Hệ Thống Nước Nóng Trung Tâm Là Gì Cấu Tạo & Nguyên Lý 2023

Chúng ta đã tìm hiểu về rất nhiều công nghệ thiết bị làm nóng lạnh khác nhau, tuy nhiên hệ thống nước nóng trung tâm vẫn là một khái niệm chưa nhiều người biết và hiểu rõ. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về hệ thống nước nóng trung tâm heatpump đang là một xu hướng thân thiện môi trường qua bài viết này nhé

Hệ thống nước nóng trung tâm là gì ?

Hệ thống máy nước nóng trung tâm  hoặc còn được gọi là máy bơm nhiệt, máy sử dụng nguồn không khí nóng tạo ra nước nóng nguyên lý ngược với máy điều hòa không khí theo nguyên lý nhiệt động lực học, hấp thụ nhiệt và truyền nhiệt từ không khí vào nước.

Máy nước nóng bơm nhiệt được thiết kế phù hợp với nhiều hệ thống từ công nghiệp đến dân dụng. Máy bơm nhiệt có thể kết hợp với hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời để tạo ra lượng nước nóng lớn, một giải pháp năng lượng ưu việt nhất hiện nay.

Bởi khi bạn sử dụng hệ thống nước nóng sẽ có rất nhiều ưu điểm như: cung cấp cho toàn bộ hệ thống tòa nhà, không cần lắp đặt nhiều máy nước nóng cho tòa nhà, không những thế còn an toàn tuyệt đối không sợ hỏng hóc. Chống rò rỉ, tiết kiệm đến 90% điện năng so với các loại máy nước nóng khác

Cấu tạo máy nước nóng trung tâm

Hệ thống nước nóng trung tâm vận hành đơn giản, không sử dụng điện để làm nóng trực tiếp, giúp hạn chế nguy cơ chập điện. Bạn có thể tham khảo sơ đồ hệ thống nước nóng trung tâm sử dụng công nghệ bơm nhiệt dưới đây

Cấu tạo gồm có:

• Máy bơm nhiệt Heat Pump
• Thiết bị truyền nhiệt làm nóng nước
• Máy bơm nước tuần hoàn
• Bơm hồi nước nóng
• Bình bảo ôn giữ nhiệt cho nước
• Máy bơm tăng áp tự động
• Van điện tử

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống nước nóng trung tâm bơm nhiệt như sau:

Nước lạnh lấy từ bồn chứa sẽ được đưa đến máy bơm nhiệt và nâng lên nhiệt độ rất cao. Sau đó nước sẽ được cấp vào đường ống hồi lưu và vào bể chứa.

Trong thời gian cao điểm hoặc khi có nhu cầu sử dụng nước cao, nước lạnh có thể được cung cấp trực tiếp cho chất cách điện và được làm nóng bằng cách sử dụng nguồn năng lượng bên ngoài để duy trì nhiệt độ của nước trong chất cách điện. Do đó, lượng nước nóng sẽ luôn được đảm bảo khi người dùng có nhu cầu sử dụng.

Hệ thống nước nóng trung tâm tiết kiệm 80% điện

Với không gian vừa và nhỏ

Máy phù hợp với trường học, khách sạn vừa và nhỏ, resort, biệt thự … Máy nước nóng được đặt trung tâm và làm nóng, hoạt động tuần hoàn tạo ra nước nóng trao đổi nhiệt qua máy nén. Máy sử dụng nguồn điện tối ưu để hạn chế lãng phí và luôn sẵn sàng để sử dụng. Với thiết bị sưởi bằng hơi nước, bạn có thể sử dụng nó như một chiếc máy sưởi thay cho điều hòa, máy sưởi, máy sưởi, quạt sưởi, v.v. Không chỉ vậy, vào mùa hè, hệ thống nước nóng trung tâm còn tạo ra hơi lạnh thay thế điều hòa. Đặc biệt đối với các biệt thự gia đình thì việc sử dụng các loại máy nước nóng biệt thự là vô cùng hữu ích và đang là xu thế trong những năm gần đây

Với không gian lớn

Hệ thống nước nóng trung tâm còn thích hợp cho các trường học, bệnh viện, resort, khách sạn lớn, bể bơi, … Việc lắp đặt hệ thống này sẽ bao gồm các mục sau:

