Có, bạn có thể chạy máy điều hòa không khí bằng các tấm pin mặt trời. Hệ thống này có thiết thực cho gia đình hoặc doanh nghiệp của bạn hay không phụ thuộc vào ba điều: mức tiêu thụ điện của máy điều hòa không khí, công suất đầu ra của mảng năng lượng mặt trời và lượng pin dự phòng hoặc lưới điện mà bạn sử dụng. Máy điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời chuyên dụng có bộ biến tần DC bên trong thường cần ít tấm pin hơn và chịu ít tổn thất chuyển đổi hơn so với máy điều hòa thông thường được ghép nối với bộ biến tần năng lượng mặt trời riêng biệt.
Thông tin chính trước khi bạn bắt đầu:
- Một máy điều hòa không khí biến tần 1,5 tấn thường cần sáu đến chín tấm pin mặt trời 400W.
- Hệ thống ACDC lai lấy nguồn DC từ năng lượng mặt trời trước và tự động chuyển sang nguồn AC lưới khi nguồn điện PV giảm, do đó không cần dùng pin để làm mát vào ban ngày.
- Việc lắp đặt DC 48V không nối lưới cần khoảng 7 kWh dung lượng pin có thể sử dụng để chạy thiết bị 1,5 tấn trong 5 giờ sau khi mặt trời lặn.
Máy điều hòa không khí chạy bằng năng lượng mặt trời thực sự hoạt động như thế nào
Máy điều hòa không khí thông thường chuyển đổi nguồn AC thành nguồn DC bên trong, sau đó sử dụng bảng biến tần để điều khiển máy nén có tốc độ thay đổi. Máy điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời thay đổi phía đầu vào: thay vì chỉ nhận điện lưới AC, nó lấy điện DC trực tiếp từ các tấm quang điện. Máy nén vẫn chạy bằng DC, nhưng nguồn năng lượng đó trở thành mảng năng lượng mặt trời chứ không phải lưới điện.
Deye tiếp cận điều này bằng bộ điều khiển biến tần DC sóng hình sin 180 độ, một công nghệ mà công ty đã cải tiến từ năm 2007. Bộ điều khiển đó cho phép máy nén khởi động nhẹ nhàng và điều chỉnh trên một phạm vi tốc độ rộng, đó chính xác là điều giúp thiết bị chạy bằng năng lượng mặt trời chạy trơn tru khi bức xạ thay đổi khi các đám mây bay qua trên đầu.
Trong thực tế, bạn sẽ đáp ứng ba sự sắp xếp chính:
- ACDC lai: thiết bị sử dụng DC năng lượng mặt trời trước, sau đó tự động rút AC dự phòng từ lưới điện khi đầu ra PV không đủ. Đây là sự lựa chọn phổ biến nhất cho việc lắp đặt khu dân cư và thương mại nhẹ.
- DC 48V không nối lưới: máy điều hòa chạy từ bộ ắc quy 48V được sạc bằng tấm pin mặt trời. Không cần kết nối lưới, khiến nó trở thành tiêu chuẩn cho các công trường, trang trại và cabin ở xa.
- Năng lượng mặt trời cho toàn bộ ngôi nhà nối lưới: một dãy mái nhà thông thường cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị thông qua bộ biến tần năng lượng mặt trời và máy điều hòa không khí tiêu thụ điện mặt trời như bất kỳ tải nào khác. Điều này có tác dụng nhưng sẽ kém hiệu quả hơn khi chạy một tải AC lớn so với thiết bị được chế tạo cho đầu vào PV trực tiếp.
Sự khác biệt quan trọng bởi vì một điều hòa năng lượng mặt trời hybrid ACDC loại bỏ chuyển đổi kép: DC năng lượng mặt trời đi thẳng vào trình điều khiển máy nén thay vì đảo ngược thành AC và sau đó chuyển đổi trở lại DC. Ít chuyển đổi hơn có nghĩa là làm mát nhiều hơn từ cùng một khu vực bảng điều khiển.
Cần bao nhiêu tấm pin mặt trời để chạy máy điều hòa?
