Giới thiệu: Câu hỏi thực sự đằng sau "Máy điều hòa năng lượng mặt trời có thực sự hoạt động không?"
Hóa đơn tiền điện vào mùa hè của bạn tăng lên hàng năm, lưới điện ngày càng khó dự đoán hơn và thuật ngữ "điều hòa không khí bằng năng lượng mặt trời" xuất hiện trong hầu hết mọi kết quả tìm kiếm. Câu hỏi thực tế đằng sau tất cả những tiếng ồn đó rất đơn giản: máy điều hòa không khí chạy bằng năng lượng mặt trời có thực sự hoạt động không, hay chúng chỉ là những bộ điều hòa thông thường có gắn một tấm bảng điều khiển?
Câu trả lời trực tiếp là có. Máy điều hòa không khí chạy bằng năng lượng mặt trời hoạt động và công nghệ đủ trưởng thành để Deye phát triển công nghệ biến tần cho phép từ năm 2007, tập trung vào điện xoay chiều bằng năng lượng mặt trời từ năm 2015 và vận chuyển các thiết bị thế hệ thứ tư đến hơn 20 quốc gia vào năm 2020, bao gồm Hoa Kỳ, Úc, Pakistan và Ấn Độ. Câu trả lời trung thực hơn là hiệu suất trong thế giới thực phụ thuộc vào tuyến kỹ thuật bạn sử dụng và mức độ phù hợp với tòa nhà, khí hậu và kiểu sử dụng của bạn.
Ngoài ra còn có hai thứ khác nhau gọi là điều hòa không khí bằng năng lượng mặt trời. Lộ trình chung là một chiếc AC thông thường được kết nối với hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà thông qua một bộ biến tần bên ngoài. Nó hoạt động nhưng phải trả phí năng lượng trong quá trình chuyển đổi. Con đường quan trọng hơn đối với chi phí làm mát là máy điều hòa không khí năng lượng mặt trời tích hợp - thiết bị AC/DC lai hoặc DC ngoài lưới chấp nhận điện DC trực tiếp từ các tấm pin mặt trời. Bài viết này tập trung vào con đường đó.
Máy điều hòa không khí chạy bằng năng lượng mặt trời thực sự hoạt động như thế nào
Một máy điều hòa không khí năng lượng mặt trời tích hợp hoạt động theo nguyên tắc đơn giản: các tấm quang điện tạo ra điện DC và máy nén bên trong AC năng lượng mặt trời chạy bằng nguồn DC. Thay vì gửi nguồn DC của bảng điều khiển thông qua một biến tần bên ngoài để trở thành AC, sau đó để máy điều hòa không khí chuyển đổi nó trở lại thành DC bên trong, một bộ AC/DC lai sẽ cấp nguồn DC năng lượng mặt trời trực tiếp vào ổ máy nén. Việc loại bỏ bước chuyển đổi đó sẽ cắt giảm tổn thất điện và biến nhiều watt của mỗi bảng thành hoạt động làm mát hơn.
Trình tự vận hành trong bộ AC/DC hybrid tuân theo ba bước:
- Các tấm pin mặt trời tạo ra nguồn DC và hệ thống ưu tiên nguồn điện đó cho máy nén vào ban ngày.
- Nếu sản lượng năng lượng mặt trời giảm xuống dưới mức thiết bị cần, AC sẽ tự động sử dụng nguồn điện lưới hoặc pin DC, tùy thuộc vào kiểu máy.
- Khi mặt trời quay trở lại, thiết bị sẽ chuyển về chế độ vận hành bằng năng lượng mặt trời đầu tiên mà không cần bất kỳ sự can thiệp thủ công nào.
Các hệ thống DC không nối lưới hoạt động theo cách tương tự, ngoại trừ nguồn dự phòng là bộ ắc quy thay vì lưới điện.
Một thành phần trung tâm bên trong các thiết bị này là bộ điều khiển biến tần. Bộ điều khiển biến tần DC sóng hình sin 180° mà Deye phát triển vào năm 2007 giúp ổn định nguồn điện cung cấp cho máy nén, cho phép máy nén chạy hiệu quả ở chế độ tải một phần. Điều đó quan trọng vì máy điều hòa không khí dành phần lớn thời gian hoạt động dưới công suất tối đa và việc kiểm soát dạng sóng sạch sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cả hiệu suất và độ bền.