• Mô đun gia nhiệt cưỡng bức: Mô đun này sử dụng máy bơm nhiệt, nồi hơi, thanh gia nhiệt điện trở để tạo ra nguồn nhiệt tạo ra nước nóng cho người sử dụng.
• Mô đun trao đổi nhiệt gián tiếp: Mô đun này bao gồm các tấm trao đổi nhiệt, tấm trao đổi nhiệt,… giúp nâng cao hiệu quả sinh nhiệt, chống đóng cặn, đảm bảo cung cấp nước.
• Module trao đổi nhiệt gián tiếp: Module này có chức năng chứa nước sau khi làm lạnh, giúp đảm bảo lượng nước tiêu thụ của người dùng.
• Năng lượng thứ cấp: năng lượng như quang năng hoặc bao phấn sau khi đốt nóng. Việc lắp đặt công trình nhằm giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường.
• Tự động tuần hoàn nước nóng: Đây là thiết bị có khả năng điều chỉnh nhiệt độ nước sao cho lượng nước đun nóng được phân bổ theo cùng một nhiệt độ nóng lạnh.

Hiệu quả nhất là sử dụng hệ thống nước nóng bơm nhiệt kết hợp với tấm phẳng (tấm hấp thụ năng lượng mặt trời), giúp tăng hiệu quả sử dụng. Hệ thống nước nóng trung tâm có bơm nhiệt là một giải pháp mới và sáng tạo cho hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời hiện nay. Giúp hệ thống luôn đảm bảo sử dụng nước nóng ngay cả trong điều kiện thiếu ánh sáng, hoặc luôn đảm bảo sử dụng nước nóng ngay cả vào ban đêm.

Những ưu điểm vượt trội của hệ thống nước nóng trung tâm

Hệ thống máy nước nóng trung tâm bơm nhiệt là hệ thống máy nước nóng hiện đại mang lại nhiều tính thiết thực cho người sử dụng nên được nhiều người lựa chọn với những ưu điểm vượt trội như:

• Hệ thống có độ bền cao, bạn không lo bị sôi bình nước như bình đun nước truyền thống.
• Chi phí vận hành hệ thống thấp góp phần tiết kiệm chi phí
• Tiết kiệm 70% – 80% điện năng cho hiệu quả cao
• Nguồn nhiệt miễn phí, bảo vệ môi trường
• Tiết kiệm năng lượng: Sử dụng máy nước nóng này cũng giảm lãng phí năng lượng. Sưởi ấm bằng hơi nước có thể sử dụng máy sưởi, máy điều hòa, máy sưởi, máy sưởi và các thiết bị khác, vào mùa hè hệ thống sẽ tạo ra hơi lạnh thay cho điều hòa, nhiệt độ có thể tùy chỉnh phù hợp với gia đình, dòng họ, thuận tiện cho mùa đông.
• Hệ thống dễ dàng lắp đặt và tháo gỡ đơn giản nên không cần lo lắng về việc mua hệ thống mới hay bị hư hỏng khi thiết kế của ngôi nhà thay đổi.

Tính toán hệ thống cấp nước nóng trung tâm

Đối với gia đình

Trong mỗi ngôi nhà, có rất nhiều thiết bị sử dụng nước nóng, và nhu cầu của mọi người cũng sẽ khác nhau. Dựa trên nhu cầu của mỗi cá nhân và các thiết bị sử dụng trong gia đình, chúng tôi tính ra nhu cầu sử dụng trung bình hàng ngày. Từ đó sẽ tính toán hệ thống cấp nước nóng trung tâm để lắp đặt và sử dụng tối ưu.

Tiêu thụ nước nóng bình quân đầu người

Trong trường hợp bình thường, 1 người sẽ sử dụng nước nóng ở 60 độ C, và mức trung bình được tính như sau:

• Số lượng tiêu thụ thấp : 30 lít / đầu người / ngày
• Tiêu thụ trung bình: 40 lít / đầu người / ngày
• Số lượng tiêu thụ cao: 60 lít / đầu người / ngày

Đây là mực nước nóng trung bình cho một người / năm. Cũng giống như mùa hè miền Bắc không có nhiều người sử dụng nước nóng nhưng vào mùa đông lượng nước nóng sẽ tăng đột biến. Vì vậy, hãy cân nhắc tăng mức sử dụng nước nóng trung bình của bạn lên 40 lít / người hoặc hơn.

Sử dụng các thiết bị khác

Chắc chắn nhiều hộ gia đình đã trang bị máy giặt, máy rửa bát, các thiết bị này cũng cần có nước nóng để hoạt động. Một số gia đình sở hữu biệt thự còn đầu tư các tiện nghi như bồn tắm để thư giãn. Đây cũng là điều cần xem xét.

• Mức tiêu thụ nước nóng của máy giặt khoảng 25 lít/1 lần giặt/ngày.
• Máy rửa bát thì mức tiêu thụ nước nóng cũng tương tự, vào khoảng 25lít/1 lần rửa/ngày.

