Thiết bị điều hòa nhiệt độ (hay còn gọi là điều hòa, máy lạnh) là một thiết bị - vật dụng quen thuộc trong ngôi nhà ở - thậm chí là vật không thể thiếu trong ngôi nhà hiện đại. Đây cũng là thiết bị có cơ chế lắp đặt - hoạt động khá phức tạp; và tiêu tốn nhiều điện năng nhất trong các loại thiết bị gia dụng. Tiết kiệm điện khi sử dụng điều hoà là vấn đề cần quan tâm của tất cả mọi người. Có thể phân chia các giải pháp tiết kiệm điện cho điều hoà theo các tiến trình lắp đặt - sử dụng máy.
Giải pháp xây dựng
Cần thực hiện cách nhiệt tốt cho những phòng, không gian sử dụng máy điều hoà. Các bề mặt tường tiếp xúc với bên ngoài - đặc biệt là hướng nắng nên xây tường đôi (tường 220). Có thể xây tường đơn sau đó đặt một lớp cách nhiệt ở bên trong rồi phủ bằng thạch cao. Nếu điều kiện diện tích cho phép có thể xây tường hộp (tường rỗng) để cách nhiệt. Tương tự như với mái, cần có một lớp trần chống nóng nếu dưới mái trực tiếp là không gian sinh hoạt sử dụng điều hoà.
Nên sử dụng các loại cửa kín khít như cửa nhựa lõi thép, cửa nhôm hệ để hạn chế thất thoát nhiệt qua các khe hở. Với những loại cửa này còn có thể dùng kính hộp (kính hai lớp ở giữa bơm khí trơ) tăng cường cách nhiệt.
Với vị trí các cửa sổ, vách kính hướng nắng nên có giải pháp chắn nắng như ô văng, lam chắn nắng, rèm cửa để giảm bức xạ nhiệt vào trong phòng.
Cách nhiệt tường, trần, cửa càng tốt, tổn thất nhiệt càng nhỏ, điện điều hoà càng tốn ít. Tuy thực hiện cách nhiệt ban đầu cần đầu tư lớn song lại giảm chi phí vận hành về sau.
Giải pháp lựa chọn công nghệ máy
Hiện nay có 2 dòng máy điều hoà là máy thông thường và máy biến tần. Máy thông thường là máy nén kiểu đóng ngắt On/Off, khi điều chỉnh năng suất lạnh và nhiệt độ phòng. Theo đó, máy hoạt động toàn tải (On) đến ngưỡng nhiệt độ yêu cầu thì sẽ ngắt (Off); sau khi nhiệt độ thay đổi tới một biên độ nhất định sẽ bật để hoạt động trở lại. Đặc điểm của loại máy này là nhiệt độ trong phòng dao động mạnh, máy làm việc theo chu kỳ đóng ngắt; tiêu thụ điện năng tương đối cao do phải sử dụng rất nhiều năng lượng để khởi động động cơ từ 0.
Máy biến tần (inverter) là loại máy công nghệ mới, hiện đại, có nguyên lý hoạt động khác loại máy kiểu cũ. Khi bật một máy điều hòa biến tần inverter, mô tơ sẽ khởi động từ từ để không ngốn quá nhiều năng lượng, sau đó mô tơ dần tăng tốc đến toàn tải. Nhờ vậy hệ thống điều hòa tiêu tốn ít điện hơn khi khởi động. Khi hệ thống điều hòa tiến gần đến nhiệt độ yêu cầu, mô tơ sẽ dần quay chậm lại, do vậy tốn ít điện hơn. Ngoài ra hệ thống điều hòa biến tần inverter còn đem lại một lợi ích khác: đó là nhiệt độ trong phòng sẽ duy trì ở mức ổn định hơn khi máy đã đạt nhiệt độ yêu cầu, với điều kiện là sử dụng máy đúng công suất.
