Sưởi ấm hiệu quả với hệ thống gia nhiệt cho khu vực

Mạng lưới gia nhiệt cho khu vực vận chuyển nhiệt năng từ các nhà máy phát nhiệt trung tâm đến với người tiêu dùng ở khu vực xung quanh. Cụ thể, ở những nơi đông dân cư, mạng lưới này sẽ không chỉ cấp nhiệt cho từng tòa nhà mà còn cho cả các khu dân cư lân cận và toàn bộ khu vực. Việc gia tăng sử dụng nhiệt thải công nghiệp và năng lượng tái tạo để tạo nhiệt khiến hệ thống gia nhiệt cho khu vực trở thành một đòn bẩy quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng. Tuy nhiên, chính xác thì hệ thống gia nhiệt cho khu vực là gì? Dự kiến chi phí là bao nhiêu? Những ưu và nhược điểm mà khách hàng nên biết về hệ thống gia nhiệt cho khu vực là gì? Tìm hiểu thêm trong hướng dẫn sau.

Hệ thống gia nhiệt cho khu vực có thể thay thế hệ thống gia nhiệt cá nhân

Hệ thống gia nhiệt cho khu vực được sản xuất theo nhiều cách. Nhưng hầu hết hệ thống đều sử dụng chất thải từ các quy trình khác. Bằng cách này, có thể tận dụng hiệu quả nhiệt thải, chẳng hạn như trong các lò đốt rác thải hoặc trong quá trình phát điện bằng thiết bị phát nhiệt điện kết hợp (CHP). Lượng nhiệt năng này sẽ được chuyển đến người tiêu dùng thông qua các đường ống chạy trên mặt đất hoặc chạy ngầm của hệ thống gia nhiệt cho khu vực. Những hộ gia đình được kết nối với hệ mạng lưới gia nhiệt này sẽ không cần đến nồi hơi riêng. Trong nhiều trường hợp, hệ thống gia nhiệt cho khu vực cũng sẽ đun nóng nước sinh hoạt. Nước nóng chủ yếu được dùng làm dung môi truyền nhiệt. Lượng nước này sẽ lưu thông trong một hệ thống khép kín và truyền nhiệt năng từ trạm trung chuyển nhiệt cho khu vực đến hệ thống gia nhiệt cục bộ của các công trình đã kết nối.

Việc cấp nhiệt cục bộ cũng hoạt động theo nguyên lý tương tự, nhưng các mạng lưới gia nhiệt cục bộ sẽ chỉ truyền nhiệt ở khoảng cách tương đối gần. Ngoài ra, các trung tâm sưởi ấm nhỏ cũng thường được đưa vào sử dụng. Ví dụ: Tạo nhiệt bằng nồi hơi sinh khối cỡ lớn, thiết bị phát nhiệt điện kết hợp cỡ trung, máy nước nóng bơm nhiệt cỡ lớn hoặc tổ hợp các thiết bị. Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng nhiệt thải công nghiệp tùy vào điều kiện khu vực.

Yêu cầu khi kết nối hệ thống gia nhiệt cho khu vực

Hệ thống gia nhiệt cho khu vực không phải lúc nào cũng có thể thay thế cho hệ thống gia nhiệt trong nhà. Điều kiện tiên quyết là tòa nhà phải nằm trong khu vực kết nối của nhà cung cấp hệ thống gia nhiệt cho khu vực. Phạm vi kết nối chủ yếu tập trung ở các khu đô thị. Vì xét cho cùng, để công tác lắp đặt mạng lưới gia nhiệt có giá trị kinh tế thì phải có càng nhiều người tiêu dùng càng tốt. Có thể kết nối hệ thống gia nhiệt cho khu vực tại các khu phát triển mới đông dân cư, hay dùng làm nguồn cấp nhiệt bổ sung cho người tiêu dùng trong lĩnh vực công nghiệp hoặc thương mại. Như đã đề cập, cần phải lắp đặt thiết bị trao đổi nhiệt để hệ thống gia nhiệt cho khu vực hoạt động được. Bù lại, công tác thi công tại tòa nhà khá dễ quản lý.  

