Blog

Điều hòa solar là giải pháp kết hợp nhu cầu làm mát với nguồn điện được tạo ra từ hệ thống năng lượng mặt trời. Thay vì toàn bộ điện năng cho máy lạnh đều lấy từ lưới điện, công trình có thể tận dụng sản lượng điện mặt trời vào ban ngày để hỗ trợ vận hành hệ thống điều hòa.

Giải pháp này đặc biệt phù hợp với những công trình có nhu cầu làm mát cao vào ban ngày như văn phòng, showroom, nhà xưởng, cửa hàng, biệt thự hoặc cơ sở kinh doanh.

Tuy nhiên, hiệu quả của hệ thống không chỉ phụ thuộc vào số lượng tấm pin mặt trời. Công suất điều hòa, thời gian vận hành, diện tích mái, hướng lắp đặt, phụ tải điện và phương án đấu nối đều cần được khảo sát và tính toán đồng bộ ngay từ đầu.

1. solar là gì và hoạt động như thế nào?

Điều hòa solar có thể hiểu là giải pháp sử dụng nguồn điện từ hệ thống điện mặt trời để hỗ trợ cấp điện cho máy lạnh hoặc hệ thống điều hòa của công trình.

Tùy vào nhu cầu sử dụng, hệ thống có thể được thiết kế theo nhiều phương án khác nhau. Điểm quan trọng là cân đối giữa nhu cầu làm mát và khả năng phát điện thực tế của hệ thống solar.

1.1. Nguyên lý kết hợp điều hòa và điện mặt trời

Ban ngày, các tấm pin mặt trời tiếp nhận bức xạ và tạo ra điện năng.

Nguồn điện này được đưa qua thiết bị chuyển đổi phù hợp trước khi cấp cho các phụ tải của công trình, trong đó có hệ thống điều hòa.

Khi điều hòa hoạt động cùng thời điểm hệ thống solar đang tạo ra nhiều điện, một phần nhu cầu điện của máy lạnh có thể được đáp ứng trực tiếp từ nguồn năng lượng mặt trời.

Điều này đặc biệt có lợi với các công trình thường sử dụng điều hòa nhiều vào khoảng thời gian có nắng.

1.2. Các thành phần chính của hệ thống

Một giải pháp kết hợp điều hòa và điện mặt trời thường liên quan đến các hạng mục như:

• Hệ thống máy lạnh hoặc điều hòa trung tâm.
• Tấm pin năng lượng mặt trời.
• Inverter điện mặt trời.
• Tủ điện và thiết bị bảo vệ.
• Hệ thống dây dẫn.
• Thiết bị giám sát sản lượng điện.
• Công tơ và hệ thống đo đếm.
• Kết cấu khung đỡ tấm pin.
• Hệ thống tiếp địa.
• Thiết bị lưu trữ nếu công trình có nhu cầu sử dụng pin.

Không phải công trình nào cũng cần cấu hình giống nhau. Phương án thực tế cần được xác định dựa trên phụ tải và mục tiêu sử dụng điện.

1.3. Khác gì so với điều hòa thông thường?

Điều hòa thông thường chủ yếu lấy điện từ hệ thống điện của công trình.

Trong khi đó, điều hòa solar được đặt trong một giải pháp năng lượng tổng thể, trong đó điện mặt trời hỗ trợ cung cấp điện cho hệ thống làm mát.

Sự khác biệt lớn nằm ở cách quản lý nguồn điện.

Với hệ thống thông thường:

• Máy lạnh lấy điện từ nguồn điện sẵn có.
• Chi phí vận hành phụ thuộc nhiều vào lượng điện tiêu thụ.
• Không tận dụng được phần mái để tạo điện.

Với giải pháp kết hợp solar:

• Điện mặt trời có thể hỗ trợ phụ tải ban ngày.
• Có thể theo dõi sản lượng điện tạo ra.
• Có thể đồng bộ với nhiều phụ tải khác ngoài điều hòa.
• Cần tính toán thêm hệ thống điện mặt trời và khả năng đấu nối.

2. Những lợi ích khi sử dụng solar

Khi được tính toán đúng, việc kết hợp điều hòa với điện mặt trời có thể mang lại nhiều lợi ích về vận hành và khai thác năng lượng.

2.1. Giảm điện năng tiêu thụ từ lưới

Máy lạnh thường là một trong những nhóm thiết bị tiêu thụ điện đáng kể tại nhiều công trình.

Nếu một phần điện năng được cung cấp từ hệ thống solar vào ban ngày, lượng điện cần lấy từ lưới có thể giảm tương ứng với sản lượng điện mặt trời được sử dụng trực tiếp.

Hiệu quả thực tế phụ thuộc vào:

• Công suất hệ thống solar.
• Công suất điều hòa.
• Thời gian vận hành.
• Sản lượng điện theo thời điểm.
• Các phụ tải khác trong công trình.
• Chế độ điều khiển thiết bị.

2.2. Tận dụng nguồn năng lượng mặt trời ban ngày

Một điểm thuận lợi là nhu cầu làm mát thường tăng vào những thời điểm nhiệt độ ngoài trời cao.

