BẢNG MẠCH VÀ CẢM BIẾN ĐIỀU HÒA LÀM NHIỆM VỤ GÌ?

Khi sử dụng điều hòa, chúng ta chỉ cần cầm điều khiển và chọn nhiệt độ mong muốn, chẳng hạn 26°C.

Nhưng bên trong chiếc điều hòa lại phải giải quyết hàng loạt câu hỏi:

• Nhiệt độ trong phòng hiện tại là bao nhiêu?
• Phòng còn nóng nhiều hay chỉ cần làm lạnh nhẹ?
• Máy nén cần chạy hay dừng?
• Với điều hòa Inverter, máy nén nên chạy mạnh hay yếu?
• Quạt cần hoạt động như thế nào?
• Nếu sử dụng van tiết lưu điện tử, van cần mở nhiều hay ít?

Để làm được những việc đó, điều hòa cần hai thành phần rất quan trọng:

Cảm biến để nhận biết điều gì đang xảy ra.

Bảng mạch để xử lý thông tin và điều khiển các bộ phận hoạt động.

Có thể hình dung đơn giản:

Cảm biến giống như “giác quan”.
Bảng mạch giống như “bộ não” của điều hòa.

Từ một thao tác đặt 26°C, điều hòa làm gì?

Khi chúng ta đặt nhiệt độ 26°C, con số này chính là yêu cầu mà người sử dụng gửi tới điều hòa.

Nhưng điều hòa còn phải biết nhiệt độ thực tế để quyết định cần làm gì tiếp theo.

Ví dụ:

Nếu phòng đang 32°C, nhu cầu làm lạnh còn lớn.

Nếu phòng đã gần 26°C, nhu cầu làm lạnh đã giảm.

Nếu nhiệt độ tiếp tục xuống thấp, hệ thống cần thay đổi cách hoạt động.

Để biết những điều này, điều hòa sử dụng cảm biến.

Thông tin từ cảm biến được gửi tới bảng mạch. Bảng mạch xử lý, so sánh với yêu cầu của người sử dụng rồi đưa ra lệnh điều khiển.

Có thể hình dung quá trình này như sau:

Người dùng đặt nhiệt độ
↓
Cảm biến đo trạng thái thực tế
↓
Bảng mạch xử lý và đưa ra quyết định
↓
Máy nén, quạt, van tiết lưu điện tử... thực hiện

Cảm biến điều hòa làm nhiệm vụ gì?

Cảm biến là những linh kiện giúp điều hòa đo và nhận biết trạng thái thực tế của hệ thống.

Một chiếc điều hòa thường không chỉ có một cảm biến.

Tùy thiết kế, máy có thể sử dụng nhiều cảm biến ở những vị trí khác nhau.

Cảm biến nhiệt độ không khí trong phòng

Đây là một trong những thông tin quan trọng giúp điều hòa biết phòng đang nóng hay lạnh.

Ở nhiều điều hòa treo tường, cảm biến được bố trí ở dàn lạnh và đo nhiệt độ luồng không khí hồi về máy. Vì vậy giá trị mà điều hòa nhận được không nhất thiết hoàn toàn giống nhiệt độ tại mọi vị trí trong căn phòng.

Cảm biến nhiệt độ dàn lạnh

Giúp bảng mạch biết nhiệt độ của dàn trao đổi nhiệt đang thay đổi như thế nào.

Thông tin này có thể được sử dụng để điều khiển và bảo vệ hệ thống trong những điều kiện hoạt động khác nhau.

Cảm biến ở dàn nóng

Tùy từng thiết kế, dàn nóng có thể có các cảm biến theo dõi nhiệt độ môi trường, nhiệt độ đường ống hoặc các vị trí cần thiết khác.

Nhờ đó bảng mạch có thêm thông tin về điều kiện hoạt động phía ngoài trời.

Ngoài những cảm biến trên, các dòng điều hòa khác nhau có thể được trang bị thêm những loại cảm biến khác.

Người sử dụng không cần nhớ hết chúng.

Điều quan trọng là hiểu:

Cảm biến có nhiệm vụ cung cấp thông tin về những gì đang xảy ra.

Cảm biến không phải là bộ phận tự quyết định máy nén phải chạy mạnh hay yếu.

Thông tin của nó phải được đưa về hệ thống điều khiển để xử lý.

Bảng mạch điều hòa làm nhiệm vụ gì?

Nếu cảm biến giúp điều hòa “biết”, thì bảng mạch giúp điều hòa “xử lý và điều khiển”.

Bảng mạch nhận:

• yêu cầu từ người sử dụng;
• tín hiệu từ các cảm biến;
• trạng thái hoạt động của hệ thống.

