Tin tức Nguyên lý làm việc của hệ thống heat pump CO2

1. Nguyên lý làm việc​

Nguyên lý làm việc của máy heat pump CO2 (R744) cũng giống như hầu hết các loại máy heat pump sử dụng môi chất lạnh HFC (R410A, R407C, R134A) hiện nay. Đó là dựa trên nguyên lý của nhiệt động học. Điểm khác biệt là môi chất CO2 sẽ được nén lên áp suất rất cao, ở vùng vượt tới hạn (transcritical).

Quá trình 1-2: Quá trình nén tới vùng vượt tới hạn
Quá trình 2-3: Quá trình làm mát môi chất trong vùng vượt tới hạn. Đây là quá trình làm nóng nước nóng.
Quá trình 3-4: Quá trình giảm áp suất thấp
Quá trình 4-5: Quá trình bay hơi nhờ thu nhiệt từ môi trường
Quá trình 5-1: Quá nhiệt trong thiết bị bay hơi.

Chính nhờ chu trình vượt tới hạn này mà heat pump CO2 có thể sản xuất nước nóng nhiệt độ cao lên tới 90°C và hiệu suất năng lượng COP rất cao.

Sơ đồ công nghệ hệ thống cấp nước nóng trung tâm với heat pump CO2​

2. Ưu điểm​

Có thể kể đến các ưu điểm của máy heat pump CO2 như sau:

• Nhiệt độ nước nóng rất cao: Lên tới 90°C
• Hiệu suất năng lượng rất cao: Có thể gấp 2 lần so với máy heat pump thông thường ở cùng điều kiện.
• Bảo vệ môi trường: Chỉ số ODP=0, GWP=1
• Dễ dàng vận hàng
• Độ tin cậy và tuổi thọ cao

3. Ứng dụng​

Heat pump CO2 có thể được lắp đặt cho hầu hết các ứng dụng có yêu cầu nước nóng như: Giặt là, khách sạn, sản xuất thực phẩm, bệnh viện, trường học, giáo dụng, cơ sở dưỡng lão..vv. Đặt biệt là các ứng dụng đòi hỏi nhiệt độ nước nóng cao từ 70°C trở lên.

Nguồn: https://seban.vn/nguyen-ly-lam-viec-cua-he-thong-heat-pump-co2/

 

Hiện nay sản phẩm heat pump tại Việt nam và trên thê giới chủ yếu sử dụng môi chất R410A, R407C, R134A. Sản phẩm bên Bạn dùng CO2 có ưu điểm vượt trội hơn nhiều không. và giá thành sản phẩm có cạnh tranh không.

 

Chào bạn ecomaxheatpump, heat pump sử dụng môi chất lạnh tự nhiên, thân thiện với môi trường như CO2 là xu hướng mới và không thể trách khỏi của các nhà sản xuất heat pump trên thế giới.

Các nước trên thế giới cam kết cắt giảm tiến tới dừng sử dụng các chất gây nóng lên toàn cầu như các chất khí HFC (R410A, R407C hay R134A). Cụ thể, Liên minh Châu Âu đang cắt giảm sản xuất mới các sản phẩm sử dụng HFC và quy định tới năm 2030 cắt giảm 80% sử dụng các chất HFC.

Ngay cả Việt Nam chúng ta cũng đã tham gia rất nhiều các nghị định thư Montreal, hay các diễn đàn COP26 mà thủ tướng Phạm Minh Chính chuẩn bị tham dự.

Tóm lại vài năm nữa thì người ta sẽ không sản xuất các heat pump sử dụng HFC nữa.

Còn về ưu điểm của heat pump CO2 thì bạn có thể theo dõi ở bài viết.

 

Theo mình tìm hiểu thì môi chất lạnh CO2 này có nhược điểm là áp suất ngưng tụ của nó rất cao. Nếu cần nước nóng 50 độ thì áp suất ngưng tụ khi đó sẽ lên tới 100bar. Đòi hỏi khá khắt khe về an toàn và vật liệu.

 

Theo mình tìm hiểu thì môi chất lạnh CO2 này có nhược điểm là áp suất ngưng tụ của nó rất cao. Nếu cần nước nóng 50 độ thì áp suất ngưng tụ khi đó sẽ lên tới 100bar. Đòi hỏi khá khắt khe về an toàn và vật liệu.

