Trạng thái nghỉ [standby] – Tiết kiệm điện cho máy pha cà phê

Máy pha cà phê hiện đại cần nhiều năng lượng để làm gì? Việc sử dụng nhiều năng lượng có đồng nghĩa với việc tiêu thụ điện năng cao hay không?

Máy pha cà phê có phải sẽ thân thiện với môi trường hơn nếu chúng ta tắt máy vào ban đêm?

Có lẽ chúng ta đã nghe ở đâu đó, những máy pha cà phê hiện đại thật ra cần nhiều năng lượng hơn để khởi động máy (từ lúc tắt máy), hơn là khi để máy luôn vận hành. 

Nguyên tắc rất đơn giản, khi chúng ta khởi động máy trở lại – dù máy đang ở tình trạng nào (1) đang chạy và (2) máy tắt đi và đã nguội hoàn toàn; thì chúng ta đều cần một lượng điện năng đủ để đền bù vào nhiệt năng đã mất đi. Như vậy, ở tình trạng (1) máy đang chạy, chúng ta cần cung cấp ít lượng nhiệt năng hơn cho máy. 

Tuy nhiên, đối với tình trạng máy (1) chúng ta phải cộng thêm lượng nhiệt đã bị mất đi vào môi trường xung quanh qua đêm dẫn đến, máy thật sự tiêu tốn nhiều nhiệt năng hơn ở tình trạng (2) 

Công thức giữa 2 tình trạng máy 

Lượng điện năng cần để đun nóng máy từ ít nóng + với lượng điện năng mất đi vào môi trường cả đêm > (2) lượng điện năng cần để khởi động lại hoàn toàn.

Có phải tắt máy pha cafe qua đêm sẽ tiết kiệm hơn? 

Khi các hãng máy pha không ngừng cải tiến công nghệ của họ từ: sử dụng đa nồi hơi bằng chất liệu cách nhiệt, bộ điều khiển PID… đã giảm đi rất nhiều điện năng mất đi vào môi trường, dẫn đến giảm điện năng tổng trong vận hành máy (giảm từ 30%). 

Công thức giữa 2 tình trạng bây giờ đã không còn nhiều chênh lệch

Lượng điện năng cần để đun nóng máy từ ít nóng + với lượng điện năng mất đi vào môi trường cả đêm (2) lượng điện năng cần để khởi động lại hoàn toàn

Lượng điện năng tiêu thụ xem như được giải quyết, ngoài điện năng chúng ta nên xét đến những yếu tố nào để quyết định việc tắt máy và giữ máy vận hành sẽ tốt hơn?

Khi tắt máy và khởi động trở lại chúng ta cần quan tâm đến 

1. Thermal stress – stress nhiệt (các bạn tra google sẽ thấy stress nhiệt được gọi là ứng suất nhiệt, nhưng chúng mình nghĩ dùng từ stress nhiệt sẽ dễ hiểu hơn đúng không ^^) Stress nhiệt xảy ra khi các bộ phận kim loại trong máy giãn nở và co lại khi máy chuyển trạng thái từ nguội qua nóng. Căng thẳng này có thể gây rò rĩ và các vấn đề khác, dẫn đến nhu cầu thay mới linh kiện và vì vậy mà cũng gây ra chi phí môi trường. 
2. Nóng lên và nguội đi cũng gây ra cặn vôi trong máy, và cặn vôi này làm ảnh hưởng đến hiệu suất của máy
3. Các linh kiện điện tử được cho là nhanh hư hơn trong khi bật nguồn, việc thay mới cũng gây ra chi phí kinh tế và môi trường. 

Như vậy, có cách nào để máy vừa vận hành vừa tiết kiệm năng lượng điện không? Giải pháp nằm ở chế độ nghỉ của máy. Hiện nay, hầu hết các máy đều có chế độ ‘standby’/ ‘low consumption’/ ‘ecomode’ – chế độ này cho phép máy sử dụng một phần nhỏ năng lượng để duy trì hoạt động. Khi máy cần nhiệt để sản xuất espresso – thì sự thay đổi nhiệt độ từ ấm sang nóng sẽ nhỏ hơn sự chênh lệch nhiệt độ khi máy hoàn toàn nguội sang nóng. Vì vậy mà giúp giảm đi các vấn đề về thermal stress, cặn vôi và hư hỏng trong linh kiện điện tử. 

Cụ thể hơn, đó là một tính năng sản phẩm chỉ cung cấp điện năng ‘khi’ và ‘nơi’ cần chúng. Nhờ vậy, chiếc máy espresso ở cửa hàng bạn sẽ giảm tiêu thụ một lượng điện năng đáng kể. Bạn có thể tạm cho chiếc máy pha cà phê espresso đi nghỉ vào các giờ thấp điểm, và có nghĩa là bạn được tùy chọn thiết lập chế độ standby cho toàn bộ máy, từng group, cùng lúc cả 2 group hay thậm chí chỉ ở steam boiler. 

Chế độ standby hiện tại có nhiều lựa chọn hơn so với những gì bạn nghĩ đó nhé. 