Sau đó hệ thống điều khiển xử lý những thông tin này và đưa ra lệnh phù hợp.

Ví dụ:

Phòng còn nóng nhiều
→ tiếp tục yêu cầu hệ thống làm lạnh.

Khi nhiệt độ tiến gần mức mong muốn:

Nhu cầu làm lạnh giảm
→ hệ thống có thể giảm công suất nếu thiết kế cho phép.

Khi phát hiện một trạng thái vận hành không phù hợp:

Hệ thống có thể thay đổi cách hoạt động hoặc thực hiện chức năng bảo vệ.

Vì vậy, bảng mạch không trực tiếp tạo ra hơi lạnh.

Nó có nhiệm vụ phối hợp các bộ phận để cả hệ thống hoạt động theo yêu cầu.

Bảng mạch điều khiển những bộ phận nào?

Tùy cấu tạo của từng chiếc điều hòa, bảng mạch có thể điều khiển nhiều bộ phận khác nhau.

Trong đó có một số bộ phận rất quan trọng.

1. Máy nén

Ở những bài trước, chúng ta đã biết:

Máy nén là “động cơ” tạo ra vòng tuần hoàn gas.

Bảng mạch điều khiển hoạt động của máy nén.

Với điều hòa thông thường, cách điều khiển máy nén chủ yếu thiên về chạy và dừng theo yêu cầu của hệ thống.

Với điều hòa Inverter, hệ thống điện tử còn có khả năng điều khiển tốc độ máy nén trong phạm vi thiết kế.

Điều này cho phép công suất làm lạnh thay đổi theo nhu cầu thực tế.

2. Quạt dàn lạnh và quạt dàn nóng

Quạt giúp không khí liên tục đi qua các dàn trao đổi nhiệt.

Ở dàn lạnh:

Quạt đưa không khí trong phòng qua dàn lạnh để truyền nhiệt sang môi chất.

Ở dàn nóng:

Quạt tạo luồng không khí qua dàn trao đổi nhiệt để mang nhiệt ra môi trường.

Bảng mạch điều khiển hoạt động của các quạt này theo thiết kế của từng máy.

3. Van tiết lưu điện tử – EEV, nếu có

Không phải điều hòa nào cũng sử dụng van tiết lưu điện tử.

Nhưng ở những máy có EEV, bảng mạch có thể điều khiển độ mở của van để thay đổi lượng môi chất đi qua phù hợp với trạng thái vận hành.

Như vậy có thể hình dung:

Cảm biến cung cấp dữ liệu.
Bảng mạch xử lý dữ liệu.
Máy nén – quạt – EEV... thực hiện lệnh.

Bảng mạch có phải là nơi cung cấp năng lượng cho điều hòa?

Điều này cần hiểu cho chính xác.

Năng lượng để điều hòa hoạt động đến từ nguồn điện.

Bảng mạch không tự tạo ra năng lượng.

Nhưng hệ thống điện tử có nhiệm vụ tiếp nhận, xử lý và điều khiển điện năng được đưa tới các bộ phận theo thiết kế của máy.

Ở một chiếc điều hòa Inverter, vai trò này đặc biệt quan trọng.

Máy nén không đơn giản chỉ được:

Cấp điện → chạy
Ngắt điện → dừng

Mạch công suất có thể biến đổi và điều khiển nguồn điện cấp cho động cơ máy nén để thay đổi tốc độ hoạt động.

Đây cũng là một trong những nền tảng quan trọng để hiểu bản chất của điều hòa Inverter.

Thuật toán điều khiển là gì?

Có cảm biến và bảng mạch vẫn chưa phải toàn bộ câu chuyện.

Bảng mạch cần biết:

Khi nhận được thông tin này thì phải làm gì?

Đó là vai trò của thuật toán điều khiển được nhà sản xuất xây dựng.

Ví dụ, hệ thống có thể phải quyết định:

• Khi nào tăng công suất?
• Khi nào giảm công suất?
• Giảm xuống mức nào?
• Quạt nên chạy ở tốc độ nào?
• EEV nên mở bao nhiêu?
• Khi nhiệt độ ngoài trời quá cao thì hệ thống phản ứng ra sao?
• Khi phát hiện điều kiện bất thường thì cần bảo vệ máy như thế nào?

Có thể hiểu đơn giản:

Cảm biến = thu thập thông tin.
Bảng mạch = nơi xử lý và điều khiển.
Thuật toán = cách hệ thống quyết định phải làm gì với những thông tin nhận được.

Sau đó máy nén, quạt, EEV và các cơ cấu khác mới thực hiện những quyết định đó.

