TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BÌNH NƯỚC NÓNG HEATPUMP

Trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày chúng ta không thể thiếu được nước, trong đó nhu cầu sử dụng nước nóng rất cần thiết cho mọi nhà, mọi người vào những ngày có nhiệt độ thấp. Công việc làm nóng nước được con người sử dụng bởi nhiều phương pháp khác nhau, từ sử dụng nguồn nước nóng tự nhiên đến việc sử dụng than để đốt, ngày nay chúng ta sử dụng chủ yếu 1 trong 2 loại:

+ Bình nước nóng

+ Bình nước nóng heatpump (Bình nước nóng bơm nhiệt)

1. Ưu nhược điểm của bình nước nóng (Bình nóng lạnh)

Bình nóng lạnh (tên tiếng anh: Electric Water Heater) là một thiết bị điện gia dụng có được ra đời nhằm mục đích cung cấp nguồn nước nóng nhanh chóng, tiện lợi và an toàn cho các hộ gia đình sử dụng. Bình nóng lạnh là thiết bị được sử dụng nhiều trong các phòng tắm của các gia đình. Điểm mạnh lớn nhất của bình nóng lạnh là chi phí đầu tư thấp, song sự bất tiện và thiếu thẩm mỹ là một điểm trừ rất lớn của bình nóng lạnh.

Hình 1

Bình nóng lạnh thường chiếm khá nhiều diện tích

Ưu điểm:

Chi phí đầu tư thấp
Không mất chi phí nhiều cho hệ thống đường ống
Nước nóng tới 70-80 độ C

Nhược điểm:

Dung tích nhỏ không đủ lưu lượng nước dùng
Chiếm diện tích lắp đặt trong từng phòng, thiếu thẩm mỹ
Thường xuyên phải bảo trì, bảo dưỡng
Tốn khá nhiều điện ( do dùng điện đốt trực tiếp)
Nguy cơ chập, rò điện cao do làm nóng nước trực tiếp bằng điện, điện giật nguy hiểm cho người sử dụng

2. Giải pháp của máy nước nóng trung tâm Heatpump

Bình nước nóng heatpump là dòng sản phẩm tương đối xa lạ trong gia đình nhưng với các công trình thương mại như bệnh viện, khách sạn, bể bơi, biệt thự … nhu cầu sử dụng nguồn nước lớn thì đang được sử dụng tương đối nhiều

Hình 2

Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng này là sử dụng nhiệt độ ngoài môi trường, thông qua máy nén và môi chất để dẫn nhiệt, làm nóng nước, đưa nhiệt độ nước đạt từ 55-60 độ. Máy có thể hoạt động tốt nhất trong khoảng nhiệt độ từ -15 đên 43 độ.

Ưu điểm:

Tiết kiệm tới 80% điện năng tiêu thụ
An toàn tuyệt đối, không dùng điện trực tiếp
Chi phí bảo trì, bảo dưỡng thấp
Tiết kiệm không gian lắp đặt ( có thể lắp tại phòng kỹ thuật hoặc trên mái nhà)
Sang trọng, hiện đại, tiện nghi luôn mở vòi có nước nóng ngay
Không phụ thuộc vào thời tiết
Bền bỉ, dùng lâu dài
Không mất diện tích treo bình nóng lạnh, không phải đóng trần giả
Tiện lợi, luôn có nước nóng 24/24 đủ lưu lượng nước nóng nhiều

Nhược điểm:

Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn bình nước nóng
Vị trí lắp đặt phải có sự lưu thông không khí

3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Bình nước nóng bơm nhiệt

Bơm nhiệt là gì?

Trong tự nhiên, nước luôn chảy từ cao xuống thấp, nhiệt luôn truyền từ nơi có nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp. Nhưng chúng ta có thể dung bơm để bơm nước từ dưới thấp lên cao và dùng bơm nhiệt để di chuyển nhiệt từ một nguồn nhiệt thấp (không khí môi trường xung quanh) tới nguồn nhiệt cao hơn (bình chứa nước nóng). Như vậy bơm nhiệt chính là một hệ thống làm tăng nhiệt lượng. Hệ thống này làm việc trên nguyên lý của điều hòa nhiệt độ 2 chiều, nhưng hoạt động theo nguyên lý ngược với quy trình làm lạnh.

Cấu tạo

Hình 3

1: Quạt hút 2: Không khí 3: Dàn bay hơi

4: Máy nén 5: Bộ trao đổi nhiệt(Dàn nóng 6: Van tiết lưu

7: Hơi lạnh thổi ra 8: Điện trở hỗ trợ

Bình nước nóng bơm nhiệt gồm 4 bộ phận chính: thiết bị bay hơi, máy ngưng tụ, máy nén và van giảm áp nối với nhau tạo thành một vòng kín. Một dòng chất lỏng dễ bay hơi, gọi là lưu chất vận động, có nhiệm vụ tuần hoàn và trao đổi nhiệt lượng

Hình 4

Nguyên lý làm việc

Máy bơm nhiệt hoạt động theo nguyên tắc sau:

Bơm nhiệt hoạt động dựa trên tính chất vật lý – bay hơi và ngưng tụ của môi chất lỏng. Quá trình trao đổi nhiệt được tạo ra nhờ máy nén (Compressor), Máy nén hút hơi môi chất lạnh có nhiệt độ thấp phía áp thấp ( Evaparator) . Môi chất (gas 134A hoặc 410, 22…) sau khi được nén ở áp suất cao nhiệt độ cao sẽ được dẫn vào ống ruột gà của bộ phận trao đổi nhiệt. Tại đây môi chất sẽ ngưng tụ hóa lỏng. Quá trình hóa lỏng của môi chất sinh nhiệt rất cao ( 50°c -80°c). Nguồn nước trong bình sẽ hấp thụ nhiệt này thông qua bơm tuần hoàn đẩy nước vào bộ phận trao đổi nhiệt. Sau khi được lấy hết nhiệt Làm nhiệt nước đạt 50°c- 65°c), môi chất lạnh hóa lỏng hoàn toàn được dẫn qua tiết lưu(Expansion) làm thay đổi áp suất . Lúc này môi chất lỏng thu nhiệt từ không khí nhờ quạt gió đối lưu để sôi ( Bay hơi) Lúc này tại dàn bay hơi môi chất lạnh ở dạng khí tiếp tục quá trình nén và trao đổi nhiệt. Nhiệt độ nước trong bình chứa sẽ nóng dần lên đến nhiệt độ cài đặt. Đối với điện trở hỗ trợ chỉ được sử dụng khi nhiệt độ của bơm nhiệt hoạt động không đạt nhiệt theo yêu cầu.