ISO 5151 thực sự đo những gì?

Khi đọc thông số điều hòa, người mua thường gặp những con số như:

• Công suất lạnh: 9.000 BTU/h

• Công suất điện: 750 W

• EER: 3,53

Nhưng những con số ấy được đo trong điều kiện nào? Một chiếc điều hòa đặt trong phòng ngủ, phòng thí nghiệm hay hoạt động giữa ngày hè nóng 40°C có cho ra cùng một kết quả không?

Câu trả lời là không.

Muốn so sánh các sản phẩm, trước hết phải đặt chúng vào cùng một điều kiện thử. ISO 5151 được xây dựng để thực hiện công việc đó.

ISO 5151 là gì?

ISO 5151 là tiêu chuẩn quy định điều kiện và phương pháp thử hiệu suất đối với điều hòa không khí không nối ống gió và bơm nhiệt không khí – không khí.

Có thể hiểu đơn giản:

ISO 5151 tạo ra một “phòng thi chung” để các bộ điều hòa được đo bằng cùng một phương pháp.

Nếu mỗi hãng thử máy ở nhiệt độ, độ ẩm, điện áp và cách lắp đặt khác nhau, các con số công suất lạnh hoặc điện tiêu thụ sẽ không còn cơ sở để so sánh.

ISO 5151 không quyết định chiếc máy nào tốt hơn. Tiêu chuẩn này chủ yếu giúp xác định: trong một điều kiện thử được kiểm soát, chiếc máy tạo ra bao nhiêu công suất lạnh và sử dụng bao nhiêu điện.

ISO 5151 đo công suất lạnh

Công suất lạnh cho biết lượng nhiệt điều hòa có thể lấy ra khỏi không gian trong một đơn vị thời gian.

Thông số này thường được thể hiện bằng W, kW hoặc BTU/h.

Ví dụ, trên tem dàn nóng Panasonic CU-RU9CKH-8D ghi:

• Công suất lạnh: 2,65 kW

• Tương đương: 9.040 BTU/h

Điều đó không có nghĩa máy “thổi ra 9.040 BTU gió lạnh”. Nó có nghĩa rằng tại điều kiện thử quy định, hệ thống có khả năng lấy nhiệt khỏi không gian với tốc độ tương ứng 2,65 kW.

Công suất lạnh gồm cả phần làm giảm nhiệt độ không khí và phần liên quan đến tách ẩm. Vì vậy, phép thử không đơn giản chỉ là đo nhiệt độ luồng gió thổi ra.

ISO 5151 đo điện đầu vào tại điểm thử

Cùng lúc xác định công suất lạnh, phép thử cũng đo công suất điện mà toàn bộ hệ thống sử dụng để tạo ra mức làm lạnh đó.

Trên tem Panasonic CU/CS-RU9CKH-8D, chúng ta thấy:

• Công suất lạnh: 2,65 kW

• Điện đầu vào: 750 W

• EER: 3,53

• Tiêu chuẩn thử: ISO 5151

Trên tem Mitsubishi Heavy SRK/SRC10YZP-W5 ghi:

• Công suất lạnh: 2,80 kW

• Điện đầu vào: 850 W

• EER: 3,29

• Điều kiện công bố: Performance (ISO T1)

Những thông tin này cho thấy công suất lạnh, điện đầu vào và EER không phải các con số được đo tùy ý trong một căn phòng sử dụng thông thường.

Tuy nhiên, 750 W hay 850 W cũng không có nghĩa điều hòa sẽ tiêu thụ đúng từng ấy điện trong mọi giờ hoạt động.

Đó là công suất điện tại điểm thử danh định. Khi sử dụng thực tế, điện năng sẽ thay đổi theo tải nhiệt của phòng, nhiệt độ ngoài trời, nhiệt độ cài đặt, tốc độ quạt, mức giảm tải của máy nén và chất lượng lắp đặt.

Từ hai phép đo hình thành EER

Khi đã có công suất lạnh và công suất điện đầu vào, chúng ta có thể tính hiệu suất năng lượng tại điểm thử:

EER = Công suất lạnh ÷ Công suất điện đầu vào

Với Panasonic RU9CKH-8D:

2,65 kW ÷ 0,75 kW = 3,53

Có thể hiểu rằng tại điểm thử này, mỗi 1 W điện đầu vào giúp hệ thống tạo ra khoảng 3,53 W công suất lạnh.

Với Mitsubishi Heavy 10YZP-W5:

2,80 kW ÷ 0,85 kW ≈ 3,29

EER càng cao thì tại cùng một điều kiện thử, máy tạo ra nhiều công suất lạnh hơn trên mỗi đơn vị điện sử dụng.

Nhưng EER vẫn chỉ phản ánh hiệu suất tại một điểm vận hành. Nó chưa mô tả đầy đủ khả năng tiết kiệm điện trong cả mùa nóng, khi điều hòa thường xuyên phải tăng hoặc giảm công suất.

Vì sao điều kiện thử phải được kiểm soát?

Khả năng làm lạnh và điện tiêu thụ của điều hòa thay đổi rất mạnh theo môi trường hoạt động.

