Hồi xưa lúc còn đi thuê trọ, không có điều hòa, mình có động não đến giải pháp điều hòa di động để khiến căn phòng đỡ nóng như lò nướng vào mùa hè Tuy nhiên, sau khi research kỹ càng về nguyên lý hoạt động, mình đã quyết định... thôi không mua
Mình sẽ phân tích lý do tại sao trong bài viết này nhé! Nhưng trước hết, hãy nói qua về những ưu nhược điểm mà các shop vẫn hay quảng cáo.
Lưu ý: Bài viết này mình chỉ nói về điều hòa di động dân dụng dùng trong gia đình, trong phòng kín nha. Còn loại dùng ngoài trời thì mục đích khác hẳn luôn!
Giới thiệu nhanh cho ae
Điều hòa di động (hay máy lạnh di động) khá tiện trong một số trường hợp như:
• Không có chỗ để lắp điều hòa thường
• Đi thuê nhà, ở trọ, lười mang cục nóng cục lạnh đi đi về về mỗi lần chuyển chỗ
• Ae phân biệt nhanh điều hòa di động với quạt điều hòa nha, hai thứ khác nhau hoàn toàn đó!
Ưu điểm của điều hòa di động:
Không cần lắp đặt phức tạp Gọn nhẹ Di chuyển được, để đâu cũng ok Có thể làm mát Giá rẻ hơn loại treo tườngNhược điểm:
Ồn ào kinh hoàng (vì máy nén và quạt gió đều ở trong phòng) Làm mát chậm, khó lạnh sâu Phạm vi làm lạnh nhỏ xíuĐây là những thông tin mà ae có thể tìm thấy ở mọi nơi vì hầu hết shop và reviewer đều nhắc đến rồi.
Phân tích sâu hơn nào!
Hiểu về nhiệt
Nhiệt lượng là một dạng năng lượng. Giống như các dạng năng lượng khác, nó sẽ tự động chảy từ nơi nóng đến nơi mát cho đến khi cân bằng (nghĩa là nhiệt độ bằng nhau).
Ví dụ: Vào mùa hè, ngoài trời 35 độ, trong phòng đang 25 độ thì dần dần nhiệt độ phòng sẽ lên 35 độ luôn thông qua sự trao đổi nhiệt tự nhiên.
Nhớ lại câu hỏi vật lý hồi cấp 2 không? Giả sử cho 1 cái quạt vào phòng kín hoàn toàn. Khi bật quạt lên, nhiệt độ phòng sẽ nóng lên hay mát hơn?
Đáp án là: sẽ nóng lên
Vì chúng ta đang cung cấp thêm năng lượng vào phòng đó!Vậy để làm mát phòng vào mùa hè, phải làm sao? Phải "bơm nhiệt" ra khỏi phòng, sử dụng chu trình Carnot (chiều ngược) - cái này được ứng dụng vào nhiều thiết bị điện lạnh như điều hòa, tủ lạnh, tủ đông, máy hút ẩm, máy sấy quần áo...
Hiểu về điều hòa
Đây là mô hình đơn giản của hệ thống điều hòa:
• Bên trái: dàn lạnh (hay dàn bay hơi - Evaporator), nơi gas lỏng hóa hơi thành khí
• Bên phải: dàn nóng (hay dàn ngưng tụ - Condenser), nơi gas khí hóa lỏng
• Cục màu xám ở trên: máy nén, để nén khí gas
• Cục màu xám ở dưới: van tiết lưu, để giảm áp suất gas lỏng
Lưu ý: Trong bài mình gọi chung môi chất lạnh là "gas điều hòa" với trạng thái "gas khí" và "gas lỏng" cho dễ hiểu nha!
Có mấy nguyên lý vật lý cơ bản:
1. Khi nén (tăng áp suất) chất khí → nhiệt độ tăng lên
2. Khi làm lạnh chất khí → chất khí ngưng tụ thành chất lỏng
3. Khi giảm áp suất chất lỏng → nhiệt độ giảm xuống
4. Khi làm nóng chất lỏng → chất lỏng bay hơi thành chất khí
Khi điều hòa hoạt động sẽ theo quy trình như này (nhiệt độ trong ngoặc chỉ để minh họa thôi nhé):
Có bạn sẽ hỏi: Sao ở bước 2 gas 30 độ là thể khí mà ở bước 4 với 35 độ lại là thể lỏng?
Trả lời: Vì ở bước 2 áp suất cao nên nhiệt độ ngưng tụ cũng cao, còn ở bước 4 áp suất thấp nên điểm bay hơi cũng thấp hơn (điểm sôi phụ thuộc vào áp suất cao hay thấp đó ae).
Tại sao phải để cục nóng ở ngoài?
Với nguyên lý trên, muốn làm phòng mát hơn 35 độ, ta phải phá vỡ cân bằng năng lượng bằng cách bơm nhiệt ra khỏi phòng, khiến bên trong giảm nhiệt độ còn bên ngoài tăng nhiệt độ. Đó là lý do cục nóng điều hòa phải để ở ngoài phòng còn cục lạnh để trong phòng!