Bắt đầu với công suất hoạt động định mức của máy điều hòa không khí chứ không phải công suất làm mát của nó. Một thiết bị nặng 1 tấn có thể tạo ra công suất làm mát 3,5 kW trong khi chỉ tiêu thụ 700-900W điện. Nhân số watt đang chạy với số giờ hoạt động hàng ngày, sau đó chia cho số giờ nắng cao điểm tại địa điểm của bạn và cho hệ số hiệu suất hệ thống khoảng 0,8.
Công suất PV cần thiết = (công suất chạy AC × số giờ chạy hàng ngày) ÷ (số giờ nắng cao điểm × 0,8)
Đối với máy biến tần AC 1,5 tấn tiêu thụ 1400W và chạy 6 giờ mỗi ngày, với 5 giờ nắng cao điểm, kết quả là (1400 × 6) `(5 × 0,8) = 2100W công suất PV. Sử dụng tấm 400W, tức là riêng cho một chiếc điều hòa là 5-6 tấm. Nếu bạn thêm pin để chạy qua đêm, hãy nhân kích thước pin với logic tương tự.
| Loại điều hòa | Công suất chạy (W) | Năng lượng sử dụng trong 6h (kWh) | PV ước tính cần thiết (W) | Số lượng bảng điều khiển 400W |
|---|---|---|---|---|
| Cửa sổ điều hòa, 0,75 tấn | 550-750 | 3,3-4,5 | 1100-1500 | 3-4 |
| Treo tường, 1 tấn | 750-1000 | 4,5-6,0 | 1500-2000 | 4-5 |
| Treo tường, 1,5 tấn | 1200-1800 | 7,2-10,8 | 2400-3600 | 6-9 |
| Cassette thương mại nhẹ, 2 tấn | 2000-2800 | 12.0-16.8 | 4000-5600 | 14-10 |
Biểu đồ bên dưới so sánh công suất quang điện trung bình cần thiết cho từng loại để bạn có thể ước tính quy mô diện tích mái nhà và ngân sách biến tần trước khi liên hệ với nhà cung cấp.
Những con số trên là hướng dẫn lập kế hoạch, không phải là sự đảm bảo. Các con số thực tế thay đổi theo nhiệt độ điểm đặt trong nhà, nhiệt độ ngoài trời, chất lượng cách nhiệt và mức hiệu quả năng lượng của thiết bị. Một chiếc AC năng lượng mặt trời lai với máy nén DC hiệu suất cao thường sẽ nằm ở mức thấp hơn trong các phạm vi này.
ACDC lai, DC không nối lưới hoặc nối lưới: hệ thống nào phù hợp với tình huống của bạn?
Mỗi kiến trúc giải quyết một vấn đề khác nhau. Chọn dựa trên độ tin cậy của lưới điện, ngân sách lắp đặt và liệu bạn có định chạy AC sau khi mặt trời lặn hay không.
AC năng lượng mặt trời lai ACDC
Một thiết bị lai lấy DC từ dãy bảng điều khiển và tự động chuyển sang lưới điện xoay chiều khi các đám mây làm giảm sản lượng quang điện. Không cần pin để hoạt động vào ban ngày, giúp giảm chi phí ban đầu. Đây là lựa chọn phổ biến nhất cho những gia đình, văn phòng đã có lưới điện ổn định nhưng muốn cắt giảm hóa đơn tiền điện.
Điều hòa không khí DC 48V không nối lưới
Được thiết kế cho cabin, trang trại, nhà di động và bất kỳ vị trí nào không có nguồn điện ổn định. Bộ 48V DC kết nối trực tiếp với bộ pin và các tấm pin mặt trời sẽ sạc pin thông qua bộ điều khiển MPPT. Hệ thống hoạt động hoàn toàn độc lập với lưới điện nhưng cần đủ dung lượng pin để xử lý những ngày nhiều mây.
