Tủ lạnh “đầy ự” hay tủ lạnh “trống không”: Cái nào sẽ tốn điện hơn?

Donald Poindexter, cựu Kỹ thuật viên Vệ tinh (Iraq, Afghanistan) (2004-2013):

Hãy sắp xếp thực phẩm trong tủ lạnh một cách hợp lý trong khi đảm bảo rằng có đủ không gian trống xung quanh để cho không khí lưu thông thoải mái. Điều này đặt ra mục tiêu quan trọng về việc cải thiện sự lưu thông không khí để bảo quản thực phẩm tốt hơn.

Trong trường hợp này, tủ lạnh đầy (A) chỉ mất lượng không khí xung quanh thực phẩm khi mở cửa.

Khi đóng cửa lại, cả hai tủ lạnh đều phải làm lạnh không khí mới, vốn ấm hơn nhiệt độ cài đặt.

Rõ ràng, lượng không khí lớn trong tủ lạnh trống (B) sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn để làm lạnh so với lượng không khí nhỏ trong tủ lạnh đầy (A).

Vì vậy, lý thuyết cho thấy rằng, trong điều kiện sử dụng thông thường, tủ lạnh đầy hơn sẽ tiêu tốn ít điện hơn.

Bradford White, Kỹ sư chuyên ngành HVAC (Heating, ventilation and air conditioning) và Năng lượng (1977-nay):

Thường thì, một tủ lạnh đầy (hoặc tủ đông đóng kín) sẽ tiêu tốn ít năng lượng hơn so với cùng một loại tủ lạnh nhưng không có nhiều thực phẩm hoặc trống ruột khi tất cả thực phẩm được lưu trữ ở nhiệt độ mong muốn.

Sự lưu giữ năng lượng âm trong các thực phẩm này giúp giảm áp lực lên máy nén và chu trình làm lạnh. Điều này có nghĩa là, nhiệt dung riêng của toàn bộ khối lượng thực phẩm lớn hơn nhiệt dung riêng của không khí trong tủ.

Các em nhỏ trong nhà tôi thường hay mở cửa tủ lạnh rồi đứng đó nhìn vào bên trong. Tôi thường phải nhắc nhở họ rằng: “Đây là tủ lạnh chứ không phải là tivi.” Vì vậy, hãy nhớ luôn đóng cửa tủ chặt chẽ nhé.

Ronald Kovacs, chuyên gia quản lý tài sản

Khi chúng ta đặt đồ còn ấm vào tủ lạnh, năng lượng sẽ được sử dụng để làm lạnh chúng.

Để so sánh giữa tủ lạnh đầy và trống, cần đảm bảo các yếu tố được điều chỉnh đồng đều. Trong cả hai trường hợp, giả sử cả hai tủ lạnh duy trì nhiệt độ bên trong ổn định và không mở cửa trong 24 giờ sau khi đã ổn định, rõ ràng là tủ lạnh chứa nhiều thực phẩm sẽ cần nhiều thời gian và năng lượng hơn để làm lạnh từ đầu.

Vậy nên, sau khi cả hai tủ lạnh đã đạt đến nhiệt độ ổn định như nhau (cùng số lượng thực phẩm và bộ phận bên trong tủ), vấn đề tiếp theo cần xem xét là sự xâm nhập nhiệt từ bên ngoài.

Tuy nhiên, trong thực tế, hiếm khi tủ lạnh được đóng kín trong suốt 24 giờ liên tục, đặc biệt nếu có thực phẩm bên trong và thường xuyên mở cửa. Đồ bên trong tủ lạnh sẽ tiếp xúc nhiều hơn với nhiệt từ môi trường xung quanh. Vì nhiệt truyền sang vật thể lạnh tỷ lệ với khối lượng của nó, tủ lạnh có thực phẩm sẽ hấp thụ nhiều nhiệt hơn từ không khí xung quanh, kéo dài chu kỳ làm lạnh hoặc khiến máy nén phải làm việc mạnh mẽ hơn để xử lý lượng nhiệt tăng lên. Do đó, tôi tin rằng lượng điện tiêu thụ sẽ nhiều hơn trong trường hợp này.