Khi nhiệt độ ngoài trời tăng, dàn nóng phải thải nhiệt trong điều kiện khó khăn hơn. Khi không khí trong phòng nóng và ẩm hơn, dàn lạnh phải xử lý tải nhiệt lớn hơn. Khi điện áp, tốc độ quạt hoặc cách lắp đặt thay đổi, kết quả cũng có thể thay đổi.

Bởi vậy, phép thử phải kiểm soát nhiều yếu tố như:

• Nhiệt độ và độ ẩm phía dàn lạnh

• Nhiệt độ và độ ẩm phía dàn nóng

• Điện áp và tần số nguồn điện

• Trạng thái vận hành và tốc độ quạt

• Cách bố trí, lắp đặt và kết nối hai dàn

• Thời gian để hệ thống đạt trạng thái ổn định

• Phương pháp đo và sai số cho phép

Trong điều kiện khí hậu T1 thường dùng để công bố khả năng làm lạnh, không khí phía dàn lạnh được duy trì ở 27°C nhiệt kế khô và 19°C nhiệt kế ướt. Phía dàn nóng được duy trì ở 35°C nhiệt kế khô và 24°C nhiệt kế ướt.

Ý nghĩa của nhiệt độ khô, nhiệt độ ướt và điều kiện T1 sẽ được giải thích riêng trong bài tiếp theo.

ISO 5151 không phải phép đo trong một phòng ngủ thông thường

Trong thực tế, người dùng có thể thấy một thử nghiệm được thực hiện như sau:

• Phòng có kích thước xác định

• Nhiệt độ môi trường khoảng 30°C

• Điều hòa cài đặt 26°C

• Có hai người trong phòng

• Máy chạy liên tục trong 8 giờ

• Công tơ ghi lại tổng điện năng tiêu thụ

Phép thử này có thể hữu ích để hình dung điện năng trong một tình huống sử dụng cụ thể. Nhưng nó không thay thế phép thử ISO 5151.

ISO 5151 trả lời câu hỏi:

Tại điều kiện tiêu chuẩn, máy tạo ra bao nhiêu công suất lạnh, sử dụng bao nhiêu điện và đạt hiệu suất bao nhiêu?

Trong khi đó, phép đo sử dụng trong 8 giờ trả lời một câu hỏi khác:

Trong căn phòng và kịch bản sử dụng cụ thể này, máy đã tiêu thụ tổng cộng bao nhiêu điện?

ISO 5151 đo đồng thời công suất lạnh và điện đầu vào. Kết quả thường được thể hiện bằng kW, BTU/h và EER.

Phép đo 8 giờ chủ yếu ghi nhận tổng điện năng tiêu thụ. Kết quả thường được thể hiện bằng kWh sau một khoảng thời gian.

Nếu chỉ biết một chiếc máy tiêu thụ 1 kWh trong 8 giờ nhưng không biết căn phòng, nhiệt độ, độ ẩm, tải nhiệt và diễn biến công suất lạnh, chúng ta chưa thể kết luận máy đó hiệu quả hơn một sản phẩm khác.

ISO 5151 không chứng minh điều gì?

Một kết quả theo ISO 5151 không tự động chứng minh chiếc điều hòa:

• Luôn tiêu thụ đúng mức điện công bố

• Tiết kiệm điện nhất trong mọi điều kiện

• Hoạt động tốt hơn khi trời nóng vượt xa điểm thử

• Duy trì nhiệt độ ổn định hơn

• Có khả năng giảm công suất xuống thấp hơn

• Êm hơn khi sử dụng ban đêm

• Phân phối gió dễ chịu hơn

• Bền hơn sau nhiều năm vận hành

• Lọc không khí tốt hơn

• Phù hợp với mọi căn phòng

ISO 5151 chỉ đo những đại lượng nằm trong phạm vi phép thử. Những đặc tính như độ ồn, độ bền, khả năng điều khiển tải thấp, phân phối gió, vệ sinh không khí hay chất lượng linh kiện cần được đánh giá bằng những phép đo và bằng chứng khác.

Đây là nguyên tắc rất quan trọng khi đọc thông số:

Một tiêu chuẩn chỉ có giá trị trong đúng phạm vi mà nó đo được.

ISO 5151 và CSPF không phải một chỉ số

EER được hình thành từ công suất lạnh và điện đầu vào tại một điểm thử.

CSPF lại phản ánh hiệu suất làm lạnh theo mùa, dựa trên nhiều mức tải và nhiều điều kiện nhiệt độ khác nhau. Vì vậy, một chiếc máy có EER tốt tại điểm danh định chưa chắc đã có CSPF cao nếu khả năng vận hành ở tải thấp không hiệu quả.

Ngược lại, hai máy có EER danh định gần nhau vẫn có thể đạt CSPF khác nhau vì thuật toán điều khiển, dải công suất, máy nén, van tiết lưu, cảm biến và sự phối hợp giữa các bộ phận không giống nhau.

Ví dụ trên các sản phẩm thực tế:

• Panasonic RU9CKH-8D có EER 3,53 và CSPF 5,48.

• Mitsubishi Heavy 10YZP-W5 có EER 3,29 và CSPF 5,23.

