Với sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu về năng lượng xanh ngày càng tăng. Trong nhiều dự án xây dựng, bạn có thể dễ thấy máy bơm nhiệt nguồn mặt đất được sử dụng để sưởi ấm. Vì nó được lắp đặt cố định tại những nơi thông thoáng nên bạn sẽ rất ít bắt gặp và không biết máy bơm nhiệt nguồn mặt đất là gì, cũng như nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt nguồn mặt đất. Hãy cùng Ecoheat tìm hiểu trong bài viết này nhé.
Bơm nhiệt nguồn mặt đất
Máy bơm nhiệt nguồn mặt đất sử dụng bộ điều hòa không khí trung tâm có chức năng bơm nhiệt. Đây thực chất là một hệ thống điều hòa không khí trung tâm có thể sưởi ấm, làm mát và cung cấp nước nóng. Máy bơm nhiệt nguồn mặt đất sử dụng nhiệt và lạnh từ nước mặt, nước ngầm, đất, đá,… nên được gọi là máy bơm nhiệt nguồn mặt đất đúng như tên gọi.
Nhiều người sẽ hỏi, điều hòa trung tâm cũng có thể dùng để sưởi ấm, làm mát. Vì là cùng một một loại điều hòa trung tâm nên tại sao không gọi là điều hòa trung tâm mà là bơm nhiệt nguồn mặt đất?. Đây là điểm khác biệt giữa máy bơm nhiệt nguồn mặt đất và máy điều hòa không khí trung tâm thông thường.
Hệ thống sưởi điều hòa trung tâm: thông thường thường bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường ngoài trời vào mùa đông. Khi nhiệt độ thấp vào mùa đông, không thể thu được nhiều năng lượng ngoài trời, độ suy giảm của thiết bị lớn và mức tiêu thụ điện năng cao.
Bơm nhiệt nguồn mặt đất: là thu nhiệt và lạnh từ nước mặt, nước ngầm, đất, nước thải, nước tái chế và các hệ thống khác, đồng thời kết hợp nó với công nghệ bơm nhiệt của bộ điều hòa không khí trung tâm trưởng thành để đạt được hệ thống sưởi, làm mát, cung cấp nước nóng, bảo quản đá…. Do độ lạnh và nóng của nước mặt, nước ngầm, đất, nước thải, nước tái chế và các hệ thống khác ít bị ảnh hưởng bởi môi trường ngoài trời nên hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường khi nhiệt độ thấp vào mùa đông và hoạt động ổn định với chi phí vận hành thấp.
Điểm khác biệt cốt lõi so với điều hòa trung tâm thông thường là nó thu nhiệt và lạnh từ nước mặt, nước ngầm, đất, đá, v.v. So với hệ thống điều hòa trung tâm thông thường, nó có thêm hệ thống thu năng lượng.
Nguyên lý hoạt động bơm nhiệt nguồn mặt đất
Chế độ mùa đông: Thiết bị bay hơi của bộ phận bơm nhiệt nguồn mặt đất thu thập các nguồn nhiệt từ nước mặt, nước ngầm, đất, nước thải, nước tái chế và các hệ thống khác, và chuyển nó sang thiết bị ngưng tụ thông qua máy nén. đơn vị bơm nhiệt nguồn mặt đất được vận chuyển đến hệ thống sưởi trong nhà.
Chế độ mùa hè: Bình ngưng của bơm nhiệt nguồn mặt đất thu thập các nguồn lạnh từ nước mặt, nước ngầm, đất, nước thải, nước tái chế và các hệ thống khác, và chuyển chúng thành thiết bị bay hơi thông qua máy nén. Bộ phận bơm nhiệt nguồn mặt đất được vận chuyển đến hệ thống làm mát trong nhà.
Chuyển đổi van chế độ nóng lạnh của hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất và thay thế
Do bơm nhiệt nguồn mặt đất có thể được sử dụng để sưởi ấm và làm mát nên trong thực tế sử dụng: 1 bộ bơm nhiệt nguồn mặt đất = 1 bộ điều hòa trung tâm làm mát đơn + 1 bộ hệ thống lò hơi. Vì vậy, việc sưởi ấm và làm mát có thể đạt được bằng cách chỉ đầu tư một hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất.
Thành phần của hệ thống bơm nhiệt nguồn mặt đất
Bơm nhiệt nguồn mặt đất chủ yếu bao gồm ba phần:
- Bộ phận thu năng lượng bơm nhiệt nguồn mặt đất
- Phòng bơm nhiệt nguồn mặt đất
- Đầu bơm nhiệt nguồn mặt đất
Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt nguồn nước
Theo phương pháp thu năng lượng của bơm nhiệt nguồn mặt đất, bơm nhiệt nguồn mặt đất chủ yếu được chia thành các loại sau:
Bề mặt, dưới lòng đất, đất (đất đá), v.v.
