Máy lạnh năng lượng mặt trời là gì? Có tiết kiệm điện và nhanh hoàn vốn?

Máy lạnh năng lượng mặt trời sử dụng điện do tấm pin quang điện tạo ra để vận hành hệ thống làm lạnh, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào điện lưới. Tùy thiết kế, máy có thể dùng điện mặt trời trực tiếp, kết hợp điện lưới hoặc dùng pin lưu trữ để hoạt động khi không có nắng. Vậy máy lạnh năng lượng mặt trời giá bao nhiêu, có thực sự tiết kiệm điện và phù hợp với gia đình không? Cùng Sforum tìm hiểu cách hoạt động, chi phí và những điểm cần lưu ý trước khi lắp đặt.

Máy lạnh năng lượng mặt trời là gì?

Máy lạnh năng lượng mặt trời, còn gọi là điều hòa năng lượng mặt trời, là hệ thống điều hòa sử dụng nguồn điện từ các tấm pin quang điện (PV) để cấp năng lượng cho máy nén và các bộ phận làm lạnh. Khác với máy lạnh thông thường chỉ lấy điện AC từ lưới điện, một số mẫu máy lạnh năng lượng mặt trời có thể nhận trực tiếp nguồn DC từ tấm pin.

Hiện nay, sản phẩm trên thị trường không chỉ có một cấu hình. Chẳng hạn, dòng AC/DC Hybrid có thể sử dụng điện DC từ hệ thống pin mặt trời, điện AC từ lưới hoặc kết hợp hai nguồn. Một số mẫu DC lại được thiết kế để vận hành với hệ thống pin lưu trữ, phù hợp với nhu cầu sử dụng độc lập khỏi điện lưới. 

Vì vậy, không nên hiểu máy lạnh năng lượng mặt trời là một chiếc điều hòa thông thường chỉ cần gắn thêm vài tấm pin. Công suất máy, điện áp đầu vào, số lượng tấm pin và phương án lưu trữ phải được thiết kế đồng bộ.

[Product_Listing categoryid="2550" propertyid="" customlink="https://cellphones.com.vn/dien-lanh/may-lanh.html" title="Danh sách máy lạnh đang được quan tâm nhiều tại CellphoneS"]

Nguyên lý hoạt động và khả năng vận hành

Hiểu rõ nguyên lý hoạt động và khả năng vận hành của thiết bị sẽ giúp người dùng cân nhắc có nên sử dụng hay không.

Nguyên lý hoạt động của máy lạnh năng lượng mặt trời

Về cơ bản, hệ thống bắt đầu bằng các tấm pin quang điện. Khi có ánh nắng, tấm pin tạo ra dòng điện một chiều DC. Nguồn điện này có thể được đưa trực tiếp đến máy lạnh nếu thiết bị hỗ trợ đầu vào DC phù hợp hoặc đi qua thiết bị chuyển đổi điện tùy cấu hình hệ thống.

Ở máy lạnh AC/DC Hybrid, hệ thống có thể tự cân bằng giữa điện mặt trời và điện lưới. Khi nguồn điện mặt trời đáp ứng đủ nhu cầu, máy ưu tiên sử dụng nguồn DC; khi công suất từ pin mặt trời giảm, điện lưới có thể bổ sung để máy tiếp tục hoạt động. Một số thiết kế không yêu cầu pin lưu trữ hoặc inverter điện mặt trời riêng. 

Một hướng khác là máy lạnh DC kết hợp pin lưu trữ. Tấm pin mặt trời sạc cho pin, sau đó máy lạnh sử dụng nguồn DC từ pin để vận hành. Deye hiện có dòng DC 48V được thiết kế theo kiểu này, với máy nén DC và cơ chế bảo vệ khi điện áp pin xuống thấp. 

Điểm quan trọng là điện áp giữa tấm pin, bộ điều khiển, pin lưu trữ và máy lạnh phải tương thích. Không nên tự đấu tấm pin vào máy lạnh chỉ dựa trên mức công suất ghi trên thiết bị.

Khả năng vận hành khi không có ánh nắng mặt trời

Máy lạnh năng lượng mặt trời có thể hoặc không thể hoạt động khi trời không có nắng, tùy loại hệ thống. Đây là điểm quan trọng mà bạn cần phải kiểm tra kỹ trước khi mua.

Với máy AC/DC Hybrid có điện lưới dự phòng, thiết bị có thể chuyển sang AC khi nguồn mặt trời không đủ. Một số sản phẩm còn cho phép kết hợp một phần điện mặt trời với điện lưới để duy trì công suất hoạt động.

Với máy DC sử dụng pin lưu trữ, thiết bị có thể tiếp tục chạy sau khi mặt trời giảm hoặc tắt, miễn là pin còn đủ năng lượng. Ngược lại, hệ thống chỉ sử dụng điện mặt trời trực tiếp sẽ phụ thuộc nhiều hơn vào điều kiện bức xạ và công suất tức thời của tấm pin.