Lấy ví dụ máy Storm FRC, 3 tùy chọn thiết lập cho chế độ standby gồm: (1) Manual, (2) Programming và (3) Eco [chế độ cho phép máy tự học]. 

Ở chế độ (1), bạn có thể thiết lập thời gian chờ theo tiếng hoặc các ngày trong tuần và nhiệt độ khi máy nghỉ theo mong muốn, và cài đặt cho từng group, cả 2 đầu group, toàn bộ máy hay riêng steam boiler mà thôi. 

Đối với chế độ (2), nhiều lập trình mặc định đã được các chuyên viên kỹ thuật cài đặt sẵn, việc của bạn là tìm ra chế độ phù hợp nhất với tần suất và nhu cầu sử dụng ở cửa hàng mình. 

Khi bật chế độ (3), bạn đã cấp phép cho máy được học xem lưu lượng sử dụng ở đầu group nào, vào thời gian ra sao là ít/nhiều nhất, dựa vào các dữ liệu thu thập trong 2 tuần, máy sẽ thiết lập một chương trình phù hợp với kiến thức ghi nhận và bạn sẽ sở hữu một bộ cài đặt được thiết lập riêng cho cửa hàng mình. 

Khi test thời gian cần để máy chuyển từ chế độ nghỉ sang chế độ hoạt động, chúng mình thu thập được 2 thông số dành cho các bạn đang sử dụng máy Storm

1. Ở chế độ nghỉ, coffee boiler (dung tích 1.2L) sẽ hạ nhiệt xuống khoảng 75 độ C và cần 2 phút để heat up lên 90 độ C 
2. Khi chúng mình cố ý để nồi hơi chính về 52 độ C thì máy cần 15 phút để heat up lên 99 độ C (lưu ý boiler của Storm khá lớn đó nhé, boiler chính có dung tích 8.5L) 

Tại sao chúng ta cần quan tâm đến năng lượng điện vận hành máy cà phê?

Phân tích vòng đời – Life Cycle Analysis (LCA), còn được gọi là Đánh giá vòng đời – Life Cycle Assement hoặc Phân tích từ đầu đến cuối – Cradle-to-Grave analysis, là một công cụ được sử dụng để đánh giá tác động môi trường của một sản phẩm hoặc quy trình.

‘Cradle’ – cái nôi – được hiểu là điểm bắt đầu chính là các đầu vào: nguyên liệu thô, năng lượng, nước, và đất sử dụng. Trong cà phê thì nó còn bao gồm: phân bón, nhựa cho bao bì, năng lượng cho việc rang cà phê, và bao gồm phân tích nguồn gốc của từng đầu vào này. 

‘Grave’ – nấm mồ – được hiểu là những gì đã xảy ra với các nguyên liệu đã tham gia vào quá trình này, điểm kết thúc của vòng đời này bao gồm: chi phí môi trường dành cho tái chế hoặc phân hủy rác thải, lượng CO2 thải ra, hoặc các yếu tố hóa học đã thải vào môi trường. Trong cà phê thì nó còn bao gồm: phân hủy cà phê bột, các cốc giấy/ nhựa mang đi, nước thải. 

Một LCA thường giới hạn ở việc phân tích một yếu tố tác động môi trường – ví dụ như việc sử dụng năng lượng hoặc nước hoặc khí thải nhà kính.

Một ứng dụng trên nền tảng web Open Analyzer* được sáng tạo bởi Professor Steven Abbott có thể giúp bạn dễ dàng hình dung một LCA, tại đây bạn biết được bao nhiêu CO2 được sản sinh trên 1kg cà phê và trên 1 cốc cà phê. 

/hình minh họa/ 

Các hình màu hồng là các đầu vào cần thiết trong quá trình sản xuất cà phê, màu xanh là kết hợp của các đầu vào để phân tích mỗi giai đoạn sản xuất cà phê đóng góp bao nhiêu CO2, cuối cùng dẫn đến hình màu vàng chính là kết quả trả về cho bao nhiêu CO2 phát thải trên mỗi kg và cốc cà phê. 

Chúng mình sẽ dừng phân tích LCA ở đây, dựa vào số liệu này bạn có để ý Brewing là phần sản sinh nhiều CO2 nhất (chiếm 50% cả vòng đời) không? Đó là câu trả lời cho câu hỏi ở trên, vì sao chúng ta cần phải quan tâm đến năng lượng điện trong máy pha cà phê. 

Lời kết cho các bạn chưa mua máy pha cà phê và chuẩn bị mua. Những chiếc máy có nhiều chức năng và vật liệu được cho là thân thiện với môi trường thì thường đắt hơn so với thị trường – tuy nhiên, có thể đến một ngày chúng ta không thể sử dụng tiền để mua lại một môi trường lành mạnh được nữa. Vậy nên, hãy để từ khóa ‘bền vững’ trở thành một trong những tiêu chí khi bạn quyết định lựa một chiếc máy phù hợp với mình nhé.

Máy pha cà phê Astoria Storm tiết kiệm điện năng lên đến 47% ở chế độ Standby so với những dòng máy khác.