Những thứ chủ yếu được thu thập trên bề mặt bao gồm: nước sông, nước hồ, nước biển, v.v..
Nguyên lý hệ thống bơm nhiệt nước bề mặt
Bộ bơm nhiệt nguồn mặt đất thực hiện trao đổi nhiệt, lạnh với sông, hồ, nước biển, nước thải, nước thải công nghiệp,… thông qua hệ thống trao đổi nhiệt khép kín được trích ở phía thu năng lượng hoặc bố trí dưới đáy nước. của hệ thống được chia thành loại mở và loại đóng. Các công trình gần mặt nước sử dụng nhiệt độ ổn định và khả năng tản nhiệt đáng kể của nước hồ bơi mà không cần khoan và chi phí đầu tư ban đầu thấp. Những tòa nhà có diện tích lớn đòi hỏi những dòng sông hoặc vùng nước sâu hơn và lớn hơn xung quanh tòa nhà. Phía thu năng lượng của bơm nhiệt nguồn nước sông lấy năng lượng của nước sông, và phía thu năng lượng của bơm nhiệt nguồn nước hồ lấy năng lượng của nước hồ. Tên gọi chủ yếu dựa trên nguồn thu được. năng lượng.
Các phương pháp thu gom ngầm chủ yếu bao gồm: giếng nước nông và nước trung bình, v.v.
Các phương pháp chính: Có các loại máy bơm nhiệt nước ngầm như nguồn nước giếng đơn và loại bơm tưới xen kẽ.
Nguyên lý bơm nhiệt nguồn nước ngầm
Bộ phận bơm nhiệt nguồn mặt đất trao đổi nhiệt và lạnh với nước ngầm được khai thác bằng máy bơm chìm thông qua bộ trao đổi nhiệt thông qua hệ thống tuần hoàn khép kín trong tổ máy. Nước ngầm được thoát trực tiếp hoặc bơm vào lớp nước ngầm ban đầu thông qua máy bơm điều áp để đạt được nhiệt độ mà không cần khai thác nước. Hệ thống này phù hợp với những khu vực có lượng nước ngầm dồi dào.
Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt nguồn đất
Máy bơm nhiệt nguồn mặt đất nằm ngang
Thông qua một hệ thống trao đổi nhiệt khép kín được chôn theo chiều ngang từ 2 đến 20 mét dưới mặt đất, nó trao đổi nhiệt và lạnh với đất sau khi tính toán chuyên nghiệp. Độ khó đầu tư và xây dựng ban đầu của hệ thống này tương đối nhỏ nhưng chiếm diện tích lớn.
Máy bơm nhiệt nguồn mặt đất thẳng đứng
Hệ thống trao đổi nhiệt khép kín được chôn trong đất ở độ sâu từ 50M đến 150M thông qua việc khoan thẳng đứng để trao đổi nhiệt và lạnh. Xung quanh hệ thống này có một lượng không gian mở nhất định, chẳng hạn như sân vườn biệt thự, tòa nhà văn phòng, bãi đậu xe của tòa nhà kinh doanh, v.v. Hệ thống này phù hợp để khoan ở những khu vực có điều kiện địa chất tốt như cát, đất, v.v.
Các phương pháp chính khác bao gồm: nước thải, nước tái tạo (nước tái tạo), nước thải công nghiệp và các phương pháp thu gom năng lượng khác. Các phương pháp chính là phương pháp khép kín và phương pháp mở.
Nguyên tắc cơ bản là:
Bộ bơm nhiệt nguồn mặt đất thực hiện trao đổi nhiệt lạnh với nước thải, nước xám (nước tái tạo), nước thải công nghiệp,… thông qua hệ thống trao đổi nhiệt khép kín được chiết từ phía thu năng lượng hoặc bố trí dưới nước như nước thải, nước xám (nước tái tạo) và nước thải công nghiệp. Các hệ thống này được chia thành hệ thống mở và hệ thống khép kín.
Bài viết này là toàn bộ nội dung do Ecoheat biên soạn và biên tập, chỉ mang tính chất tham khảo, trao đổi về công nghệ bơm nhiệt nguồn mặt đất và không lấy làm căn cứ thực tế công việc tại hiện trường. Đối với các câu hỏi kỹ thuật về máy bơm nhiệt nguồn mặt đất, vui lòng tham khảo ý kiến của các kỹ thuật viên.
