Sự khác nhau giữa công suất điện và công suất lạnh của điều hòa

A. Khái niệm về công suất điện và công suất lạnh của điều hòa. 1. Thế nào là công suất điện của điều hòa ?

• Công suất điện của điều hòa là khả năng tiêu thụ điện, là thông số hiển thị cho người sử dụng biết được chính xác lượng điện năng tiêu thụ của điều hòa là bao nhiêu hay là sẽ tiêu tốn bao nhiêu số điện trong một đơn vị thời gian. Thường có đơn vị là kW.

Hình 1: Công suất điện – catalog kĩ thuật

2. Thế nào là công suất lạnh của điều hòa ?

• Công suất lạnh của điều hòa là khả năng làm giảm nhiệt độ đến nhiệt độ yêu cầu của thiết bị điều hòa đối với không gian yêu cầu trong một đơn vị thời gian.
• Công suất sưởi của điều hòa là khả năng làm tăng nhiệt độ đến nhiệt độ yêu cầu của thiết bị điều hòa đối với không gian yêu cầu trong một đơn vị thời gian.
• Thường có đơn vị là kcal/h, Btu/h, kW.

Hình 2: Công suất lạnh/sưởi – catalog kĩ thuật

• Nguyên lý hoạt động của điều hòa hai chiều: Có cấu tạo như một máy điều hòa một chiều lạnh nhưng điều hòa hai chiều được trang bị thêm van đảo chiều. Khi van đảo chiều thực hiện đảo chiều thì lập tức dàn trong phòng và dàn ngoài phòng hoán đổi chức năng làm việc cho nhau (chế độ làm lạnh sang sưởi ấm và ngược lại). Ở chế độ làm lạnh thì giàn trong phòng thực hiện quá trình bay hơi (hay còn gọi là dàn lạnh) để làm giảm nhiệt độ phòng, đồng thời dàn ngoài phòng thực hiện quá trình ngưng tụ (hay còn gọi là dàn nóng) để giải nhiệt và chuyển trạng thái của môi chất từ hơi sang lỏng. Ở chế độ sưởi ấm thì ngược lại.

Hình 3: Mô tả nguyên lí hoạt động của điều hòa hai chiều

• Như vậy công suất lạnh và công suất sưởi đều là công suất của dàn trao đổi nhiệt bên trong phòng khi hoạt động ở chế độ làm lạnh vào mùa hè và sưởi ấm vào mùa đông. Do ở Việt Nam phần lớn thời gian lẫn mục đích sử dụng điều hòa là ở chiều lạnh của điều hòa hai chiều hoặc điều hòa chỉ có một chiều lạnh nên chúng ta thường gọi dàn trao đổi nhiệt bên trong phòng là dàn lạnh và ngầm quy ước cả hai công suất này đều là công suất lạnh.

B. Phân tích và làm rõ sự khác nhau và mối liên quan giữa công suất điện và công suất lạnh. 1. Phân tích theo chu trình lạnh.

• Ta có Qc=Qe+W Trong đó Qc là công suất nhiệt trên dàn ngưng tụ, Qe là công suất lạnh trên dàn bay hơi, W là công nén.
• Điện năng tiêu thụ của điều hòa là cho máy nén, quạt dàn ngưng, quạt dàn bay hơi và các thiết bị điện tử.
• Như vậy có thể nói công suất điện là nguồn cấp cho hệ thống hoạt động còn công suất lạnh là sản phẩm đầu ra.

Hình 4: Chu trình lạnh

• Để duy trì chu trình tuần hoàn từ quá trình ngưng tụ đến quá trình bay hơi thì tổn thất năng lượng ra môi trường được bù bằng công nén. Hầu hết năng lượng điện cung cấp cho hệ thống là ở máy nén, lượng tổn thất này nhỏ hơn năng suất lạnh của hệ thống. Vậy nên chúng ta thường thấy trên tài liệu kĩ thuật của các hãng điều hòa thì công suất điện luôn nhỏ hơn công suất lạnh khi để cùng đơn vị năng lượng kW.

2. Hiệu suất COP và mối liên quan giữa công suất điện và công suất lạnh.

• COP (Coefficient Of Performance) là tỷ số giữa năng suất lạnh(sưởi) thu được so với công suất tiêu thụ điện đầu vào trên cùng một đơn vị đo, được kiểm tra theo tiêu chuẩn quốc gia hoặc theo điều kiện làm việc thiết kế. Giá trị COP được xác định để đánh giá hiệu quả năng lượng của máy điều hòa không khí chạy điện, làm mát ngưng tụ bằng không khí, bao gồm máy nén, dàn bay hơi, dàn ngưng tụ.

Hình 5: Hiệu suất COP-catalog kĩ thuật

• COP_lạnh= Q_l/N
• COP_sưởi= Q_s/N

Trong đó Q_l – Năng suất lạnh hữu ích thu được ở dàn trao đổi nhiệt trong phòng (kW)                 Q_s – Năng suất nhiệt hữu ích thu được ở dàn trao đổi nhiệt trong phòng (kW)                   N – Điện năng tiêu tốn (kW)

• COP càng cao thì điều hòa càng tiết kiệm năng lượng.

C. Kết luận: Công suất điện và công suất lạnh(sưởi) của điều hòa là hai đại lượng hoàn toàn khác nhau nhưng lại có cùng đơn vị năng lượng và mối liên quan mật thiết với nhau. Vì vậy khi nhắc đến công suất của điều hòa thì phải nói rõ là công suất điện hay công suất lạnh(sưởi) nhé !