Công nghệ máy inverter đã khá phổ biến trên thị trường. Hầu như hãng điều hoà nào cũng có dòng máy inverter. Giá máy đắt hơn khoảng 30% so với máy cùng công suất, song điện năng tiêu hao có thể giảm tới 50% so với máy thông thường. Cũng cần lưu ý rằng công nghệ biến tần còn làm tăng tuổi thọ của máy.
Giải pháp lựa chọn hệ thống và công suất máy
Lựa chọn hệ thống phù hợp cũng góp phần tận dụng công suất máy và giảm tiêu hao điện năng. Với nhà ở gia đình, có các hệ thống máy đơn độc lập (1 mẹ - 1 con, tức là một dàn nóng ứng với một dàn lạnh; hoặc điều hoà multi (1 mẹ nhiều con - tức là một dàn nóng ứng với 2 hoặc nhiều hơn dàn lạnh). Tuỳ từng kiến trúc và địa hình cụ thể để có thể chọn theo giải pháp nào. Về mặt lạnh cũng có những lựa chọn là mặt lạnh treo tường hay mặt lạnh âm trần, hoặc chia ra các ống gió thổi ở nhiều vị trí khác nhau. Việc lựa chọn này cần cân nhắc trên nhiều phương diện: kinh tế, kỹ thuật và các ý đồ của nội thất, kiến trúc không gian sử dụng máy; nên có sự tư vấn của kiến trúc sư và chuyên gia điều hoà.
Sử dụng đúng công suất là một yếu tố quan trọng để tiết kiệm điện năng cho máy điều hoà. Công suất máy, về nguyên tắc phải tính trên thể tích khí trong phòng (m3). Với công trình nhà ở có thể tính theo diện tích (m2) cho những phòng thông thường (có chiều cao thông thuỷ trung bình khoảng 3-3,5m). Máy thừa hay thiếu công suất đều tiêu hao điện năng nhiều hơn định mức chuẩn. Theo đó, có thể tính toán công suất máy theo nguyên tắc sau:
1 HP (Mã lực - công suất điện, công suất máy nén) = 746W (công suất điện) = 9000 BTU/h (công suất lạnh) = 2,61KW (công suất lạnh).
(Cách chuyển công suất như trên chỉ đúng với điều kiện là máy điều hoà không khí)
Công thức tính toán công suất lạnh:
Nếu V (m3) là thể tích phòng (= diện tích sàn (m2) x chiều cao thông thuỷ trần (m))
HP là công suất lạnh
Ta có: 1m3 ~ 200 BTU, mà công suất máy nén là 1HP = 9000 BTU
→ 1m3 ~ (200/9000) HP
→ 1HP ~ 45 m3
Ví dụ:
Phòng có kích thước: 3 x 4 x 3,5m = 42 m3. Chọn máy lạnh 1 HP, tương đương với máy 9000BTU
Phòng có kích thước: 4 x 5 x 3,5m = 70 m3. Chọn máy lạnh 1.5 HP hoặc 2 HP (tương đương với máy 13000BTU hoặc 18000BTU)
Đơn giản hơn, như trên đã nói, với những phòng thông thường trong nhà ở (có chiều cao khoảng 3-3,5m), có thể tính trên diện tích, với 1m2 tương ứng với công suất 600BTU. VD: Một phòng ngủ có diện tích 15m2 sẽ cần máy lạnh công suất: 15 x 600 = 9000BTU.
Giải pháp lắp đặt
Nên chọn vị trí lắp đặt dàn nóng sao cho ít bị nắng chiếu vào; hướng tốt nhất là hướng bắc, sau đó là hướng nam, hướng đông và tây. Vị trí lắp đặt dàn nóng điều hoà nên ở logia, hiện kỹ thuật có mái che để che nắng mưa và tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa.
Ở những nơi có nhiều gió không được lắp dàn đối diện với hướng gió, tốt nhất là quạt thổi vuông góc với hướng gió. Ở cùng một khu vực không lắp hai dàn nóng đối diện nhau. Ngoài ra, dàn nóng không được lắp đặt ở các nơi có nguồn nhiệt, hơi nước, khói thải, hoá chất gây bẩn và ăn mòn.
