Quyết định lắp đặt máy bơm nhiệt là một quyết định lớn của gia chủ. Thay thế hệ thống sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch truyền thống như nồi hơi gas bằng hệ thống thay thế tái tạo là hệ thống mà mọi người dành nhiều thời gian nghiên cứu trước khi cam kết thực hiện.
Kiến thức và kinh nghiệm này chắc chắn đã xác nhận với chúng tôi rằng máy bơm nhiệt biến tần mang lại những lợi thế đáng kể về:
- Hiệu suất năng lượng tổng thể hàng năm cao hơn
- Ít có khả năng gặp sự cố khi kết nối với mạng điện
- Yêu cầu về không gian
- Tuổi thọ của máy bơm nhiệt
- Sự thoải mái tổng thể
Nhưng điều gì khiến máy bơm nhiệt biến tần trở thành máy bơm nhiệt được lựa chọn? Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích chi tiết sự khác biệt giữa chúng và hai đơn vị bơm nhiệt đầu ra cố định và lý do tại sao chúng là đơn vị chúng tôi lựa chọn.
Sự khác biệt giữa hai máy bơm nhiệt là gì?
Sự khác biệt giữa đầu ra cố định và bơm nhiệt biến tần nằm ở cách chúng cung cấp năng lượng cần thiết từ bơm nhiệt để đáp ứng nhu cầu sưởi ấm của một ngôi nhà.
Một máy bơm nhiệt đầu ra cố định hoạt động bằng cách bật hoặc tắt liên tục. Khi bật, máy bơm nhiệt đầu ra cố định hoạt động với công suất 100% để đáp ứng nhu cầu sưởi ấm của khu nhà. Nó sẽ tiếp tục thực hiện việc này cho đến khi nhu cầu nhiệt được đáp ứng và sau đó sẽ xoay vòng giữa bật và tắt làm nóng một bộ đệm lớn nhằm cân bằng để duy trì nhiệt độ được yêu cầu.
Tuy nhiên, máy bơm nhiệt biến tần sử dụng máy nén tốc độ thay đổi để điều chỉnh tăng hoặc giảm tốc độ đầu ra của nó để phù hợp chính xác với yêu cầu nhu cầu nhiệt của tòa nhà khi nhiệt độ không khí ngoài trời thay đổi.
Khi nhu cầu thấp, bơm nhiệt sẽ giảm công suất đầu ra, hạn chế việc sử dụng điện và lực tác dụng lên các bộ phận của bơm nhiệt, hạn chế chu kỳ khởi động.
Tầm quan trọng của việc xác định kích thước chính xác của máy bơm nhiệt
Về bản chất, đầu ra của hệ thống bơm nhiệt và cách nó cung cấp công suất là trọng tâm của cuộc tranh luận giữa biến tần và đầu ra cố định. Để hiểu và đánh giá cao những lợi ích về hiệu suất do bơm nhiệt biến tần mang lại, điều quan trọng là phải hiểu kích thước của bơm nhiệt.
Để xác định kích thước của bơm nhiệt cần thiết, các nhà thiết kế hệ thống bơm nhiệt tính toán lượng nhiệt mà tài sản bị mất và lượng năng lượng cần thiết từ bơm nhiệt để thay thế lượng nhiệt bị mất này qua vải hoặc tổn thất thông gió trong tòa nhà. Sử dụng các phép đo lấy từ tài sản, các kỹ sư có thể xác định nhu cầu nhiệt của tài sản ở nhiệt độ bên ngoài -3ồC. Giá trị này được tính bằng kilowatt và chính phép tính này sẽ xác định kích thước của bơm nhiệt.
Ví dụ: nếu các tính toán xác định nhu cầu nhiệt là 15kW thì cần phải có một máy bơm nhiệt tạo ra công suất tối đa 15kW để cung cấp nước nóng và sưởi ấm cho khu nhà quanh năm, dựa trên nhiệt độ phòng hiện tại theo yêu cầu của BS EN 12831 và nhiệt độ tối thiểu dự kiến cho khu vực, trên danh nghĩa là -3ồC.
