Trời càng lạnh, điều hòa sưởi có càng tốn điện không?

Khi dùng điều hòa 2 chiều vào mùa đông, nhiều người có một thắc mắc rất thực tế:

“Ngoài trời càng lạnh thì điều hòa có càng tốn điện không?”

Câu trả lời thường là:

Có xu hướng tốn điện hơn.

Nhưng nguyên nhân không đơn giản chỉ vì:

“Trời lạnh nên máy phải chạy mạnh hơn.”

Với điều hòa Heat Pump, khi nhiệt độ ngoài trời giảm, cùng lúc xảy ra hai chuyện:

• căn phòng mất nhiệt ra ngoài nhanh hơn;

• điều hòa lấy nhiệt từ ngoài trời khó hơn.

Vì vậy, máy có thể phải chạy công suất cao hơn, lâu hơn và hiệu suất sưởi cũng có thể giảm.

Trước hết: căn phòng càng lạnh bên ngoài thì càng mất nhiệt nhanh

Giả sử trong phòng muốn giữ:

24°C

Trường hợp A

Ngoài trời:

15°C

Chênh lệch nhiệt độ trong – ngoài:

9°C

Trường hợp B

Ngoài trời:

5°C

Chênh lệch:

19°C

Ở trường hợp B, nhiệt trong phòng có xu hướng thoát ra ngoài mạnh hơn qua:

• tường;

• kính;

• mái;

• sàn;

• khe cửa;

• thông gió.

Điều hòa phải liên tục bù lại lượng nhiệt bị mất đó.

Có thể hiểu đơn giản:

Trời càng lạnh → tải sưởi căn phòng thường càng lớn.

Nhưng điều hòa còn gặp thêm một khó khăn khác

Điều hòa Heat Pump sưởi bằng cách:

lấy nhiệt từ không khí ngoài trời rồi vận chuyển vào phòng.

Khi ngoài trời 15°C:

• nguồn nhiệt khá thuận lợi.

Khi ngoài trời 5°C:

• môi trường lạnh hơn;

• việc hấp thụ nhiệt khó hơn.

Máy nén phải tạo ra:

• chênh lệch áp suất lớn hơn;

• chênh lệch nhiệt độ lớn hơn;

để đưa nhiệt vào phòng.

Do đó:

Cùng lúc máy phải cung cấp nhiều nhiệt hơn, nhưng lại đang lấy nhiệt trong điều kiện khó hơn.

Đây là lý do COP thường giảm khi trời lạnh

COP cho biết:

Mỗi đơn vị điện giúp hệ thống cung cấp được bao nhiêu đơn vị nhiệt.

Ví dụ chỉ để minh họa:

Khi ngoài trời khá ấm

COP có thể ở mức:

4

Tức:

1 kWh điện → khoảng 4 kWh nhiệt hữu ích.

Khi ngoài trời lạnh hơn

COP có thể giảm xuống:

3

Hoặc thấp hơn tùy model và điều kiện.

Khi đó:

1 kWh điện → lượng nhiệt hữu ích ít hơn trước.

Vì vậy:

Muốn cung cấp cùng một lượng nhiệt cho căn phòng, máy phải dùng nhiều điện hơn.

Một ví dụ đơn giản

Giả sử căn phòng cần:

6 kWh nhiệt

để duy trì nhiệt độ trong một khoảng thời gian.

Nếu COP = 4

Điện cần dùng:

6 / 4 = 1,5 kWh

Nếu COP = 3

Điện cần dùng:

6 / 3 = 2 kWh

Đây mới chỉ là một phần câu chuyện.

Khi trời lạnh hơn, căn phòng còn có thể cần nhiều hơn 6 kWh nhiệt vì tải sưởi tăng.

Do đó điện năng có thể tăng từ cả hai phía:

Tải nhiệt tăng + COP giảm.

Vì sao máy nén thường phải chạy mạnh hơn?

Khi:

• nhiệt độ phòng còn thấp;

• ngoài trời lạnh;

• tải sưởi lớn;

Inverter sẽ tăng tốc máy nén.

Khi đó:

• lưu lượng môi chất tăng;

• áp suất làm việc thay đổi;

• công suất điện tăng.

Máy đang cố đưa nhiều nhiệt hơn vào phòng để:

• nâng nhiệt độ;

• bù nhiệt thất thoát.

