ở trong điều kiện sử dụng liên tục và không chạy quá tải (nhiệt độ ngoài trời không quá nóng, nhiệt độ trong nhà đặt không quá thấp)
- Cho nên, nếu gia đình bạn sử dụng điều hòa chỉ vào những ngày nắng nóng hoặc vào những thời điểm nhất định trong ngày như buổi tối thì với điều hòa thông thường và biết cách sử dụng thì cũng có thể tiết kiệm điện