Ngoài ra còn có một công nghệ riêng gọi là bơm nhiệt mặt trời, sử dụng năng lượng mặt trời để làm nóng chất lỏng điều khiển chu trình làm mát. Nó có thể là câu trả lời phù hợp cho các dự án cụ thể, nhưng nó có cấu trúc khác với các bộ truyền động quang điện trực tiếp được đề cập ở đây. Đối với gia đình và doanh nghiệp nhỏ, thiết bị AC/DC lai và DC ngoài lưới thường là lựa chọn thiết thực hơn.
Các yếu tố quyết định liệu điều hòa năng lượng mặt trời có phù hợp với bạn hay không
Liệu một máy điều hòa không khí tích hợp năng lượng mặt trời có hoạt động tốt hay không không phải là một câu hỏi mang tính lý thuyết. Bốn biến kiểm soát kết quả và mỗi biến có thể được đánh giá trước khi bạn quyết định mua hàng.
| Yếu tố | Tại sao nó quyết định kết quả | Điều kiện tốt nhất |
|---|---|---|
| Tài nguyên năng lượng mặt trời | Số giờ nắng cao điểm mỗi ngày đặt ra giới hạn cứng về lượng năng lượng mà các tấm pin có thể cung cấp. | Bốn giờ nắng cao điểm trở lên mỗi ngày, phổ biến trên khắp vùng Tây Nam nước Mỹ, Trung Đông và Nam Á. |
| Mẫu sử dụng | Tải làm mát ban ngày của bạn càng lớn, bạn càng sử dụng nhiều năng lượng mặt trời trực tiếp thay vì mua từ lưới điện. | Công suất sử dụng ban ngày cao, nhiệt tăng vào buổi chiều và nhu cầu làm mát tập trung vào khoảng thời gian từ cuối buổi sáng đến đầu buổi tối. |
| Điều kiện lưới | Giá điện quyết định mức tiết kiệm, trong khi độ tin cậy quyết định liệu việc làm mát có thể dựa vào nguồn dự phòng hay không. | Điện năng đắt đỏ, giá cả theo thời gian sử dụng hoặc mất điện thường xuyên. |
| Lựa chọn thiết bị | Công suất làm mát, hiệu suất và chất làm lạnh được đánh giá ảnh hưởng đến sản lượng thực tế và sự phù hợp với khí hậu địa phương. | Các thiết bị có kích thước chính xác với đầu vào bảng điều khiển phù hợp và các mẫu có nhiệt độ thấp nơi mùa đông khắc nghiệt. |
Hầu hết các khiếu nại về máy điều hòa năng lượng mặt trời đều xuất phát từ sự không phù hợp ở một trong bốn yếu tố này, chứ không phải do lỗi trong bản thân công nghệ.
AC/DC lai so với DC ngoài lưới: Thiết lập AC năng lượng mặt trời nào hoạt động tốt hơn?
Hạng mục AC năng lượng mặt trời tích hợp có hai hướng thiết kế chủ đạo. Không phải là phổ quát vượt trội. Giải pháp phù hợp phụ thuộc vào những gì bạn đang cố gắng giải quyết: giảm hóa đơn tiền điện cao hoặc làm mát ở một nơi mà lưới điện không thể đáp ứng.
AC/DC lai - lựa chọn cho nguồn điện lưới đắt tiền nhưng đáng tin cậy
Khi lưới điện ổn định nhưng tốc độ không cao, bộ AC/DC lai là giải pháp trực tiếp nhất. Máy điều hòa tiêu thụ nguồn điện năng lượng mặt trời DC vào ban ngày, tự động chuyển sang dùng điện lưới mỗi khi mặt trời không sản xuất đủ và không cần ắc quy để hoạt động. Lưới điện hoạt động như một nguồn dự phòng không giới hạn, nhờ đó tòa nhà luôn mát mẻ suốt ngày đêm mà không cần chuyển đổi thủ công.
Hầu hết các chủ sở hữu lần đầu tiên đánh giá máy điều hòa năng lượng mặt trời nên so sánh với thiết kế này. Nếu bạn muốn lắp đặt một bộ chia nhỏ thông thường, thì máy điều hòa không khí năng lượng mặt trời AC/DC hybrid treo tường sẽ phù hợp với kiểu dáng dân dụng cổ điển và đáng được đưa vào danh sách rút gọn trước khi bạn đưa ra quyết định.
DC ngoài lưới — lựa chọn không có lưới hoặc lưới không đáng tin cậy
Trong trường hợp lưới điện không có hoặc bị cắt thường xuyên, hệ thống DC 48V không nối lưới là loại phù hợp. Thiết bị chạy trực tiếp từ đầu vào DC của bảng điều khiển và bộ pin cung cấp cho tải vào ban đêm hoặc khi trời nhiều mây kéo dài. Tiêu chuẩn 48V phổ biến trong bộ lưu trữ năng lượng mặt trời, giúp việc tìm nguồn pin trở nên đơn giản và có thể mở rộng theo thời gian.