Do đó, nếu cần sử dụng điều hòa vào buổi tối, nên cân nhắc cấu hình có điện lưới dự phòng hoặc pin lưu trữ thay vì chỉ quan tâm đến số lượng tấm pin.

Máy lạnh năng lượng mặt trời có ưu nhược điểm gì?

Máy lạnh năng lượng mặt trời có những ưu và nhược điểm cụ thể. Bạn có thể tham khảo nếu muốn hiểu rõ hơn về thiết bị hiện đại này.

Ưu điểm

• Có thể giảm lượng điện lưới sử dụng vào ban ngày. Đây là lợi thế dễ thấy khi thời điểm sử dụng điều hòa trùng với thời điểm hệ thống pin mặt trời tạo ra nhiều điện. Một số máy AC/DC Hybrid được thiết kế để ưu tiên nguồn điện mặt trời vào ban ngày. 
• Phù hợp với nơi có nhu cầu làm lạnh ban ngày cao. Nhà ở, văn phòng, cửa hàng hoặc khu vực thường sử dụng điều hòa trong giờ có nắng có thể tận dụng trực tiếp nguồn điện do hệ thống PV tạo ra.
• Có nhiều phương án vận hành. Tùy sản phẩm, bạn có thể chọn hệ thống kết hợp điện mặt trời và điện lưới, hoặc hệ thống DC kèm pin lưu trữ cho nhu cầu độc lập hơn. 
• Có thể giảm phụ thuộc vào điện lưới nhưng mức độ giảm phụ thuộc phụ thuộc vào công suất hệ thống và việc có trang bị pin lưu trữ hay không.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn một máy lạnh thông thường. Ngoài thiết bị điều hòa, hệ thống còn có thể cần tấm pin, khung lắp đặt, dây dẫn, thiết bị bảo vệ và pin lưu trữ nếu muốn sử dụng vào ban đêm.
• Phụ thuộc khá nhiều vào điều kiện lắp đặt thiết bị. Mái hoặc vị trí đặt pin cần có đủ diện tích và hạn chế bị che bóng. Công suất thực tế của hệ thống cũng thay đổi theo điều kiện bức xạ và cấu hình lắp đặt.
• Không phải máy nào cũng chạy trực tiếp bằng điện mặt trời. Một số sản phẩm cần điện lưới, pin hoặc thiết bị chuyển đổi đi kèm. Vì vậy, cần kiểm tra đúng thông số của từng model trước khi tính hiệu quả.
• Thời gian hoàn vốn không cố định với mọi trường hợp lắp đặt. Không thể chỉ lấy giá tấm pin rồi so sánh với tiền điện của điều hòa. Chi phí toàn bộ hệ thống, thời lượng sử dụng, sản lượng điện mặt trời và phương án lưu trữ đều ảnh hưởng đến thời gian thu hồi vốn.

Các loại máy lạnh năng lượng mặt trời hiện nay

Có thể phân loại máy lạnh năng lượng mặt trời theo cách thiết bị nhận và sử dụng điện như sau:

Một số mẫu AC/DC Hybrid hiện được công bố với đầu vào PV khoảng 80-380V DC và nhiều mức công suất làm lạnh. Trong khi đó, dòng DC 48V sử dụng nguồn pin 48V và được thiết kế cho hệ thống vận hành độc lập.

Riêng từ khóa máy lạnh năng lượng mặt trời 12V, bạn cần đặc biệt chú ý đến điện áp thực tế của model. Không nên mặc định rằng mọi máy lạnh dùng năng lượng mặt trời đều có thể cấp nguồn trực tiếp bằng 12V. Trên thị trường có các sản phẩm DC 12V, nhưng cũng có thiết bị sử dụng 24V, 48V hoặc dải điện áp PV cao hơn đáng kể. 

Có nên mua máy lạnh năng lượng mặt trời không?

Bạn nên cân nhắc mua nếu nhà có vị trí phù hợp để lắp pin, sử dụng điều hòa nhiều vào ban ngày và chấp nhận khoản đầu tư ban đầu cho hệ thống năng lượng mặt trời.

Ngược lại, nếu nhu cầu sử dụng điều hòa chủ yếu vào ban đêm hoặc diện tích lắp pin hạn chế, lợi ích kinh tế có thể không rõ ràng nếu phải đầu tư thêm nhiều pin lưu trữ. Khi đó, một máy lạnh inverter hiệu suất cao kết hợp hệ thống điện mặt trời gia đình có thể là phương án đáng cân nhắc hơn, tùy nhu cầu điện tổng thể.

Trước khi quyết định, nên xác định ba yếu tố: công suất điều hòa cần dùng, thời gian sử dụng trong ngày và phương án cấp điện khi trời không có nắng. Đây là cơ sở để chọn giữa AC/DC Hybrid và hệ thống DC có lưu trữ.