Đây cũng thường là khoảng thời gian hệ thống điện mặt trời có khả năng tạo ra điện.

Sự tương đồng về thời gian giữa nhu cầu làm mát và khả năng phát điện giúp solar trở thành một phương án đáng cân nhắc đối với những công trình hoạt động chủ yếu ban ngày.

2.3. Phù hợp với công trình có nhu cầu làm mát cao

Những công trình sử dụng điều hòa trong nhiều giờ liên tục có thể khai thác tốt hơn nguồn điện mặt trời nếu thời gian vận hành phù hợp.

Một số nhóm công trình thường được cân nhắc gồm:

• Nhà xưởng.
• Văn phòng.
• Showroom.
• Cửa hàng.
• Trường học.
• Biệt thự.
• Nhà hàng.
• Cơ sở dịch vụ.
• Công trình thương mại.

Tuy nhiên, mỗi công trình cần được khảo sát riêng thay vì áp dụng một cấu hình cố định.

3. Khung lựa chọn solar theo từng công trình

Khung trên chỉ mang tính định hướng. Phương án cụ thể cần dựa trên khảo sát thực tế về mái, phụ tải, hệ thống điện và nhu cầu sử dụng điều hòa.

4. Công trình nào phù hợp với solar?

Không phải tất cả công trình đều có cùng mức độ phù hợp. Yếu tố quan trọng nhất là sự tương đồng giữa thời gian phát điện và thời gian sử dụng máy lạnh.

4.1. Nhà xưởng và khu sản xuất

Nhà xưởng thường có diện tích mái lớn và hoạt động nhiều vào ban ngày.

Đây là điều kiện thuận lợi để xem xét phương án điện mặt trời kết hợp với điều hòa hoặc các phụ tải khác.

Khi khảo sát cần chú ý:

• Diện tích mái có thể lắp pin.
• Khả năng chịu tải của mái.
• Hướng và độ nghiêng mái.
• Mức tiêu thụ điện.
• Công suất hệ thống điều hòa.
• Thời gian sản xuất.
• Thiết bị tỏa nhiệt trong xưởng.
• Khả năng mở rộng trong tương lai.

Với nhà xưởng có tải lạnh lớn, việc tính toán đồng thời hệ thống điều hòa và solar giúp doanh nghiệp có cái nhìn rõ hơn về nhu cầu đầu tư.

4.2. Văn phòng, showroom và cửa hàng

Những công trình này thường sử dụng điều hòa nhiều vào ban ngày, phù hợp với thời điểm hệ thống điện mặt trời phát điện.

Đối với văn phòng, cần xem xét:

• Số lượng nhân viên.
• Thời gian làm việc.
• Diện tích cửa kính.
• Hướng nắng.
• Hệ thống điều hòa đang sử dụng.
• Tổng phụ tải điện.

Showroom và cửa hàng có thể có tải nhiệt cao hơn do cửa kính lớn, hệ thống chiếu sáng và mật độ khách thay đổi.

Do đó, không nên chỉ tính solar theo công suất máy lạnh mà phải xem xét toàn bộ phụ tải của công trình.

4.3. Biệt thự, nhà ở và công trình thương mại

Biệt thự và nhà ở có thể sử dụng điều hòa theo từng phòng hoặc từng thời điểm khác nhau.

Để giải pháp phù hợp, cần xác định rõ:

• Điều hòa hoạt động nhiều vào ban ngày hay ban đêm.
• Số lượng phòng sử dụng thường xuyên.
• Công suất điều hòa.
• Diện tích mái.
• Các thiết bị điện khác.
• Nhu cầu lưu trữ điện.
• Khả năng mở rộng hệ thống.

Đối với công trình thương mại, việc phân tích phụ tải theo giờ sẽ giúp lựa chọn phương án sát với nhu cầu thực tế hơn.

5. Những lưu ý khi thiết kế hệ thống solar

Hiệu quả của điều hòa solar phụ thuộc nhiều vào quá trình khảo sát và thiết kế. Việc lắp thật nhiều tấm pin nhưng không phân tích phụ tải có thể khiến hệ thống không đạt hiệu quả như mong muốn.

> Tham khảo thêm: Khám phá các bài viết về Solar và giải pháp điện mặt trời cho từng loại công trình. 

5.1. Tính tải lạnh và nhu cầu sử dụng điện

Trước tiên cần xác định đúng tải lạnh của công trình.

Các yếu tố ảnh hưởng gồm:

• Diện tích không gian.
• Chiều cao trần.
• Hướng nắng.
• Diện tích cửa kính.
• Số người sử dụng.
• Thiết bị điện.
• Hệ thống chiếu sáng.
• Khí tươi.
• Thời gian vận hành.

Sau đó cần xác định nhu cầu điện của máy lạnh theo từng khung giờ.

Thông tin này giúp kỹ sư so sánh giữa thời gian điều hòa hoạt động và thời gian hệ thống điện mặt trời tạo ra điện.