Và phải đóng kín cửa để tạo môi trường cách ly với bên ngoài, hạn chế sự cân bằng năng lượng, giảm việc phòng bị nóng lên và thất thoát không khí mát.
Tương tự, tủ lạnh cũng phải đóng kín để cách ly không gian bên trong với môi trường xung quanh, khi đó bơm nhiệt mới có thể làm mát không gian bên trong tủ được.
Thất thoát nhiệt (gia tăng nhiệt)
Trong thực tế, dù đóng kín đến đâu thì sau khi rút điện, dần dần bên trong phòng hoặc tủ lạnh cũng sẽ cân bằng nhiệt với môi trường bên ngoài. Một căn phòng thực tế có thể bị nóng lên qua nhiều cách:
1. Sự trao đổi nhiệt: Nhiệt độ cao bên ngoài làm nóng tường → làm nóng không khí trong phòng (và ngược lại)
2. Ánh sáng và các tia UV, hồng ngoại: Đây cũng là năng lượng, khi chiếu vào sẽ làm nóng tường và dần làm nóng phòng (hiệu ứng nhà kính)
3. Sự vận hành của không khí: Phòng không bao giờ kín tuyệt đối, luôn có khe cửa để không khí di chuyển qua lại
4. Năng lượng phát sinh trong phòng: Chính chúng ta đang toả nhiệt 37 độ, các thiết bị điện cũng toả nhiệt
Vậy để làm mát phòng, điều hòa phải bơm nhiệt ra khỏi phòng nhanh hơn tốc độ nhiệt truyền vào, và phải giảm thiểu tối đa sự thất thoát nhiệt.
Vấn đề của điều hòa di động
Với điều hòa di động, dàn nóng và dàn lạnh cùng nằm trong một thiết bị và đặt cùng ở trong phòng. Lúc này nhiệt chỉ được bơm từ mặt trước ra mặt sau máy, ngồi ngay trước máy sẽ mát nhưng cả căn phòng sẽ dần nóng lên vì đang cấp thêm năng lượng vào phòng mà không chuyển nhiệt ra ngoài được. Đây là loại sơ khai, hiện ít bán ở VN.
Phổ biến giờ là điều hòa di động có 1 ống thông hơi cho dàn nóng. Nhưng loại này cũng có vấn đề nha!
Điều hòa di động 1 ống thông hơi sẽ hút không khí trong phòng để thổi qua dàn nóng, rồi dẫn khí nóng ra ngoài qua ống. Nghe có vẻ hợp lý đúng không? Hơi mát thổi vào phòng, hơi nóng thổi ra ngoài
Tuy nhiên, nếu đang hút không khí trong phòng và thổi ra ngoài sẽ gặp vấn đề:
Không khí mát trong phòng bị hút vào máy rồi đẩy ra ngoài Thể tích phòng không đổi, không khí bị hút bớt ra → phải có không khí thế chỗ → không khí nóng từ bên ngoài sẽ tràn vào phòng qua các khe hở!Với điều hòa thường chỉ là rò rỉ không khí qua khe, còn điều hòa di động lại chủ động hút khí mát ra dẫn đến khí nóng bên ngoài tràn vào phòng nhanh hơn!
(Giải thích kỹ hơn: khi hút không khí ra, áp suất phòng giảm, để cân bằng năng lượng, không khí bên ngoài có áp suất cao hơn sẽ tràn vào qua các khe cửa)
Vậy là trong căn phòng nhỏ (không gian mà điều hòa di động hướng đến), máy điều hòa di động 1 ống vừa làm mát không khí, vừa hút không khí nóng bên ngoài vào phòng. Giống như dùng điều hòa 2 cục mà mở cửa phòng vậy
Phòng vẫn mát lên nhưng sẽ lâu mát hơn và mất nhiệt nhanh hơn → điều hòa phải hoạt động nhiều hơn → tổn thất năng lượng, tốn điện!
Vậy nếu bịt kín các khe hở tuyệt đối thì sao?
Thì lúc này quạt dàn nóng sẽ quay vô nghĩa. Quạt vẫn quay hút khí ra đến mức áp suất nhất định rồi không khí sẽ không dịch chuyển nữa → dàn nóng không được giải nhiệt!
Không tin thì thử bịt kín phần đuôi máy sấy tóc xem, mình đảm bảo dù quạt vẫn quay nhưng không có không khí thổi ra và dây mayso bên trong sẽ nóng đỏ lên vì không có dòng không khí tản nhiệt
Giải pháp
Nếu bắt buộc phải dùng điều hòa di động, bạn có thể tìm loại điều hòa di động có 2 ống thông hơi cho dàn nóng:
• Ống 1: hút không khí từ môi trường bên ngoài vào để giải nhiệt cho dàn nóng
• Ống 2: dẫn khí nóng đó trả lại cho môi trường bên ngoài
Đây là cách tránh mất cân bằng áp suất trong và ngoài phòng, giúp giảm thất thoát nhiệt và đem lại hiệu quả làm mát tốt hơn. Chỉ khó là ở VN thời điểm này có vẻ chưa phổ biến điều hòa di động 2 ống thông hơi lắm
Nguồn: tinhte.vn