Chi phí lắp đặt máy lạnh năng lượng mặt trời

Máy lạnh năng lượng mặt trời giá bao nhiêu phụ thuộc vào công suất máy, số lượng tấm pin, loại inverter hoặc bộ điều khiển, pin lưu trữ và điều kiện thi công. Vì vậy, không nên đưa một mức giá cố định cho mọi hệ thống.

Để tham khảo quy mô đầu tư, một hệ thống điện mặt trời gia đình 5 kWp hiện được một đơn vị thi công công bố ở mức khoảng 80 triệu đồng cho cấu hình hòa lưới; hệ hybrid 5 kWp kèm pin lưu trữ có mức đầu tư cao hơn. Đây là giá tham khảo của hệ thống điện mặt trời, không phải giá riêng của một bộ máy lạnh năng lượng mặt trời, và chi phí thực tế cần khảo sát theo cấu hình cụ thể.

Một báo giá khác cho hệ 5 kWp tách riêng chi phí tấm pin, biến tần, khung, tủ điện, dây dẫn và nhân công, cho thấy cấu hình thiết bị có thể làm tổng chi phí thay đổi đáng kể. 

Vì vậy, khi hỏi giá lắp máy lạnh năng lượng mặt trời, bạn nên yêu cầu báo giá trọn bộ gồm máy lạnh, tấm pin, thiết bị chuyển đổi hoặc điều khiển, pin lưu trữ nếu có, khung và chi phí thi công.

Máy lạnh năng lượng mặt trời có tiết kiệm điện và nhanh hoàn vốn không?

Máy lạnh năng lượng mặt trời có khả năng giảm tiền điện, nhưng không thể khẳng định hệ thống nào cũng hoàn vốn nhanh. Mức tiết kiệm phụ thuộc trực tiếp vào lượng điện mặt trời thực tế được sử dụng cho điều hòa và tổng chi phí đầu tư.

Ví dụ, nếu máy lạnh hoạt động chủ yếu vào ban ngày, điện mặt trời có thể được dùng ngay thay cho một phần điện lưới. Trường hợp phải mua thêm pin lưu trữ để chạy vào ban đêm, chi phí đầu tư tăng và thời gian hoàn vốn có thể dài hơn hệ thống không có lưu trữ. Các cấu hình điện mặt trời gia đình hiện cũng có mức hoàn vốn khác nhau tùy loại hệ thống, công suất và điều kiện sử dụng. 

Công thức bạn có thể áp dụng nếu muốn tính thời gian như sau:

Tuy nhiên, bạn chỉ nên xem công thức là tham khảo. Khi lập phương án thực tế cần tính thêm sản lượng điện mặt trời theo khu vực, thời gian chạy điều hòa, mức tiêu thụ điện của máy, suy giảm hiệu suất hệ thống, chi phí bảo trì và tuổi thọ pin nếu có.

Do đó, thay vì chỉ hỏi “bao lâu hoàn vốn”, nên so sánh hai phương án: mua máy lạnh thông thường và mua máy lạnh kết hợp hệ thống điện mặt trời với cùng thời gian sử dụng dự kiến.

Những lưu ý khi lắp đặt và sử dụng máy lạnh năng lượng mặt trời

• Trước tiên, chọn đúng công suất làm lạnh và điện áp đầu vào. Không tự quy đổi máy thành loại 12V, 24V hay 48V nếu nhà sản xuất không công bố hỗ trợ mức điện áp đó.
• Tiếp theo, khảo sát vị trí lắp tấm pin. Khu vực có bóng che, mái không phù hợp hoặc diện tích quá nhỏ có thể khiến hệ thống không đạt sản lượng như dự tính. Việc bố trí tấm pin cần được tính cùng công suất máy lạnh và thời gian sử dụng.
• Kiểm tra phương án cấp điện khi thiếu nắng. Nếu muốn máy chạy ổn định vào buổi tối, hãy xác định rõ thiết bị sử dụng điện lưới hay pin lưu trữ. Không nên mặc định rằng máy lạnh năng lượng mặt trời luôn hoạt động được khi trời tối.
• Không tự đấu nối hệ thống điện DC công suất lớn. Điện áp của hệ thống PV có thể cao hơn nhiều so với các thiết bị DC thông dụng. Việc thiết kế, bảo vệ và thi công nên do đơn vị có chuyên môn thực hiện.
• Cuối cùng, yêu cầu báo giá chi tiết theo từng thành phần gồm máy lạnh, tấm pin, bộ điều khiển hoặc inverter, pin lưu trữ, khung, dây dẫn, thiết bị bảo vệ và nhân công. Cách này giúp bạn dễ so sánh giữa các phương án và tránh đánh giá hiệu quả chỉ dựa trên giá của riêng chiếc máy lạnh.

Máy lạnh năng lượng mặt trời có thể giúp giảm điện lưới và tận dụng hiệu quả nguồn năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng, cấu hình hệ thống và chi phí đầu  tư. Vì vậy, bạn nên cân nhắc kỹ và lựa chọn phương án phù hợp trước khi lắp đặt.

• Xem thêm: Điện máy, Cách sử dụng điều hòa/máy lạnh