Vì vậy, nếu nhìn thiết bị đo điện, có thể thấy công suất tức thời mùa đông thay đổi rất lớn tùy thời tiết.

Nhưng không phải cứ lạnh hơn 1°C thì điện tăng một tỷ lệ cố định

Không thể nói:

“Ngoài trời giảm 1°C thì điện tăng 5%.”

Bởi điện năng phụ thuộc đồng thời vào:

• căn phòng;

• model điều hòa;

• nhiệt độ cài;

• số người;

• độ kín;

• cách nhiệt;

• tốc độ gió ngoài trời;

• độ ẩm;

• Defrost.

Do đó:

Không có một tỷ lệ tăng điện cố định cho mọi máy và mọi căn nhà.

Defrost làm câu chuyện phức tạp hơn

Khi điều hòa sưởi:

• dàn ngoài trời trở nên lạnh.

Nếu ngoài trời:

• lạnh;

• lại có độ ẩm cao;

hơi nước có thể đóng băng trên dàn.

Lớp băng này cản trở:

• luồng gió;

• trao đổi nhiệt.

Máy phải thực hiện:

Defrost – xả băng

Trong chu kỳ này:

• hệ thống tạm thời dùng năng lượng để làm tan băng;

• khả năng sưởi trong phòng bị gián đoạn.

Vì vậy, hiệu suất trung bình theo thời gian giảm.

Trời lạnh khô và lạnh ẩm có thể rất khác nhau

Hai ngày cùng:

5°C

nhưng:

Ngày A

Không khí khô.

Ngày B

Không khí ẩm cao.

Ở ngày B:

• dàn ngoài trời dễ đóng băng hơn;

• Defrost có thể xảy ra nhiều hơn.

Do đó:

Không chỉ nhiệt độ ngoài trời, độ ẩm cũng ảnh hưởng hiệu quả sưởi.

Đây là lý do miền Bắc có những ngày điều hòa sưởi vất vả hơn

Trong những đợt rét:

• nhiệt độ thấp;

• độ ẩm cao;

• mưa phùn;

điều kiện làm việc của Heat Pump khó hơn nhiều so với một ngày:

• 12–15°C;

• khô ráo.

Máy có thể:

• chạy cao hơn;

• Defrost nhiều hơn;

• tiêu thụ điện nhiều hơn.

Đây là đặc điểm bình thường của nguyên lý Heat Pump.

Cùng một điều hòa nhưng căn phòng khác nhau có thể tốn điện rất khác

Hãy so hai phòng cùng sử dụng một model.

Phòng A

• tầng giữa;

• cửa kín;

• kính tốt;

• ít tường tiếp xúc ngoài trời.

Phòng B

• tầng trên cùng;

• nhiều kính;

• cửa hở;

• tường ngoài lớn.

Khi trời lạnh, phòng B mất nhiệt nhanh hơn.

Điều hòa phải:

• chạy công suất lớn hơn;

• lâu hơn.

Do đó:

Tiền điện sưởi không chỉ do thời tiết, mà còn do khả năng giữ nhiệt của căn phòng.

Nhiệt độ cài cũng ảnh hưởng rất lớn

Giả sử ngoài trời:

8°C

Cài 22°C

Chênh lệch trong – ngoài:

14°C

Cài 28°C

Chênh lệch:

20°C

Muốn duy trì 28°C:

• căn phòng mất nhiệt nhanh hơn;

• máy phải nâng nhiệt lên cao hơn;

• hệ thống làm việc nặng hơn.

Vì vậy:

Cài nhiệt độ càng cao không có nghĩa phòng chỉ ấm hơn; tải sưởi và điện năng cũng có xu hướng tăng.

Cài 30°C có làm phòng ấm nhanh hơn không?

Trong giai đoạn phòng rất lạnh, nếu máy đã chạy gần công suất cao nhất thì:

• đặt 30°C;

• hay đặt 24–25°C;

không nhất thiết làm công suất tăng thêm đáng kể.

Máy vẫn đang cố đưa nhiệt vào phòng với khả năng cao của nó.

Nhưng nếu để mức cài quá cao kéo dài:

• máy sẽ cố duy trì nhiệt độ cao hơn;

• điện năng tăng.

Vì vậy:

Không cần đặt một mức cực cao chỉ để “ép máy sưởi nhanh”.