Năng lượng mặt trời hòa lưới cả nhà
Một mảng năng lượng mặt trời trên mái nhà thông thường, một bộ biến tần tiêu chuẩn và đồng hồ đo mạng cho phép tất cả các thiết bị gia dụng, bao gồm cả máy điều hòa thông thường, chạy bằng điện mặt trời vào ban ngày. Lưới điện hấp thụ sản lượng dư thừa và cung cấp điện vào ban đêm. Cách tiếp cận này đơn giản nhưng sẽ không giúp máy điều hòa chạy liên tục khi mất điện lưới và kém hiệu quả hơn khi mục tiêu là cấp điện cho một tải nặng như máy điều hòa không khí.
Điều gì ảnh hưởng đến hiệu suất AC năng lượng mặt trời trong thế giới thực?
Số watt-giờ trung bình hàng ngày từ bảng dữ liệu sẽ không khớp với những gì bạn trải nghiệm trên mái nhà của mình. Các biến này quan trọng hơn chỉ riêng công suất của bảng điều khiển:
- Số giờ nắng cao điểm thay đổi từ 3,5 ở vùng khí hậu nhiều mây đến 6,5 ở vùng sa mạc. Thiết kế cho tháng tồi tệ nhất, không phải mức trung bình hàng năm.
- Định hướng và tạo bóng của bảng điều khiển. Vật cản trên mái nhà, bụi bẩn và nhiệt độ cao có thể làm giảm sản lượng quang điện từ 10-25%.
- Máy nén khởi động đột ngột. Ngay cả với công nghệ biến tần khởi động mềm, máy nén tiêu tốn 1,5-2 lần công suất hoạt động trong giây lát khi khởi động. Hệ thống kết hợp với lưới điện dự phòng sẽ tự động giải quyết vấn đề này.
- Lựa chọn chất làm lạnh. Các thiết bị sử dụng R32 hoạt động với hiệu suất năng lượng tốt hơn so với các thiết kế R410A cũ, đặc biệt ở nhiệt độ môi trường cao.
- Tải làm mát. Một căn phòng có bóng râm, cách nhiệt tốt cần ít năng lượng làm mát hơn nhiều so với một không gian có vách kính với cửa sổ hướng về phía Tây.
- Hiệu suất biến tần. Bộ điều khiển sóng hình sin 180 độ tránh gợn sóng mô-men xoắn thường thấy trong các ổ đĩa sóng vuông cũ hơn, cắt giảm tổn thất điện trong quá trình tải một phần.
- Bụi và bảo trì. Cuộn dây ngưng tụ bẩn và bộ lọc bị tắc có thể làm tăng mức tiêu thụ điện AC lên 10-15% trong một mùa.
Các lựa chọn điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời cần xem xét
Deye sản xuất nhiều loại máy điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời có bộ điều khiển MPPT tích hợp chấp nhận đầu vào PV trực tiếp. Dưới đây là ba cấu hình phù hợp với các kịch bản định cỡ ở trên.
Máy điều hòa năng lượng mặt trời lai ACDC treo tường Deye Thiết bị hybrid gắn trên tường này chấp nhận đầu vào PV trực tiếp thông qua bộ điều khiển MPPT tích hợp và cung cấp khả năng dự phòng lưới, khiến nó trở thành lựa chọn thiết thực cho người dùng dân cư đang tìm kiếm chi phí lắp đặt thấp hơn và khả năng làm mát đáng tin cậy. Xem sản phẩm → 
Máy điều hòa năng lượng mặt trời DC 48V gắn tường Deye Được thiết kế cho các tòa nhà ở xa và làm mát khẩn cấp, thiết bị DC 48V không nối lưới này chạy bằng pin thay vì lưới điện, phù hợp với những vị trí không có nguồn điện lưới hoặc không đáng tin cậy. Xem sản phẩm → 
Máy điều hòa năng lượng mặt trời Cassette thương mại Deye Light Loại băng cassette gắn trên trần này cung cấp khả năng phân phối không khí theo bốn hướng cho các văn phòng và cửa hàng nhỏ, hoạt động ở chế độ kết hợp năng lượng mặt trời và lưới điện mà không cần thêm bộ biến tần hoặc pin. Xem sản phẩm → Mô hình ACDC lai gắn trên tường là giải pháp phù hợp cho người dùng dân cư muốn dự phòng lưới điện và chi phí lắp đặt thấp. Phiên bản DC 48V không nối lưới thay thế lưới điện bằng pin dự phòng, phù hợp cho các tòa nhà ở xa và làm mát khẩn cấp. Đối với các văn phòng nhỏ, cửa hàng và không gian nhiều phòng, loại băng cassette thương mại hạng nhẹ cung cấp khả năng làm mát gắn trên trần nhà với cùng logic ACDC lai.