Kích thước của bơm nhiệt có ý nghĩa quan trọng đối với cuộc tranh luận về bộ biến tần và bơm nhiệt đầu ra cố định vì khi lắp đặt bộ đầu ra cố định, nó sẽ chạy ở công suất tối đa khi bật, bất kể nhiệt độ bên ngoài. Đây là cách sử dụng năng lượng không hiệu quả vì 15 kW ở -3ồC có thể chỉ cần 10 kW ở mức 2ồC. Sẽ có nhiều chu kỳ bắt đầu – dừng hơn.
Tuy nhiên, bộ truyền động biến tần điều chỉnh đầu ra của nó trong phạm vi từ 30% đến 100% công suất tối đa. Nếu sự mất nhiệt của tài sản xác định cần có máy bơm nhiệt 15kW thì một máy bơm nhiệt biến tần có công suất từ 5kW đến 15kW sẽ được lắp đặt. Điều này có nghĩa là khi nhu cầu nhiệt từ cơ sở ở mức thấp nhất, bơm nhiệt sẽ hoạt động ở mức 30% công suất tối đa (5kW) thay vì 15kW được sử dụng bởi một thiết bị đầu ra cố định.
Các thiết bị điều khiển bằng biến tần mang lại hiệu quả cao hơn nhiều
Khi so sánh với các hệ thống sưởi đốt nhiên liệu hóa thạch truyền thống, cả bơm nhiệt đầu ra cố định và bơm nhiệt biến tần đều mang lại mức hiệu quả năng lượng cao hơn nhiều.
Một hệ thống bơm nhiệt được thiết kế tốt sẽ cung cấp hệ số hiệu suất (CoP) trong khoảng từ 3 đến 5 (tùy thuộc vào ASHP hay GSHP). Với mỗi 1kW năng lượng điện được sử dụng để cung cấp năng lượng cho bơm nhiệt, nó sẽ trả lại 3-5kW năng lượng nhiệt. Trong khi đó, lò hơi đốt khí tự nhiên sẽ mang lại hiệu suất trung bình khoảng 90 – 95%. Bơm nhiệt sẽ mang lại hiệu suất cao hơn khoảng 300% so với việc đốt nhiên liệu hóa thạch để lấy nhiệt.
Để đạt được hiệu quả tối đa từ máy bơm nhiệt, chủ nhà nên để máy bơm nhiệt chạy liên tục ở chế độ nền. Việc bật bơm nhiệt sẽ duy trì nhiệt độ ổn định liên tục trong khu nhà, giảm nhu cầu sưởi ấm 'đỉnh điểm' và điều này phù hợp nhất với các bộ biến tần.
Một máy bơm nhiệt biến tần sẽ liên tục điều chỉnh đầu ra của nó ở chế độ nền để cung cấp nhiệt độ ổn định. Nó phản ứng với những thay đổi về nhu cầu nhiệt để đảm bảo sự dao động về nhiệt độ được giữ ở mức tối thiểu. Trong khi đó, máy bơm nhiệt đầu ra cố định sẽ liên tục quay vòng giữa công suất tối đa và 0, tìm sự cân bằng phù hợp để cung cấp nhiệt độ cần thiết cho chu kỳ thường xuyên hơn.
Ít hao mòn hơn với bộ biến tần
Với bộ đầu ra cố định, việc bật, tắt và chạy ở công suất tối đa không chỉ khiến bộ phận bơm nhiệt mà còn cả mạng lưới cung cấp điện phải chịu áp lực. Tạo đột biến trên mỗi chu kỳ bắt đầu. Điều này có thể được giảm bớt bằng cách sử dụng khởi động mềm nhưng chúng dễ bị hỏng chỉ sau một vài năm hoạt động.