Đối với những ngôi nhà ở nông thôn, các tòa nhà trang trại, nơi làm việc ở xa và nơi trú ẩn viễn thông, máy điều hòa không khí năng lượng mặt trời DC 48V không nối lưới là câu trả lời đã được chứng minh tại hiện trường. Sự đánh đổi là trung thực: dung lượng pin làm tăng thêm chi phí ban đầu của hệ thống và yêu cầu kích thước phù hợp, đổi lại bạn sẽ nhận được khả năng làm mát hoàn toàn không phụ thuộc vào tiện ích.
Việc lắp đặt thương mại nhẹ bổ sung thêm yếu tố hình thức thứ ba
Các cửa hàng nhỏ, văn phòng và không gian bán lẻ cần kiểu luồng không khí khác với phòng ngủ. Một máy điều hòa năng lượng mặt trời loại cassette thương mại nhẹ lắp vừa trên trần nhà, phân tán không khí đều và giải phóng không gian trên tường và sàn để làm giá đỡ. Logic đánh giá vẫn giữ nguyên — nhu cầu làm mát ban ngày, mức độ tiếp xúc với ánh nắng mặt trời tại địa điểm và độ tin cậy của lưới điện — nhưng hình thức thiết bị tuân theo cách bố trí phòng.
| Kích thước | AC/DC lai | DC ngoài lưới |
|---|---|---|
| Nguồn dự phòng | Nguồn điện lưới tự động lấp đầy những khoảng trống | Ngân hàng pin bao gồm đêm và thời gian nhiều mây |
| Cần có pin | Tùy chọn | Có, cần thiết cho hoạt động ban đêm |
| Tốt nhất cho | Giá điện cao với lưới điện ổn định | Lưới vắng mặt hoặc không đáng tin cậy |
| Độ phức tạp cài đặt | Trung bình: DC năng lượng mặt trời cộng với hệ thống dây điện AC hiện có | Cao hơn: định cỡ pin, bảo vệ và nối dây DC |
Bạn thực sự có thể tiết kiệm được bao nhiêu? (Và chi phí của nó)
Điểm khởi đầu trung thực: một chiếc điều hòa chạy bằng năng lượng mặt trời có giá cao hơn một chiếc máy chia nhỏ thông thường. Bạn đang trả tiền cho một bộ điều khiển thông minh hơn, các tấm pin mặt trời, phần cứng lắp đặt và trong một số trường hợp là pin và nhân công lắp đặt. Bất cứ ai hứa hẹn một tỷ lệ phần trăm tiết kiệm cố định đều đang đơn giản hóa phép toán quá mức.
Thay vào đó, hãy xây dựng ước tính của riêng bạn. Cần có bốn đầu vào:
- Giá điện: tổng chi phí mỗi kWh đã bao gồm phí.
- Mức tiêu thụ làm mát hàng năm: số kWh mà hệ thống làm mát sử dụng trong một mùa điển hình.
- Tỷ lệ sử dụng trực tiếp bằng năng lượng mặt trời: tỷ lệ tiêu thụ được bao phủ trực tiếp bởi năng lượng tấm pin, tỷ lệ này sẽ cải thiện khi nhu cầu làm mát ban ngày cao.
- Chi phí dự phòng: năng lượng lưới hoặc ắc quy quay vòng trong những giờ không có nắng.
Công thức tiết kiệm hàng năm được đơn giản hóa là: giá điện × kWh làm mát hàng năm × tỷ lệ sử dụng trực tiếp bằng năng lượng mặt trời.
So sánh kết quả đó với chi phí tăng thêm của thiết bị và lắp đặt năng lượng mặt trời và bạn có ước tính hoàn vốn dựa trên con số của riêng bạn. Ở những thị trường nắng nóng, lãi suất cao, thời gian phục hồi ngắn hơn đáng kể. Ở những vùng có năng lượng giá rẻ với lượng ánh nắng mặt trời trung bình, thời gian này mất nhiều thời gian hơn và trong những trường hợp đó, máy điều hòa không khí tiêu chuẩn hiệu suất cao có thể mang lại lợi ích tài chính tốt hơn.
Đối với các trang web không có lưới đáng tin cậy, phép tính sẽ thay đổi hoàn toàn. Thiết bị năng lượng mặt trời không cạnh tranh với điện lưới giá rẻ; nó đang cạnh tranh mà không hề làm mát chút nào. Ở đó, giá trị được đo bằng số giờ hoạt động có thể sử dụng chứ không phải bằng đô la trên hóa đơn điện nước.
