Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt

Chu trình hoạt động của máy bơm nhiệt và lợi ích khi sử dụng máy bơm nhiệt.

 Máy bơm nhiệt là một loại thiết bị được sử dụng phổ biến trong cuộc sống nhưng không phải dân kỹ thuật thì không phải ai cũng biết về loại thiết bị này. Bài viết sau đây sẽ giới thiệu cho bạn về chu trình hoạt động của máy bơm nhiệt cũng như lợi ích khi sử dụng máy bơm nhiệt.

Hệ thống cung cấp nước nóng của máy bơm nhiệt có nguyên lí hoạt động tương tự như 2 thiết bị tủ lạnh và điều hòa nhiệt độ.

Điểm chung của ba thiết bị này là đều hấp thụ nhiệt từ ngoài môi trường rồi truyền đến một nơi khác nhờ việc nén và tuần hoàn khí lạnh trong một chu trình khép kín.

Khi đi qua hệ thống cấu tạo của máy bơm nhiệt, khí lạnh thay đổi lặp đi lặp lại từ thể hơi sang thể lỏng, hấp thụ và giải phóng nhiệt tương ứng với mỗi sự thay đổi đó. Đây chính là cách mà hệ thống cung cấp nước nóng máy bơm nhiệt hoạt động.

Nguyên lý làm việc của bơm nhiệt  Dòng nhiệt thải ở nhiệt độ thấp có thể được nâng cấp thành nhiệt ở nhiệt độ cao hữu ích bằng cách sử dụng bơm nhiệt. Trong số các loại máy bơm nhiệt khác nhau đã được phát triển, máy bơm nhiệt cơ khí được sử dụng rộng rãi nhất. Nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên sự nén và giãn nở của chất lỏng làm việc, hay còn được gọi là ‘chất làm lạnh’. Một máy bơm nhiệt có bốn thành phần chính: thiết bị bay hơi, máy nén, bình ngưng và thiết bị giãn nở. Môi chất lạnh là chất lỏng làm việc đi qua tất cả các thành phần này. Trong thiết bị bay hơi nhiệt được tách ra từ nguồn nhiệt thải. Trong bình ngưng nhiệt này được chuyển đến người tiêu dùng ở mức nhiệt độ cao hơn. Năng lượng điện là cần thiết để điều khiển máy nén và năng lượng này được thêm vào nhiệt có sẵn trong bình ngưng. Hiệu suất của máy bơm nhiệt được biểu thị bằngCOP (hệ số hiệu suất) , được định nghĩa là tỷ số giữa tổng nhiệt do máy bơm nhiệt phân phối với lượng điện năng cần thiết để vận hành máy bơm nhiệt.
Chu trình nhiệt động lực học
Chu trình nhiệt động lực họcNguyên tắc hoạt động của bơm nhiệt dựa trên tính chất vật lý là nhiệt độ sôi của chất lỏng tăng theo áp suất. Bằng cách giảm áp suất, môi chất có thể bị bay hơi ở nhiệt độ thấp trong khi sự tăng áp suất sẽ dẫn đến nhiệt độ sôi cao. Biểu đồ bên trái cho thấy nguyên tắc này. Đường màu đen cho thấy mối quan hệ giữa áp suất và điểm sôi, trong trường hợp này là Amoniac. Ở áp suất và nhiệt độ thấp, Amoniac được bay hơi trong thiết bị bay hơi. Năng lượng cần thiết cho việc này được cung cấp bởi dòng nhiệt thải. Máy nén làm tăng áp suất của hơi Amoniac. Sau đó hơi được ngưng tụ ở áp suất và nhiệt độ cao bên trong bình ngưng. Trong quá trình ngưng tụ của Amoniac, nhiệt được giải phóng: một nguồn năng lượng hữu ích. Amoniac lỏng được vận chuyển đến thiết bị giãn nở để giảm áp suất.
 