Còn pin và khả năng làm mát vào ban đêm thì sao?
Một mảng năng lượng mặt trời không có pin không thể chạy máy điều hòa vào ban đêm. Nếu bạn muốn làm mát sau khi mặt trời lặn, bạn cần hệ thống ACDC lai với dự phòng lưới điện hoặc hệ thống không nối lưới có bộ lưu trữ pin.
Để định cỡ pin, hãy nhân công suất hoạt động của AC với số giờ buổi tối bạn cần sử dụng. Một thiết bị treo tường nặng 1,5 tấn có công suất 1400W trong 5 giờ cần dung lượng pin có thể sử dụng được là khoảng 7 kWh. Vì pin không được xả dưới 20% công suất định mức nên bộ pin được lắp đặt phải có công suất khoảng 8,5-9 kWh đối với kiểu pin lithium hoặc lớn hơn đối với kiểu hóa chất chì-axit kín.
Hệ thống hybrid cho phép bạn tự do sử dụng năng lượng mặt trời vào ban ngày và lấy điện lưới vào ban đêm, tránh hoàn toàn chi phí pin. Mặt khác, người dùng không nối lưới phải coi bộ pin là chi phí vận hành cốt lõi, có thể so sánh với chính máy điều hòa không khí. Trong cả hai trường hợp, bộ điều khiển MPPT theo dõi điểm công suất tối đa của mảng PV sẽ phục hồi năng lượng nhiều hơn 10-20% so với bộ điều chỉnh xung đơn giản.
Cân nhắc về chi phí và hoàn vốn
Quyết định lắp đặt máy điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời phải dựa trên giá điện địa phương, lượng ánh sáng mặt trời sẵn có và giá của một chiếc AC tiêu chuẩn tương đương cộng với việc lắp đặt năng lượng mặt trời riêng biệt.
- Một chiếc AC năng lượng mặt trời ACDC lai thường có giá cao hơn 30-50% so với một chiếc AC biến tần thông thường có công suất làm mát tương đương.
- Việc bổ sung một dãy PV chuyên dụng có công suất 2-4 kW tốn vài nghìn đô la tùy thuộc vào khu vực, độ phức tạp lắp đặt và chi phí giá đỡ.
- Việc lắp đặt ngoài lưới điện sẽ làm tăng thêm chi phí pin, có thể tăng gấp đôi tổng mức đầu tư so với hệ thống hybrid.
- Thời gian hoàn vốn ở những vùng nắng nóng với giá điện tăng cao thường từ ba đến sáu năm. Ở những khu vực có ánh nắng mặt trời thấp hoặc thuế quan thấp, thời gian hoàn vốn kéo dài hơn bảy năm và có thể không bù đắp được khoản phí bảo hiểm.
Deye bắt đầu vận chuyển máy điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời vào đầu những năm 2010 và đến năm 2020, máy thế hệ thứ tư đã được bán cho hơn 20 quốc gia, bao gồm Hoa Kỳ, Úc, Pakistan, Ấn Độ, Philippines và các thị trường trên khắp Trung Đông, Nam Á và Châu Âu. Lịch sử lĩnh vực đó rất quan trọng: AC năng lượng mặt trời không phải là một thử nghiệm thích hợp khi các chương trình năng lượng mặt trời quy mô tiện ích và các dự án điện khí hóa ngoài lưới tiếp tục lựa chọn cùng một thế hệ công nghệ sau thế hệ.
Câu hỏi thường gặp về điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời
Một tấm pin mặt trời có thể chạy được máy điều hòa không?
Một tấm pin 400W duy nhất tạo ra khoảng 1,6-2,4 kWh mỗi ngày trong 4-6 giờ nắng cao điểm. Hầu hết các máy điều hòa không khí trong phòng tiêu thụ ít nhất 500W, do đó, một bảng điều khiển là không đủ trừ khi AC là một thiết bị di động nhỏ 12V hoạt động trong thời gian ngắn.
Tôi cần bao nhiêu tấm pin mặt trời cho một chiếc AC 1,5 tấn?
Với thiết bị ACDC lai tiêu thụ khoảng 1400W trong khi hoạt động ổn định, hãy lên kế hoạch lắp đặt sáu tấm 400W trong khu vực có 5 giờ nắng cao điểm. Thêm dung lượng pin nếu thiết bị cũng phải chạy vào ban đêm trong tình huống không có lưới điện.
Các tấm pin mặt trời có thể chạy AC vào ban đêm không?
Không. Các tấm pin mặt trời không tạo ra gì vào ban đêm. Để làm mát sau khi mặt trời lặn, bạn cần có một bộ pin dự phòng hoặc lưới điện dự phòng tự động chuyển đổi, giống như các hệ thống ACDC lai.
Sự khác biệt giữa AC năng lượng mặt trời ACDC lai và AC năng lượng mặt trời DC không nối lưới là gì?
Bộ ACDC lai chấp nhận cả DC từ mảng PV và AC từ lưới điện, trộn hai nguồn nếu cần. Bộ DC 48V không nối lưới hoạt động hoàn toàn bằng pin sạc năng lượng mặt trời và không thể kết nối với lưới điện. Kết hợp đơn giản hơn đối với người dùng thành thị, trong khi không nối lưới là lựa chọn duy nhất không có kết nối tiện ích.
Máy điều hòa không khí năng lượng mặt trời có cần một biến tần riêng không?
Hầu hết các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời đều có bộ điều khiển biến tần DC tích hợp và chức năng MPPT. Ví dụ, các mẫu ACDC lai Deye treo tường tích hợp bộ điều khiển vào dàn nóng, do đó bạn không cần một bộ biến tần trong nhà riêng cho mạch điện xoay chiều.
Máy điều hòa năng lượng mặt trời có hoạt động vào những ngày nhiều mây không?
Có, với sản lượng giảm. Một thiết bị hybrid sẽ bù đắp bằng cách vẽ thêm lưới AC khi sản lượng điện mặt trời giảm, trong khi hệ thống không nối lưới phụ thuộc vào năng lượng pin dự trữ. Tăng kích thước mảng lên 15-20% là cách phổ biến nhất để duy trì sự thoải mái khi thời tiết u ám.
Điểm mấu chốt
Chạy máy điều hòa không khí bằng tấm pin mặt trời không chỉ khả thi mà còn thường là giải pháp phù hợp khi giá điện cao và ánh sáng mặt trời dồi dào. Điều quan trọng là chọn một máy điều hòa được thiết kế cho đầu vào PV trực tiếp, điều chỉnh kích thước mảng cho mùa có ít ánh nắng nhất và thành thật về việc liệu bạn có cần làm mát về đêm và do đó dự phòng bằng pin hay lưới điện hay không.
Các mô hình ACDC lai mang lại sự cân bằng tốt nhất cho hầu hết các công trình lắp đặt thương mại và dân dụng, vì lưới điện xử lý dòng điện tăng vọt và tải qua đêm trong khi năng lượng mặt trời chi trả chi phí làm mát chính. Đối với các vị trí hoàn toàn không có lưới điện, hệ thống DC 48V là giải pháp đã được chứng minh. Kiểm tra các thông số kỹ thuật của AC sẵn sàng sử dụng năng lượng mặt trời trước khi mua, xác nhận công suất hoạt động và dải điện áp MPPT với trình cài đặt của bạn và phép toán sẽ cho bạn biết chính xác số lượng tấm pin và pin bạn cần.