Một hệ thống giảm mức tiêu thụ điện lưới cũng mang lại lợi ích lâu dài: nó ít phụ thuộc vào cơ cấu giá mà bạn không kiểm soát hơn. Đó là lợi thế về cơ cấu chứ không phải là con số hoàn vốn được đảm bảo.
Những mối quan tâm chung: Máy điều hòa năng lượng mặt trời có hoạt động vào ban đêm, vào mùa đông hoặc trong các đợt nắng nóng không?
Hoạt động ban đêm
Không có tấm pin mặt trời nào tạo ra vào ban đêm, vì vậy mọi máy điều hòa năng lượng mặt trời đều chạy bằng nguồn dự phòng sau khi mặt trời lặn. Các thiết bị AC/DC lai tự động chuyển sang nguồn điện lưới, giúp căn phòng luôn mát mẻ nhưng vẫn tính phí sử dụng ban đêm ở mức tiêu chuẩn. Các hệ thống không nối lưới lấy điện từ pin và số đêm chúng có thể sử dụng tùy thuộc vào dung lượng pin. Nếu bạn cần tám giờ làm mát mỗi đêm ngoài lưới điện, hãy đặt kích thước bình cho tải đó.
Mùa đông và nhiệt độ ngoài trời thấp
Việc làm mát hiếm khi xảy ra khi thời tiết lạnh; hiệu quả sưởi ấm bị ảnh hưởng. Ở chế độ bơm nhiệt, công suất giảm khi nhiệt độ ngoài trời giảm. Nếu thiết bị cũng phục vụ chức năng sưởi ấm vào mùa đông, hãy chọn kiểu máy có nhiệt độ thấp phù hợp với khí hậu lạnh. Ở đây, việc lựa chọn chất làm lạnh cũng rất quan trọng và R32 thường xử lý các điều kiện môi trường xung quanh thấp tốt hơn so với các chất làm lạnh cũ, đó là lý do tại sao các thiết bị kết hợp và không nối lưới hiện nay ngày càng được vận chuyển nhiều hơn với R32.
Sóng nhiệt và nắng gắt
Đây là cửa sổ thuận lợi nhất cho điều hòa năng lượng mặt trời. Nhu cầu làm mát cao điểm và thời điểm sản xuất năng lượng mặt trời cao điểm trùng nhau vào buổi chiều. Các tấm pin mất đi một chút hiệu quả khi nhiệt độ của chúng tăng lên, nhưng hiệu quả thực tế là nhỏ vì bức xạ giữa trưa vẫn mạnh. Đặt dàn nóng ở nơi có bóng râm một phần với luồng không khí mở, giống như cách bạn làm với bất kỳ bộ chia nhỏ nào và hệ thống vẫn ở gần hiệu suất định mức.
Máy điều hòa chạy bằng năng lượng mặt trời có hoạt động không? Điểm mấu chốt
Có, máy điều hòa không khí chạy bằng năng lượng mặt trời hoạt động và các thiết kế AC/DC lai và DC không nối lưới tích hợp đã có lịch sử phát triển vững chắc trên hơn 20 quốc gia. Chúng không phải là thử nghiệm và lợi thế về hiệu quả của bộ truyền động trực tiếp DC là có thật. Trình độ chuyên môn trung thực là giá trị đó phụ thuộc vào trang web của bạn.
Solar AC xứng đáng được xem xét nghiêm túc khi bạn gặp phải một hoặc nhiều tình huống sau:
- Giá điện cao với nhu cầu làm mát ban ngày đáng kể
- Lưới điện không đáng tin cậy hoặc không có làm hạn chế khả năng làm mát tiện nghi thông thường
- Một doanh nghiệp nhỏ có tải trọng làm mát ban ngày lớn và không gian mái sẵn có cho các tấm pin
Nếu nguồn điện của bạn rẻ bất thường, lưới điện đáng tin cậy và hầu hết quá trình làm mát diễn ra vào ban đêm, thì một bộ chia nhỏ thông thường hiệu suất cao có thể là lựa chọn tốt hơn. Bước đi thông minh là chọn định dạng thiết bị phù hợp với điều kiện thực tế của bạn chứ không phải chạy theo nhãn năng lượng mặt trời vì lợi ích riêng của nó.
Nếu bạn muốn có đánh giá thực tế cho tòa nhà của mình, hãy liên hệ với nhóm bán hàng Deye về vị trí, diện tích phòng hoặc sàn và mức giá tiện ích của bạn. Họ sẽ giúp khớp cấu hình máy điều hòa năng lượng mặt trời với trang web của bạn.