Bơm nhiệt hấp thụ: Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt hấp thụ dựa trên sự bay hơi của môi chất lạnh và sự hấp thụ của nó vào môi chất hấp thụ. Sự kết hợp nổi tiếng của chất làm lạnh và môi trường hấp thụ là Lithium-Bromide và Nước và Amoniac và Nước. Động lực trong loại máy bơm nhiệt này là nhiệt năng. Máy bơm nhiệt hấp thụ có thể rất hữu ích khi cần cả sưởi ấm và làm mát. Đọc thêm
Bơm nhiệt hấp phụ: Mặc dù dựa trên nguyên tắc tương tự như bơm nhiệt hấp thụ, nhưng bơm nhiệt hấp phụ sử dụng chất rắn thay vì chất lỏng làm môi trường hấp thụ. Đọc thêm
Bơm nhiệt CO 2 tới hạn : Trên 31 ° C CO 2 nằm trong phạm vi xuyên tới hạn; nghĩa là không thể phân biệt được pha lỏng hay pha khí. Do hiện tượng này, nhiệt có thể được tỏa ra ở một khoảng nhiệt độ thay vì một nhiệt độ cố định. Đọc thêm
Bơm nhiệt lai: Bơm nhiệt lai là sự kết hợp giữa cơ khí và bơm nhiệt hấp thụ. Nguyên tắc hoạt động dựa trên thực tế là sự hấp thụ Amoniac trong nước diễn ra ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với quá trình ngưng tụ của Amoniac ở áp suất không đổi. Đọc thêm
Máy bơm
nhiệt âm thanh : Máy bơm nhiệt âm thanh nhiệt sử dụng nguyên lý vật lý là sự chênh lệch nhiệt độ có thể tạo ra sóng âm thanh. Hoặc ngược lại: sóng âm có thể tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ. Nhiệt thải ở nhiệt độ thấp được sử dụng để tạo ra sóng âm thanh. Sóng này được sử dụng để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ trong môi trường nhiệt độ cao có giá trị khác. Hệ thống âm thanh nhiệt chưa được bán trên thị trường.

Biểu đồ so sánh chi phí (tiền) để làm nóng 1 m3 nước từ 30oC lên 60oC

Các lợi ích của Máy bơm nhiệt.

Chi phí vận hành thấp.

Sự kết hợp giữa công nghệ Heatpump và những kỹ thuật tiên tiến của Seilar đã tạo ra sự hoạt động hiệu quả hơn đến năm sáu lần các phương pháp tạo nước nóng truyền thống. Từ đó tiết kiệm được chi phí vận hành lớn

Đây là một thiết bị máy bơm nhiệt thân thiện với môi trường

  • Không có hại cho tầng Ozone

Seilar sử dụng khí lạnh mới không có CFC, là R-134a. Khí này nếu không may bị rò rỉ ra môi trường cũng không gây hại cho tầng zone. Điều này là sự khác biệt so với các thiết bị điều hoà và hệ thống bơm nước nóng thông thường khác.

  • Không làm cạn kiệt nguồn không khí tự nhiên

Hầu hết các hệ thống cung cấp nước nóng truyền thống đều sử dụng các loại nhiên liệu không thể tái tạo được như khí đốt, dầu mỏ. Trong thời buổi tài nguyên ngày càng cạn kiệt như hiện nay thì giá cả sẽ tăng và phụ thuộc nhiều vào những nước có trữ lượng nhiên liệu lớn. Heatpump của Seilar thì ngược lại, sử dụng một lượng điện rất nhỏ để tăng hiệu suất sử dụng đối với lượng không khí dồi dào trong môi trường.

  • Không ô nhiễm

Cho dù những nhiên liệu như than hay dầu mỏ có được đốt trực tiếp hoặc sử dụng để sản xuất điện năng nhằm tạo ra nước nóng thì cũng đều cho ra một kết quả tương tự – Ô nhiễm không khí. Cái duy nhất mà Heatpump thải ra là khí lạnh.

Như vậy, chu trình hoạt động của máy bơm nhiệt cũng không quá phức tạp và máy bơm nhiệt là một thiết bị vô cùng hữu ích trong đời sống con người. Hãy tận dụng sử dụng trong cuộc sống bạn nhé!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *