Báo cáo chuyên đề Năng lượng tái tạo: Bơm nhiệt sử dụng năng lượng mặt trời

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT ĐIỆN LẠNH ­­­­­­­***­­­­­­­ I. TỔNG QUAN VỀ BƠM NHIỆT. 1. Bơm nhiệt là gì ? Trong tự nhiên, nhiệt độ có xu hướng truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp hơn. Vậy dùng cách nào thu thập, để kiểm soát và điều khiển nhiệt độ theo ý muốn. Người ta dùng bơm nhiệt (Heat Pump) để di chuyển nhiệt từ một nguồn nhiệt thấp hơn (không khí trong môi trường xung quanh) tới nguồn nhiệt cao hơn (bình chứa nước nóng chẳng hạn) và ngược lại. Như vậy: bơm nhiệt là một thiết bị có sử dụng một lượng nhỏ năng lượng để hấp thụ, điều chỉnh nhiệt độ và di chuyển nó đến nơi mong muốn. 2. Nguyên lý hoạt động. 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. Máy bơm nhiệt bao gồm 4 bộ phận chính: máy sấy, máy nén, máy ngưng tụ và van giảm áp nối với nhau tạo thành một vòng kín. Một luồng chất lưu dễ bay hơi, gọi là lưu chất vận động (working fluid) luân chuyển trong máy bơm với nhiệm vụ vận chuyển nhiệt lượng lấy từ môi trường ngoài cung cấp cho môi trường tiếp nhận. Ở chế độ sưởi, máy bơm nhiệt hoạt động theo nguyên tắc sau: ­ Đầu tiên, máy bơm sẽ thu nhiệt lượng từ môi trường ngoài và được luồng lưu chất vận động (lúc này ở dưới dạng hơi, áp suất thấp, nhiệt độ khoảng 10 độ C) vận chuyển tới máy nén. ­ Tại máy nén, luồng lưu chất vận động bị nén sẽ tăng nhiệt độ (lên khoảng 80 độ C), đồng thời nhiệt lượng được luồng lưu chất vận động mang theo bên mình cũng sẽ tăng theo. ­ Sau đó luồng lưu chất vận động ở nhiệt độ cao này được chuyển tới máy ngưng tụ, tại đây lưu chất vận động khi ngưng tụ thành chất lỏng sẽ giải phóng nhiệt lượng mang theo bên mình (nhiệt lượng này thu được từ môi trường ngoài và từ quá trình nén tại máy nén) để cung cấp cho thiết bị sưởi. ­ Lúc này lượng lưu chất vận động (ở trạng thái lỏng, áp suất cao) sẽ đi qua van giảm áp để đưa lại về máy sấy, sau đó nó được sấy thành luồng lưu chất vận động mới (ở dạng hơi, áp suất thấp) và mang theo nhiệt lượng thu từ môi trường ngoài tiếp tục một chu trình mới. 3. Ứng dụng. a) Trong dân dụng. Với tính năng tiết kiệm và an toàn cao, bơm nhiệt được áp dụng trong dân dụng sẽ đảm bảo nhu cầu nước nóng quanh năm với chi phí ít hơn khoảng 65% so với sử dụng bình nước nóng dun điện thông thường. Một số loại máy bơm nhiệt của Midea còn được kết hợp giữa việc làm nước nóng và điều hòa đảm bảo cả nhu cầu làm mát, sưởi ấm và nước nóng quanh năm với chi phí thấp nhất. b) Trong thương mại và công nghiệp. Trong thương mại và công nghiệp, bơm nhiệt (Heat Pump) rất thích hợp ứng dụng cho những nghành cần lượng nước nóng lớn như khách sạn, khu tổ hợp chung cư, nhà máy sản xuất thực phẩm, nhà hàng, xưởng giặt là và bệnh viện.... ... - tailieumienphi.vn