Máy bơm nhiệt không khí là gì, đặc điểm và ứng dụng trong thực tế

Một chiếc máy bơm nhiệt không khí loại đơn giản và rất thông dụng hiện nay mà chúng ta ai cũng biết tới, đó chính là điều hòa không khí sử dụng trong gia đình. Tuy nhiên đó chỉ là thiết bị đơn giản nhất, trong nội dung này chúng ta cùng tìm hiểu về các hệ thống bơm nhiệt không khí được sử dụng trong thực tế hiện nay.

Chức năng máy bơm nhiệt không khí

Hình ảnh trên là một hệ thống cung cấp nhiệt cho các thiết bị trong gia đình như bình nước nóng, hệ thống làm ấm sàn nhà, máy sưởi trong phòng, mùa hè thì chuyển đổi sang chức năng làm mát….Đó chính là chức năng cơ bản của máy bơm nhiệt không khí, đây là một thiết bị, đúng hơn thì đây là một hệ thống gồm nhiều thiết bị được sử dụng để gom nhiệt từ nơi này chuyển tới nơi khác sử dụng cho những mục đích cần sử dụng tới nhiệt năng mà không muốn dùng nhiệt được tạo ra trực tiếp từ điện trở nhiệt hay nhiên liệu đốt như xăng, than củ, gas….

Để có thể hấp thụ nhiệt từ môi trường không khí hay các nguồn nhiệt khác như từ lòng đất, lòng hồ nước, hệ thống cần sử dụng tới môi chất lạnh có tính chất đặc biệt trong việc hóa lỏng và giãn nở để tạo ra khả năng hấp thụ nhiệt hiệu quả và xả nhiệt cũng hiệu quả. Nguồn lấy nhiệt của hệ thống này chính là không khí, chỉ cần nhiệt độ môi chất lạnh trong dàn lạnh thấp hơn nhiệt độ môi trường xung quanh thì đều có khả năng hấp thụ nhiệt, mức độ chênh lệch càng lớn thì khả năng hấp thụ nhiệt càng tốt.

Trong thực tế hiện nay, việc làm nóng nước để tắm giặt thường sử dụng bình nóng lạnh hay dàn nước nóng mặt trời, tuy hiệu quả không cao bằng máy nước nóng bơm nhiệt nhưng giá thành lắp đặt rẻ nên được sử dụng phổ biến hơn, các hệ thống bơm nhiệt nước nóng thường được dùng cho những nhu cầu cao cấp, tòa nhà, văn phòng, trung tâm thương mại, biệt thự….

Chức năng thường được biết tới của máy bơm nhiệt không khí là sử dụng cho hệ thống nước nóng, sưởi ẩm, sấy khô trong máy sấy bơm nhiệt, kho lạnh, hệ thống làm mát và sưởi ấm tòa nhà…Những nhu cầu cần dùng nhiệt thông dụng ở quy mô lớn thường được áp dụng hệ thống này để tăng hiệu quả và giảm chi phí nguyên liệu. 

Nguyên lý bơm nhiệt từ không khí

Để hiểu rõ hơn về nguyên lý bơm nhiệt như thế nào, chúng ta xem sơ đồ dưới đây. Bên phải là dàn nóng, bên trái là dàn lạnh, để vận hành hệ thống này cần phải có máy nén, van tiết lưu, môi chất lạnh, van đảo chiều, đường ống nối và bộ điều khiển, đó là những bộ phận cơ bản. Trong quá trình hoạt động, gas lạnh liên tục di chuyển từ dàn lạnh tới máy nén, tới dàn nóng, tới van tiết lưu rồi quay trở về dàn lạnh. 

Khi gas lỏng đi qua van tiết lưu (hoặc ống mao) sẽ bị giãn nở mạnh, hóa hơi và có nhiệt độ rất lạnh, thường từ 0-5 độ C, khí gas đi qua dàn lạnh sẽ hấp thụ nhiệt trong không khí được quạt dàn lạnh liên tục thổi xuyên qua dàn lá nhôm dẫn nhiệt, gas lạnh dẫn nhiệt được máy nén hút và nén sang dạng lỏng, khi đó nhiệt độ của gas là rất cao, có thể đạt 70-90^oC. Gas nóng đi qua dàn nóng sẽ được xả nhiệt ra bên ngoài nhờ quạt dàn nóng thổi gió mát đi xuyên qua dàn lá nhôm tản nhiệt, khi đó nhiệt nóng được sử dụng cho các mục đích như sưởi ẩm, sấy khô. Trường hợp sử dụng nhiệt cho bình nước nóng thì toàn bộ dàn nóng sẽ được đặt trực tiếp bên trong bình nước hoặc dàn nóng được quấn tròn xung quanh vỏ bình nước dẫn nhiệt. 

Đó chính là nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt không khí mà chúng ta cần tìm hiểu, qua đó có thể sử dụng hệ thống lạnh để ứng dụng trong một mục đích sử dụng nào đó. 

Hình ảnh dưới là một phần của hệ thống bơm nhiệt không khí được đặt bên ngoài, outsite unit, có nhiệm vụ hấp thụ nhiệt ở môi trường bên ngoài để cung cấp nhiệt có quy mô lớn cần sử dụng. Để tìm hiểu kỹ hơn về máy bơm nhiệt không khí trên những trang tiếng anh uy tín, Độc giả có thể tra cứu thông tin về air source heat pumps là sẽ có thêm nhiều thông tin hữu ích. Trong các loại bơm nhiệt thì máy bơm địa nhiệt là cho hiệu quả cung cấp nhiệt tốt nhất bởi nguồn nhiệt là lòng đất luôn có nhiệt độ ổn đình từ 10-16^oC, mùa đông thì ấm mà mùa hè thì mát, chính vì vậy hệ thống địa nhiệt này thường được sử dụng cho những quy mô lớn.

Như vậy với các thông tin cơ bản trên, Độc giả đã hiểu thêm về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các ứng dụng của máy bơm nhiệt không khí. Bạn có ý kiến gì cần giải đáp, hãy để lại bình luận dưới bài viết, cảm ơn các Bạn đã tham khảo thông tin chia sẻ.