Chọn vị trí lắp đặt dàn nóng và dàn lạnh càng gần nhau càng tốt để đường ống gas là ngắn nhất và độ cao chênh lệch giữa 2 dàn là nhỏ nhất. Đường ống càng dài, độ chênh cao càng lớn thì điện tiêu tốn càng nhiều.
Thông thường, máy điều hoà dân dụng trong nhà ở, chiều dài đường ống gas không nên vượt quá 5m và chênh lệch độ cao không nên quá 3m. Khi chiều dài đường ống gas cỡ 15m và độ chênh cao tới 5m thì năng suất lạnh giảm chừng 15%, còn điện năng tiêu thụ tăng thêm khoảng 20%.
Vị trí dàn nóng cần cách tường hai bên tối thiểu 10cm, đỉnh cách trần 6cm, phía sau cách 10cm, phía trước cách 70cm. Vị trí dàn lạnh cần cách tường hai bên tối thiểu 5cm, đỉnh cách trần 5cm, từ bụng máy đến sàn tối thiểu 230cm.
Ống dẫn gas (ống đồng) phải đảm bảo đúng tiết diện của máy, không bị gấp khúc quá nhiều, không bị dập, gãy, hở. Ống gas và ống thoát nước phải được bọc bảo ôn đúng tiêu chuẩn.
Với máy inverter, nên nối ống với máy bằng cách hàn ống trực tiếp, thay vì bắt rắc-co.
Với các công trình có ống chôn tường sẵn, khi lắp máy nhất thiết phải hút chân không để kiểm tra đường ống.
Nạp thừa ga, thiếu ga, đi đường ống gió không chuẩn, cách nhiệt đường ống ga và các mối nối không chuẩn, chọn hướng thổi gió không chuẩn, máy đặt quá nghiêng, để sót bụi bẩn và khí ngưng trong máy… đều dẫn tới hiệu suất máy giảm và điện năng tiêu thụ tăng cao vọt.
Giải pháp vận hành, sử dụng
Nhiệt độ trong nhà đặt càng cao (độ chênh nhiệt độ trong và ngoài nhà thấp) thì càng ít tốn điện, một mặt do tải lạnh giảm, thời gian chạy máy ít hơn, mặt khác do hiệu suất máy cao hơn.
Độ chênh nhiệt độ trong và ngoài nhà trong khoảng 4-9 độ C là hợp lý. Ví dụ khi nhiệt độ ngoài nhà 35 độ C thì nhiệt độ trong nhà là 27 độ C và khi nhiệt độ ngoài nhà là 38 độ C thì nhiệt độ trong nhà có thể lên đến 28÷29 độ C... Không nên đặt nhiệt độ trong nhà dưới 27 độ C để đảm bảo sức khoẻ, vừa đỡ tốn điện. Không nên tắt bật liên tục điều hoà. Chỉ nên sử dụng điều hoà trong phòng khi xác định thời gian nghỉ ngơi hay sinh hoạt trong phòng đủ lâu. Hạn chế ra vào ở cửa đi vì gây thất thoát nhiệt.
Khi ngủ đêm mà máy không có chế độ ngủ, hãy tăng nhiệt độ phòng thêm 2 độ C. Nếu cảm thấy nóng lúc đầu, hãy bổ sung thêm quạt trong vòng 1h. Không đặt nhiệt độ thấp đến mức phải nằm đệm và đắp chăn khi ngủ.
Để bảo quản và đảm bảo các thông số hoạt động, cần phải định kỳ vệ sinh phin lọc không khí cho mặt nạ dàn lạnh 2 tuần /1 lần. Vệ sinh ít nhất 1 năm 1 lần cho cả dàn lạnh và dàn nóng bằng phụt rửa.
Nếu ra khỏi phòng từ 1h trở lên, hãy tắt điều hoà. Trong mùa lạnh hoặc thời gian dài không sử dụng điều hoà, ngắt cả aptomat.