Như vậy, dựa trên các mức sử dụng ở trên, bạn có thể tính toán ngay lập tức rằng một gia đình 4 người sẽ sử dụng khoảng:

40 x 4(người) +25(máy giặt) = 190l + 25(máy rửa chén, nếu có)

Với nhà nghỉ, khách sạn

Ví dụ, các khách sạn bình dân thường không sử dụng bồn tắm, không cung cấp dịch vụ ăn uống và giặt là, và sử dụng bình quân 40 lít / người. Một khách sạn có 25 phòng đôi thì cần một bình nước nóng có dung tích là: 25x2x40 = 2000l. Chủ khách sạn sẽ cần một bồn nước cách nhiệt 2 mét khối và một máy nước nóng trung tâm 2 bơm nhiệt.

Còn đối với các khách sạn cao cấp, ngoài dịch vụ ăn uống, giặt là, trong các phòng sử dụng bồn tắm cần có thêm nước nóng. Nhu cầu lớn như vậy có thể được chuyển sang làm nóng nước trực tiếp thương mại thay vì sử dụng bộ chia 2 khối. Máy nước nóng trung tâm thương mại có công suất lên đến 80kW và lưu lượng nước lên đến 1,72m3 / h, có thể phục vụ số lượng lớn phòng cùng một lúc. Không chỉ vậy, hai máy còn có thể kết nối với nhau để tạo thành hệ thống nước nóng cho toàn bộ tòa nhà.

Những lưu ý khi thiết kế thi công hệ thống cấp nước nóng trung tâm

Lắp đặt bảo ôn

• Do bản thân nước nóng trong ống có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường nên nhiệt dễ bị tản ra bên ngoài.
• Đặc biệt vào mùa đông, nhiệt độ môi trường thấp hơn dẫn đến nhiệt độ nước trong đường ống giảm nhanh và sâu hơn. Điều này dẫn đến việc sử dụng nhiều nước nóng hơn, máy móc hoạt động nhiều hơn và tiêu thụ nhiều điện và nước hơn.
• Để khắc phục điều này, khi lắp đặt hệ thống nước nóng trung tâm cần lắp ống bảo vệ cho đường ống nước nóng. Phần ống cách nhiệt này có tác dụng ngăn nhiệt thoát ra bên ngoài, giữ nước nóng lâu hơn.

Lắp đặt bộ lọc nước cứng

Nước cứng có thể làm hỏng và giảm hiệu quả của máy bơm nhiệt. Vì vậy nếu nguồn nước của bạn chứa nhiều ion Ca2 +, hoặc ion Mege2 + (nước cứng) thì bạn cần lắp đặt hệ thống làm mềm nước trước khi vào máy bơm nhiệt.

Bạn có thể tham khảo mức độ nguy hại của nước cứng đối với sức khỏe và các thiết bị sử dụng nước. Đặc biệt là với sức khỏe nếu xả thường xuyên bằng nước cứng có thể gây khô da và khô tóc. Nước cứng tạm thời có thể xâm nhập vào cơ thể và bicacbonat bị phân hủy tạo thành cacbonat Ca (HCO3) 2 kết tủa, không thể thấm qua thành ruột và động mạch. Kết quả là chúng tích tụ trong các cơ quan trong cơ thể, lâu dần có thể tạo thành sỏi hoặc gây tắc nghẽn động mạch, tĩnh mạch, gây hại cho sức khỏe.

Lắp đặt ống tuần hoàn

Nhiều nhà lắp đặt hệ thống nước nóng trung tâm mà không có hệ thống ống nước tuần hoàn nước nóng. Không phải lúc nào nước nóng cũng được sử dụng trong các hộ gia đình. Do đó, nước trong ống sẽ nguội dần sau 2-3 giờ không sử dụng. Nếu bạn muốn có nước nóng, bạn phải xả nước lạnh từ các đường ống trước khi bạn có thể sử dụng nước nóng. Việc này vừa tốn thời gian vừa lãng phí rất nhiều nước sạch.

Lắp đặt đường ống tuần hoàn và van cảm biến nhiệt độ để tự động tái chế nước lạnh trong đường ống trở lại máy bơm nhiệt để hâm nóng. Nó giúp duy trì nhiệt độ cao nhất quán trong đường ống tại mọi thời điểm.

Trên đây là những kiến thức cơ bản về hệ thống nước nóng trung tâm bao gồm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những lợi ích vượt trội. Hy vọng những kiến thức này sẽ hữu ích với bạn