Khi phòng đã ấm, Inverter bắt đầu phát huy vai trò

Giai đoạn đầu:

• tường lạnh;

• đồ vật lạnh;

• không khí lạnh;

máy cần cung cấp nhiều nhiệt.

Sau khi căn phòng ấm dần:

• tải giảm;

• máy nén có thể giảm tốc.

Khi đó, điện năng tức thời thường giảm.

Do đó:

Một giờ đầu dùng điện nhiều chưa đại diện cho cả đêm.

Điều này tương tự chế độ làm lạnh mùa hè.

Tắt rồi bật lại liên tục có chắc tiết kiệm không?

Không.

Nếu tắt máy để phòng nguội sâu:

• tường;

• đồ đạc;

• không khí;

đều mất nhiệt.

Khi bật lại, điều hòa lại phải:

• tăng công suất;

• đưa lượng nhiệt lớn trở lại phòng.

Nếu chỉ ra ngoài một thời gian ngắn, tắt – bật liên tục chưa chắc tối ưu.

Tuy nhiên, nếu không sử dụng phòng trong thời gian dài thì tắt máy vẫn hợp lý.

Máy thiếu công suất sẽ ra sao trong ngày rét?

Nếu tải sưởi căn phòng lớn hơn khả năng của máy:

• máy chạy gần Max liên tục;

• điện năng cao;

• nhiệt độ phòng vẫn khó đạt mức cài.

Người dùng có thể nghĩ:

“Điều hòa rất tốn điện nhưng không ấm.”

Thực tế có thể là:

Máy đang thiếu khả năng đáp ứng tải nhiệt của căn phòng trong điều kiện đó.

Công suất sưởi khi trời lạnh mới là dữ liệu rất đáng quan tâm

Hai điều hòa có cùng:

Rated Heating Capacity = 3,5 kW

ở điều kiện thử tiêu chuẩn.

Nhưng khi ngoài trời xuống thấp:

• máy A có thể vẫn duy trì gần 3,2 kW;

• máy B có thể giảm còn 2,5 kW.

Nếu hãng có công bố:

• công suất sưởi ở nhiệt độ thấp;

• giới hạn nhiệt độ vận hành;

đây là dữ liệu rất giá trị.

Một chiếc dàn nóng lớn có lợi thế gì?

Không thể chỉ nhìn dàn nóng lớn rồi kết luận máy sưởi tốt.

Nhưng về nguyên lý, dàn trao đổi nhiệt có:

• diện tích lớn;

• lưu lượng gió tốt;

có thể tạo điều kiện thuận lợi hơn để lấy nhiệt ngoài trời.

Hiệu quả thực tế vẫn phụ thuộc cả:

• máy nén;

• môi chất;

• tiết lưu;

• thuật toán;

• Defrost.

Dàn nóng bị chắn gió cũng làm tăng điện

Trong chế độ Heat, dàn ngoài trời cần hút một lượng lớn không khí qua bề mặt trao đổi nhiệt.

Nếu:

• bị che kín;

• đặt trong hốc nhỏ;

• quạt hút lại khí đã thải;

khả năng hấp thụ nhiệt giảm.

Máy phải làm việc vất vả hơn.

Vì vậy:

Vị trí dàn nóng vẫn rất quan trọng cả mùa hè lẫn mùa đông.

Dàn nóng bẩn cũng ảnh hưởng khả năng sưởi

Nếu dàn trao đổi nhiệt ngoài trời bám:

• bụi;

• lá;

• chất bẩn;

trao đổi nhiệt kém.

Điều này có thể khiến:

• công suất sưởi giảm;

• máy nén chạy cao hơn;

• điện năng tăng.

Do đó, bảo dưỡng hệ thống cũng có ý nghĩa với hiệu suất sưởi.

Có thể giảm điện mùa đông bằng cách nào?

Những việc hiệu quả thường không nằm ở “mẹo điều khiển”.

Mà là:

Giữ phòng kín hợp lý

Hạn chế gió lạnh lọt vào.

Giảm thất thoát qua kính

• rèm;

• cửa kín;

• giải pháp cách nhiệt phù hợp.

Không cài nhiệt độ cao quá mức cần thiết

Hướng gió xuống thấp

Để khí nóng không chỉ tập trung gần trần.