Công đoạn sản xuất tủ lạnh với vật liệu cách nhiệt cũng đóng vai trò quan trọng.

Peter Upton, Cử nhân Vật lý & Toán học, Đại học Mở

Khi tủ lạnh đã đạt đến nhiệt độ cài đặt, nhu cầu năng lượng của nó phản ánh nhu cầu để xử lý lượng năng lượng đi vào thông qua các quá trình truyền nhiệt.

Trường hợp 1: Giả định là tủ lạnh đang ở nhiệt độ cài đặt và cửa vẫn đóng.

Không quan trọng là nó chứa gì bên trong, cũng như không có sự khác biệt nào xảy ra giữa tủ đầy và tủ rỗng. Sự dẫn nhiệt/bức xạ nhiệt không bị ảnh hưởng bởi đồ bên trong tủ lạnh.

Trường hợp 2: Tủ lạnh ở nhiệt độ cài đặt và cửa được mở định kỳ.

Khi cửa tủ lạnh mở thì không khí lạnh bên trong sẽ thoát ra ngoài và được thay thế bằng không khí ấm hơn. Một chiếc tủ lạnh rỗng sẽ có mức độ thất thoát không khí lớn hơn so với tủ lạnh đầy. Hãy tưởng tượng có một chiếc tủ lạnh đầy đến mức hầu như không có không khí trong đó. Việc làm mát khối không khí ấm tràn vào sẽ khiến tủ lạnh rỗng phải sử dụng nhiều năng lượng hơn. Vì vậy, trong trường hợp này thì một chiếc tủ lạnh đầy sẽ sử dụng ít năng lượng hơn.

Trường hợp 3: Tủ lạnh ở nhiệt độ phòng, được chất đầy thực phẩm rồi sau đó mới cắm điện.

Công suất làm lạnh của tủ lạnh giống nhau trong cả hai trường hợp nhưng công suất nhiệt của đồ bên trong tủ đầy sẽ lớn hơn công suất nhiệt của không khí bên trong tủ lạnh trống. Tức là sẽ tốn nhiều năng lượng hơn để loại bỏ nhiệt thừa khỏi các vật chứa bên trong. Trường hợp này thì tủ lạnh đầy sẽ sử dụng nhiều năng lượng hơn.

John Phillips, cựu quản trị viên hệ thống Unix / nhà phân tích hệ thống / chuyên gia tại The Sacramento Bee (1995-2002)

Các yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến mức độ sử dụng năng lượng của một chiếc tủ lạnh là tần suất và thời gian cửa mở.

Lúc đầu, nếu tủ lạnh chứa nhiều đồ ấm thì sẽ tốn nhiều năng lượng hơn để làm lạnh.

Khi đồ đã được làm lạnh thì tủ lạnh đầy sẽ sử dụng ít năng lượng hơn tủ lạnh trống – với cùng điều kiện tần suất đóng mở cửa. Khi mở cửa, không khí lạnh chảy ra sàn. Khi cửa đóng lại, không khí ấm bị giữ lại bên trong sẽ được làm mát. Nếu tủ lạnh đầy thì sẽ có ít không khí ấm bị giữ lại hơn, do đó, theo thời gian, càng nhiều thao tác mở cửa thì tủ lạnh đầy sẽ sử dụng càng ít năng lượng hơn so với khi tủ trống.

Mặt khác, nếu tủ lạnh trống thì số lần đóng mở cửa có thể sẽ giảm đi, vì trong thực tế chẳng có lý do gì để mở một cái tủ lạnh không có đồ. Như vậy tủ lạnh rỗng lại sử dụng ít năng lượng hơn.