Đúng vậy bạn @Long Nguyen1204 . Do áp suất sau máy nén cao nên vật liệu chế tạo đường ống mạch môi chất lạnh sẽ yêu cầu khắt khe hơn. Do đó chi phí sản xuất máy heat pump CO2 cũng cao hơn thông thường.

Ưu nhược điểm luôn sẽ song hành cùng nhau. Bù lại chúng ta có được máy heat pump có thể làm nước nóng trực tiếp với COP cao và nhiệt độ nước nóng rất cao.

 

Hệ thống heatpump Co2 ứng dụng cho công nghiệp dùng nước nóng trực tiếp (Sơ chế thực phẩm tươi sống ở các nhà máy giết mổ....), dùng trong dân dụng là không khả thi về năng lượng vì nhiệt độ ngưng tụ quá thấp ~31 độ C nên việc tuần hoàn nước nóng giữa bồn và heatpump không hiệu quả năng lượng bằng các dòng hwp thông thường dùng MCL như R410a, R407C, R134a...

 

Bài viết làm mình mở mang được rất nhiều. Cảm ơn admin đã chia sẻ!

 

Sp này có vẻ chỉ áp dụng ở một số môi trường nhất định.

 

Cảm ơn chủ thớt đã chia sẻ. Rất mong chờ sẽ có bài viết phân tích sâu hơn về phương án so sánh tính hiệu quả khi đầu tư hệ thống Heat Pump CO2 với các hệ thống Heat pump sử dụng các môi chất lạnh khác (Bao gồm cả thời gian hoàn vốn).

 

Bài viết rất hữu ích, trước giờ không có thói quen lên diễn đàn, nhưng giờ chắc phải lên thường xuyên rồi. Cảm ơn ad rất nhiều về bài viết nhé.

 

Cần có so sánh về mặt hiệu quả và chi phí đầu tư so với việc sử dụng môi chất lạnh phổ biến trên thị trường hiện nay

 

Cần có so sánh về mặt hiệu quả và chi phí đầu tư so với việc sử dụng môi chất lạnh phổ biến trên thị trường hiện nay

Hệ thống này phải dùng ở quy mô lớn, hoặc khu công nghiệp. Nó như 1 dạng heatpump trực tiếp giống kiểu bình nóng lạnh trực tiếp ấy a. Về chi phí đầu tư thì được mỗi điểm cộng là môi chất thân thiện dùng để tăng điểm + vs các ctr khách sạn. Chi phí đầu tư đắt gấp 1.5 lần MCL thông thường.

 

))

 

bài viết hữu ích

 

Chào bạn ecomaxheatpump, heat pump sử dụng môi chất lạnh tự nhiên, thân thiện với môi trường như CO2 là xu hướng mới và không thể trách khỏi của các nhà sản xuất heat pump trên thế giới.

Các nước trên thế giới cam kết cắt giảm tiến tới dừng sử dụng các chất gây nóng lên toàn cầu như các chất khí HFC (R410A, R407C hay R134A). Cụ thể, Liên minh Châu Âu đang cắt giảm sản xuất mới các sản phẩm sử dụng HFC và quy định tới năm 2030 cắt giảm 80% sử dụng các chất HFC.

Ngay cả Việt Nam chúng ta cũng đã tham gia rất nhiều các nghị định thư Montreal, hay các diễn đàn COP26 mà thủ tướng Phạm Minh Chính chuẩn bị tham dự.

Tóm lại vài năm nữa thì người ta sẽ không sản xuất các heat pump sử dụng HFC nữa.

Còn về ưu điểm của heat pump CO2 thì bạn có thể theo dõi ở bài viết.

nói vậy chứ còn lâu, có lẽ hàng chục năm nữa!

 

Johnson Controls đã phát triển dòng heatpump sử dụng môi chất NH3 với nhiệt độ lên tới 95DegC, và chuẩn bị ra mắt dòng sản phẩm heatpump nhiệt độ cao hơn 120-250DegC
Bạn có thể tham khảo tập tin đính kèm về case study họ đã làm cho các dự án tại nước ngoài, ở Việt Nam có dự án Heineken (nhà máy lớn nhất ĐNA) cũng chuẩn bị lắp đặt HeatPAC vào tháng 8/2023

 

cung cấp máy bơm cho hệ thống phòng cháy chữa cháy