Chọn đúng công suất

Giữ dàn nóng thông thoáng

Duy trì hệ thống sạch và hoạt động bình thường

Đừng tiết kiệm bằng cách biến phòng thành quá kín

Giống mùa hè, giữ nhiệt tốt không đồng nghĩa:

bịt kín hoàn toàn không thông gió.

Nếu nhiều người ở lâu:

• CO₂ vẫn tăng.

Do đó cần cân bằng:

• giữ nhiệt;

• và chất lượng không khí.

Có nên dùng thêm quạt?

Có thể hữu ích.

Không khí nóng có xu hướng bay lên.

Nếu phòng:

• trần cao;

• phân tầng nhiệt rõ;

một chiếc quạt chạy nhẹ có thể giúp:

• trộn không khí;

• đưa nhiệt xuống vùng sinh hoạt.

Nhờ đó, người dùng có thể cảm thấy ấm đều hơn mà không cần tăng TEMP quá cao.

Muốn biết trời lạnh làm tăng điện bao nhiêu, nên đo thế nào?

Tương tự chế độ lạnh.

Nên đo:

• kWh;

• trong cùng một khoảng thời gian;

• với mức cài giống nhau;

• ghi lại nhiệt độ ngoài trời.

Ví dụ:

Ngày A

• ngoài trời 15°C;

• cài 23°C;

• 8 giờ;

• tiêu thụ X kWh.

Ngày B

• ngoài trời 5°C;

• cài 23°C;

• 8 giờ;

• tiêu thụ Y kWh.

Theo dõi nhiều ngày sẽ giúp thấy xu hướng rõ hơn.

Có phải trời càng lạnh thì điều hòa cuối cùng sẽ không sưởi được?

Mỗi model có:

• dải nhiệt độ vận hành;

• khả năng sưởi ở nhiệt độ thấp;

khác nhau.

Khi vượt khỏi giới hạn thiết kế:

• công suất giảm mạnh;

• máy có thể ngừng vận hành để bảo vệ.

Vì vậy, ở vùng có mùa đông rất lạnh, cần xem kỹ:

Heating operating range.

Với điều kiện mùa đông miền Bắc Việt Nam, nhiều điều hòa 2 chiều dân dụng vẫn có thể hoạt động tốt, nhưng khả năng từng model không giống nhau.

Chỉ cần nhớ

Trời càng lạnh, điều hòa sưởi thường có xu hướng tốn điện hơn vì hai nguyên nhân cùng xảy ra:

1. Căn phòng mất nhiệt nhanh hơn.

2. Heat Pump lấy nhiệt ngoài trời khó hơn, khiến COP có xu hướng giảm.

Nếu trời lạnh ẩm, máy còn có thể phải:

Defrost

làm hiệu suất trung bình giảm thêm.

Vì vậy, điện năng sưởi phụ thuộc vào cả:

Nhiệt độ ngoài trời + độ ẩm + căn phòng + nhiệt độ cài + khả năng của chiếc máy.

Và cũng giống mùa hè:

Đừng chỉ nhìn chiếc điều hòa. Hãy nhìn cả căn phòng mà nó đang phải làm ấm.

Một căn phòng giữ nhiệt tốt có thể giúp chiếc điều hòa làm việc nhẹ hơn rất nhiều trong những ngày rét.

Tìm hiểu thêm

Nếu muốn hiểu sâu hơn về điều hòa 2 chiều và sưởi mùa đông, bạn có thể đọc thêm:

• Điều hòa 2 chiều sưởi ấm căn phòng bằng cách nào?

• Vì sao sưởi bằng điều hòa khác máy sưởi điện?

• Heat Pump là gì – vì sao 1 kWh điện có thể vận chuyển nhiều hơn 1 kWh nhiệt?

• Công suất sưởi và công suất điện khác nhau thế nào?

• Defrost là gì – tại sao đang sưởi máy lại dừng?

• Vì sao dàn nóng điều hòa chảy nước hoặc có hơi trắng khi sưởi?

• Vì sao gió điều hòa sưởi lúc mới bật chưa nóng ngay?

• Cài điều hòa sưởi 22°C, 24°C hay 28°C có gì khác?

• Chọn công suất điều hòa 2 chiều cho mùa đông cần lưu ý gì?

• Nhà ở Hà Nội có nên mua điều hòa 2 chiều không?