Khi bơm nhiệt đầu ra cố định bật lên, bơm nhiệt sẽ tạo ra một dòng điện tăng vọt để khởi động. Điều này khiến nguồn điện cũng như các bộ phận cơ khí của bơm nhiệt bị căng thẳng – và quá trình bật/tắt chu kỳ diễn ra nhiều lần trong ngày để đáp ứng nhu cầu mất nhiệt của cơ sở.
Mặt khác, bộ biến tần sử dụng máy nén DC không chổi than không có sự khởi động thực sự đột biến trong chu kỳ khởi động. Máy bơm nhiệt bắt đầu với dòng điện khởi động bằng 0 amp và tiếp tục hoạt động cho đến khi đạt công suất cần thiết để đáp ứng nhu cầu của tòa nhà. Điều này giúp cả bộ phận bơm nhiệt và nguồn điện chịu ít áp lực hơn đồng thời điều khiển dễ dàng và mượt mà hơn so với bộ phận bật/tắt. Thông thường, trường hợp nhiều thiết bị khởi động/dừng được kết nối vào lưới, điều này có thể gây ra sự cố và nhà cung cấp lưới có thể từ chối kết nối nếu không nâng cấp mạng.
Tiết kiệm tiền và không gian
Một trong những khía cạnh hấp dẫn khác của việc lắp đặt thiết bị điều khiển bằng biến tần là cả yêu cầu về tiền bạc và không gian có thể được tiết kiệm bằng cách loại bỏ nhu cầu lắp bể đệm hoặc có thể nhỏ hơn nhiều nếu sử dụng điều khiển toàn bộ hệ thống sưởi dưới sàn.
Khi lắp đặt một thiết bị đầu ra cố định vào một căn nhà, cần chừa khoảng trống để lắp đặt một bể đệm bên cạnh nó, khoảng 15 lít trên 1kW công suất bơm nhiệt. Mục đích của bể đệm là lưu trữ nước được làm nóng trước trong hệ thống sẵn sàng lưu thông quanh hệ thống sưởi trung tâm theo yêu cầu, hạn chế chu kỳ bật/tắt.
Ví dụ: giả sử bạn có một phòng trống trong nhà mà bạn hiếm khi sử dụng, phòng này được đặt ở nhiệt độ thấp hơn các phòng khác trong nhà. Nhưng bây giờ bạn muốn sử dụng căn phòng đó và quyết định bật máy điều nhiệt lên. Bạn điều chỉnh nhiệt độ nhưng lúc này hệ thống sưởi phải đáp ứng được nhu cầu nhiệt mới cho căn phòng đó.
Chúng tôi biết rằng một máy bơm nhiệt đầu ra cố định chỉ có thể chạy ở công suất tối đa, do đó, nó sẽ bắt đầu hoạt động ở công suất tối đa để đáp ứng phần thực tế của nhu cầu nhiệt tối đa – lãng phí rất nhiều năng lượng điện. Để vượt qua điều này, bể đệm sẽ gửi nước được làm nóng trước đến bộ tản nhiệt hoặc hệ thống sưởi dưới sàn của phòng dự phòng để làm ấm và sử dụng công suất tối đa của bơm nhiệt để làm nóng lại bể đệm và có khả năng làm bộ đệm quá nóng. xe tăng đang trong quá trình sẵn sàng cho lần tiếp theo nó được yêu cầu.
Khi lắp đặt bộ điều khiển biến tần, bơm nhiệt sẽ tự điều chỉnh ở mức đầu ra thấp hơn ở chế độ nền và sẽ nhận ra sự thay đổi về nhu cầu và điều chỉnh đầu ra theo mức thay đổi thấp của nhiệt độ nước. Sau đó, khả năng này cho phép chủ sở hữu tài sản tiết kiệm tiền và không gian cần thiết để lắp đặt một bể đệm lớn.
Thời gian đăng: 14-07-2022