• Midea MSCE-10CRFN8 có CSPF 5,37.

Không nên so trực tiếp CSPF với EER như thể hai chỉ số được tạo ra từ cùng một phép thử.

Cần đọc thông số trên tem máy như thế nào?

Bước 1: Xác định đúng bộ model

Một bộ điều hòa gồm mã dàn lạnh và mã dàn nóng. Thông số chỉ có giá trị khi hai mã được ghép đúng theo công bố của nhà sản xuất.

Bước 2: Phân biệt thông số danh định và thông số tối đa

Thông số danh định, thường được ghi là Rated, là điểm công bố chính để so sánh.

Thông số Maximum thể hiện giới hạn hoặc khả năng vận hành cao nhất trong một điều kiện nhất định.

Ví dụ, Mitsubishi Heavy 10YZP-W5 có:

• Điện đầu vào danh định: 850 W

• Điện đầu vào tối đa: 1.800 W

Không được lấy 1.800 W làm mức điện máy luôn tiêu thụ. Ngược lại, cũng không nên dùng 850 W để khẳng định mỗi giờ sử dụng chắc chắn hết 0,85 kWh.

Bước 3: Tìm điều kiện hoặc tiêu chuẩn thử

Nếu tem hoặc catalogue ghi ISO 5151, ISO T1 hay một điều kiện thử cụ thể, người đọc có thêm cơ sở để hiểu nguồn gốc của số liệu.

Nếu tem không ghi tiêu chuẩn thử, điều đó chưa chứng minh sản phẩm không được thử theo tiêu chuẩn. Tuy nhiên, người mua cần xem thêm catalogue, hồ sơ kỹ thuật hoặc tài liệu công bố chính thức trước khi đưa ra kết luận.

Bước 4: Không biến thông số phòng thử thành hóa đơn tiền điện

Điện năng thực tế còn phụ thuộc vào:

• Diện tích, thể tích và đặc điểm căn phòng

• Hướng nắng và mức độ cách nhiệt

• Số người và thiết bị sinh nhiệt

• Nhiệt độ ngoài trời

• Nhiệt độ cài đặt

• Thời gian sử dụng

• Chất lượng thi công

• Khả năng giảm tải của điều hòa

Thông số tiêu chuẩn là nền móng để so sánh. Nó không phải lời cam kết về một hóa đơn điện giống nhau cho mọi gia đình.

Một ví dụ dễ gây nhầm lẫn

Trên tem Mitsubishi Heavy 10YZP-W5, điện đầu vào danh định là 850 W, còn điện đầu vào tối đa là 1.800 W.

Nếu chỉ nhìn con số 1.800 W, người mua có thể nghĩ chiếc máy này tiêu thụ gần 2 số điện mỗi giờ. Cách hiểu đó không đúng, vì 1.800 W không phải công suất máy duy trì liên tục trong điều kiện sử dụng thông thường.

Ngược lại, nếu chỉ nhìn con số 850 W rồi kết luận máy chạy 8 giờ sẽ tiêu thụ đúng 6,8 kWh thì cũng không đúng.

Điều hòa Inverter thay đổi công suất liên tục. Sau khi phòng đã đủ mát, máy có thể giảm điện đầu vào xuống thấp hơn nhiều so với mức danh định. Nếu phòng bị nắng mạnh, thất thoát nhiệt lớn hoặc nhiệt độ ngoài trời cao, máy có thể phải vận hành ở mức cao hơn.

Vì vậy, Rated, Maximum và điện năng thực tế là ba khái niệm khác nhau.

Giá trị thực sự của ISO 5151 đối với người mua

Giá trị lớn nhất của ISO 5151 không nằm ở một con số riêng lẻ, mà ở việc tạo ra ngôn ngữ chung cho phép đo.

Nhờ có điều kiện và phương pháp thử thống nhất, chúng ta có thể hiểu rõ hơn ba câu hỏi:

• Điều hòa tạo ra bao nhiêu công suất lạnh?

• Tại điểm thử đó, máy sử dụng bao nhiêu điện?

• Tỷ lệ giữa năng lực làm lạnh và điện đầu vào là bao nhiêu?

Đó là nền tảng cần thiết để đọc thông số. Nhưng để lựa chọn một chiếc điều hòa tốt và phù hợp, người mua vẫn cần xem tiếp hiệu suất theo mùa, dải công suất, độ ồn, luồng gió, cấu hình kỹ thuật, điều kiện căn phòng và chất lượng lắp đặt.

ISO 5151 giúp các con số có cùng một điểm xuất phát.

Còn quyết định mua đúng vẫn đòi hỏi chúng ta hiểu mỗi con số chứng minh được điều gì — và không chứng minh được điều gì.

Tìm hiểu thêm

• Chất lượng điều hòa có thực sự đo được không? 

• Một chiếc điều hòa “tốt” nghĩa là gì? 

• Điều kiện T1 nghĩa là gì — và vì sao cần một điều kiện thử chuẩn? 

• TCVN 7830:2021 thực sự quy định điều gì? 

• CSPF được hình thành từ những điểm thử nào?