Vì sao cùng là điều hòa Inverter nhưng cách vận hành có thể khác nhau?

Hai chiếc điều hòa có thể cùng được quảng cáo là:

Inverter.

Cùng có:

• máy nén;
• cảm biến;
• bảng mạch;
• quạt;
• thậm chí cùng sử dụng EEV.

Nhưng cách vận hành thực tế vẫn có thể khác nhau.

Một trong những nguyên nhân là:

Cách nhà sản xuất thiết kế và điều khiển cả hệ thống không giống nhau.

Ví dụ, mỗi hãng có thể lựa chọn cách:

• tăng hoặc giảm tốc độ máy nén;
• phối hợp quạt;
• điều chỉnh lưu lượng môi chất;
• kiểm soát nhiệt độ;
• ưu tiên độ êm, tốc độ làm lạnh hay hiệu suất;
• bảo vệ máy trong điều kiện nhiệt độ ngoài trời cao.

Vì vậy, khi đánh giá một chiếc điều hòa:

Không nên chỉ nhìn xem máy có một linh kiện hay một tên công nghệ nào đó hay không.

Quan trọng hơn là cả hệ thống phối hợp với nhau như thế nào.

Hiểu điều này giúp gì khi mua điều hòa?

Trên thị trường, người tiêu dùng thường gặp rất nhiều tên gọi:

Inverter

AI

Eco

Smart Cooling

Intelligent Control

Comfort

...

Những tên gọi này có thể mô tả những công nghệ hoặc chế độ khác nhau.

Nhưng thay vì chỉ ghi nhớ tên công nghệ, chúng ta có thể đặt một câu hỏi đơn giản hơn:

Công nghệ đó đang nhận biết điều gì và điều khiển cái gì?

Ví dụ:

Nếu một điều hòa được quảng cáo có cảm biến thông minh, hãy tìm hiểu:

Cảm biến đo thông tin gì?

Nếu một tính năng được gọi là AI, hãy tìm hiểu:

Hệ thống sử dụng dữ liệu nào và thay đổi hoạt động của điều hòa ra sao?

Nếu một máy được quảng cáo là Inverter tiết kiệm điện, hãy tìm hiểu:

Máy nén có thể điều chỉnh công suất như thế nào khi nhu cầu làm lạnh thay đổi?

Khi hiểu được bản chất này, những thuật ngữ công nghệ sẽ trở nên dễ hiểu hơn rất nhiều.

Có thể hình dung điều hòa thành hai hệ thống

Đến đây, chúng ta có thể chia một chiếc điều hòa thành hai phần lớn.

Hệ thống vận chuyển nhiệt

Gồm:

Gas → Máy nén → Dàn nóng → Tiết lưu → Dàn lạnh

Nhiệm vụ của hệ thống này là:

Lấy nhiệt trong phòng và đưa ra ngoài trời.

Hệ thống điều khiển

Gồm:

Cảm biến → Bảng mạch + thuật toán → các bộ phận thực hiện

Nhiệm vụ là:

Nhận biết trạng thái thực tế và quyết định hệ thống vận chuyển nhiệt cần hoạt động như thế nào.

Hai phần này phối hợp với nhau để tạo thành một chiếc điều hòa hoàn chỉnh.

Chỉ cần nhớ 4 điều

Nếu không muốn nhớ nhiều kiến thức kỹ thuật, chỉ cần nhớ:

1. Cảm biến giúp điều hòa biết điều gì đang xảy ra.

2. Bảng mạch tiếp nhận và xử lý thông tin để đưa ra lệnh điều khiển.

3. Máy nén, quạt, EEV... là những bộ phận thực hiện công việc theo lệnh của hệ thống điều khiển.

4. Chất lượng vận hành của điều hòa không chỉ phụ thuộc vào từng linh kiện, mà còn phụ thuộc vào cách các bộ phận được điều khiển và phối hợp với nhau.

Có thể hình dung thật ngắn gọn:

Cảm biến = giác quan
Bảng mạch + thuật toán = bộ não
Máy nén, quạt, EEV... = cơ cấu thực hiện

Và tất cả cùng phục vụ một mục tiêu cuối cùng:

Điều khiển quá trình lấy nhiệt trong phòng và đưa nhiệt ra ngoài trời phù hợp với nhu cầu của người sử dụng.

Tìm hiểu tiếp

→ Điều hòa làm lạnh bằng cách nào?

→ Dàn nóng điều hòa làm nhiệm vụ gì?

→ Gas điều hòa làm nhiệm vụ gì?

→ Máy nén điều hòa làm nhiệm vụ gì?