5.2. Tính toán công suất hệ thống điện mặt trời

Công suất solar không nên được lựa chọn chỉ dựa vào diện tích mái.

Cần xem xét thêm:

• Sản lượng điện mong muốn.
• Phụ tải ban ngày.
• Công suất điều hòa.
• Các thiết bị điện khác.
• Diện tích mái khả dụng.
• Hướng lắp đặt.
• Vật cản gây che bóng.
• Khả năng đấu nối điện.
• Khả năng mở rộng.

Mục tiêu là tạo ra một hệ thống phù hợp với nhu cầu sử dụng thay vì đầu tư quá lớn hoặc quá nhỏ so với phụ tải.

5.3. Bố trí thiết bị, inverter và phương án vận hành

Không gian bố trí thiết bị cũng cần được tính toán ngay từ đầu.

Các hạng mục cần quan tâm gồm:

• Vị trí tấm pin.
• Vị trí inverter.
• Tủ điện.
• Tuyến dây điện.
• Thiết bị bảo vệ.
• Hệ thống tiếp địa.
• Lối tiếp cận bảo trì.
• Khả năng thoát nhiệt.
• Khả năng giám sát.

Bên cạnh đó, hệ thống điều hòa vẫn cần được thiết kế độc lập đúng kỹ thuật.

Solar hỗ trợ nguồn điện, nhưng không thay thế việc tính tải lạnh, bố trí dàn nóng, dàn lạnh và thiết kế hệ thống điều hòa phù hợp.

6. Giải pháp solar tại Phan Gia

Điện Lạnh Phan Gia tư vấn giải pháp điều hòa solar dựa trên nhu cầu làm mát, điều kiện công trình và đặc điểm sử dụng điện thực tế.

Mỗi phương án cần được khảo sát trước khi lựa chọn công suất điều hòa và hệ thống điện mặt trời.

6.1. Khảo sát nhu cầu làm mát và điện năng

Các nội dung cần khảo sát gồm:

• Diện tích công trình.
• Công năng từng khu vực.
• Số người sử dụng.
• Thời gian vận hành điều hòa.
• Công suất thiết bị hiện có.
• Lượng điện tiêu thụ.
• Diện tích mái.
• Hướng mái.
• Điều kiện che bóng.
• Hệ thống điện hiện hữu.
• Khả năng bố trí thiết bị.
• Nhu cầu mở rộng.

Khảo sát đầy đủ giúp hạn chế tình trạng hệ thống solar không phù hợp với phụ tải điều hòa thực tế.

6.2. Thiết kế đồng bộ điều hòa và điện mặt trời

Tùy theo quy mô công trình, phương án có thể bao gồm:

• Tính tải lạnh.
• Lựa chọn máy lạnh.
• Thiết kế hệ thống VRV hoặc điều hòa cục bộ.
• Tính toán phụ tải điện.
• Xác định công suất solar.
• Bố trí tấm pin.
• Bố trí inverter.
• Thiết kế hệ thống điện.
• Thiết bị bảo vệ.
• Giải pháp giám sát.
• Phối hợp với các hệ thống kỹ thuật khác.

Điểm quan trọng là điều hòa và điện mặt trời cần được xem xét như hai hệ thống có liên quan về nhu cầu sử dụng điện.

6.3. Thi công, vận hành và bảo trì định kỳ

Sau khi hoàn thiện, hệ thống cần được kiểm tra trước khi đưa vào sử dụng.

Các nội dung kiểm tra có thể gồm:

• Hoạt động của điều hòa.
• Nguồn điện cấp.
• Khả năng tạo điện của hệ thống solar.
• Trạng thái inverter.
• Hệ thống bảo vệ điện.
• Khả năng giám sát.
• Độ chắc chắn của khung đỡ.
• Tình trạng dây dẫn.
• Điểm đấu nối.
• Khả năng tiếp cận bảo trì.

Bảo trì định kỳ giúp hệ thống điều hòa duy trì khả năng làm mát và hỗ trợ hệ thống điện mặt trời vận hành ổn định trong quá trình sử dụng.

7. Kết luận

Điều hòa solar là giải pháp kết hợp nhu cầu làm mát với nguồn năng lượng mặt trời, đặc biệt phù hợp với những công trình sử dụng điều hòa nhiều vào ban ngày.

Để hệ thống đạt hiệu quả, cần tính toán đồng thời tải lạnh, phụ tải điện, diện tích mái, công suất solar và thời gian vận hành thực tế.

Một phương án được thiết kế đúng ngay từ đầu sẽ giúp công trình tận dụng tốt hơn nguồn năng lượng mặt trời, giảm lượng điện lấy từ lưới và thuận tiện quản lý trong quá trình sử dụng.

Liên hệ ngay với Điện Lạnh Phan Gia – đại lý ủy quyền chính hãng Daikin, để được tư vấn giải pháp điều hòa tối ưu và hỗ trợ khảo sát hoàn toàn miễn phí cho công trình của bạn. Theo dõi Phan Gia qua Facebook để cập nhật các giải pháp HVAC hiện đại, công trình thực tế và nhiều ưu đãi mới nhất.