Mạng lưới gia nhiệt cho khu vực giúp cung cấp nhiệt bền vững hơn

Nhiều chính phủ đang dựa vào hệ thống gia nhiệt cho khu vực nhằm đạt được các mục tiêu đầy tham vọng về khí hậu. Mức độ hiệu quả và bền vững thực tế của hệ thống gia nhiệt cho khu vực phụ thuộc vào một số yếu tố. Các yếu tố quan trọng bao gồm:    

• Nguồn nhiệt

• Hiệu suất của nhà máy điện

• Mức tiêu hao của lưới điện

Hệ thống gia nhiệt cho khu vực tận dụng sản phẩm phụ có giá trị

Nhiệt năng cho lưới nhiệt hầu như luôn được sinh ra dưới dạng sản phẩm phụ, chẳng hạn như trong quá trình đốt rác thải. Nếu không được sử dụng hợp lý, loại năng lượng này sẽ dư ra và bị lãng phí. Nhiệt điện kết hợp (CHP) – lượng nhiệt và điện được đồng thời tạo ra – cũng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống gia nhiệt cho khu vực. Đó là do các nhà máy điện chỉ chủ yếu sản xuất điện năng. Nhờ sử dụng thêm nhiệt sinh ra trong quy trình, có thể đạt được hiệu suất năng lượng lên tới 80  %. Ngoài ra, mức độ hiệu quả khi sử dụng tài nguyên này còn phụ thuộc vào mức tiêu hao của lưới điện. Nhiệt năng hầu như đều cần phải vận chuyển một quãng đường xa mới đến được với người tiêu dùng. Do đó, có thể xảy ra hiện tượng thất thoát nhiệt qua đường ống.

Tỷ trọng năng lượng tái tạo

Các nhà máy CHP vẫn đốt phần lớn các loại nhiên liệu hóa thạch như khí đốt, than nâu và than antraxit. Tuy nhiên, nhiệt năng cũng có thể đến từ các nguồn tái tạo, chẳng hạn như nhà máy điện sinh khối hoặc địa nhiệt, hệ thống nhiệt năng mặt trời cỡ lớn hoặc máy nước nóng bơm nhiệt.

Mạng lưới năng lượng kết hợp hệ thống gia nhiệt cho khu vực và máy nước nóng bơm nhiệt

Mức thất thoát nhiệt qua đường ống sẽ giảm trong các mạng lưới năng lượng hoặc nhiệt lạnh. Lý do là bởi khác với các lưới gia nhiệt cho khu vực truyền thống, dung môi truyền nhiệt không đạt mức nhiệt 80  đến 130  độ C. Nước chỉ có nhiệt độ từ 10 đến 25  độ C, cực phù hợp cho cả công tác sưởi ấm và làm mát. Điểm khác biệt tiếp theo nằm ở kiểu truyền nhiệt. Quá trình này không diễn ra ở thiết bị trao đổi nhiệt thông thường mà được máy nước nóng bơm nhiệt hỗ trợ giúp gia tăng mức nhiệt. Bên cạnh đó, hệ thống gia nhiệt lạnh cho khu vực không cần đầu dò hay phải khoan giếng và xin giấy phép cho máy nước nóng bơm nhiệt.

Chi phí gia nhiệt cho khu vực không cố định

Không thể đưa ra con số chính xác về chi phí gia nhiệt cho khu vực. Nhưng nhìn chung, chi phí gia nhiệt cho khu vực hoặc chi phí vận hành bao gồm:

• Giá cơ sở

• Giá hàng hóa

• (giá dịch vụ)

Giá cơ sở và giá hàng hóa sẽ quyết định chi phí vận hành

Theo giá cơ sở và giá hiệu suất, nhà cung cấp hệ thống gia nhiệt cho khu vực sẽ cộng chi phí bảo trì và chăm sóc mạng lưới gia nhiệt, cũng như chi phí nhân sự và quản lý. Giá sẽ thay đổi và phụ thuộc vào mức tải kết nối. Nói cách khác, càng nhiều người tiêu dùng kết nối với lưới gia nhiệt cho khu vực thì giá cơ sở sẽ càng thấp. Đó là do nhà cung cấp có thể chia chi phí vận hành cho nhiều khách hàng hơn. Giá hàng hóa dùng để tính toán lượng nhiệt được lấy khỏi lưới nhiệt. Do đó, giá này phụ thuộc vào từng mức tiêu thụ. Ngoài ra, một số nhà cung cấp hệ thống gia nhiệt cho khu vực còn tính phí dịch vụ như đo lường và lập hóa đơn. Do nhiều yếu tố tác động mà chi phí gia nhiệt cho khu vực sẽ chênh lệch đáng kể.

Mọi khoản đầu tư vào năng lượng tái tạo đều xứng đáng

Bất kể công trình cũ hay mới xây, hệ thống gia nhiệt cho khu vực đều có ưu điểm cũng như nhược điểm. Ưu điểm là người dùng sẽ không cần đến nồi hơi, hệ thống ống hơi hay nhiên liệu. Qua đó, giúp tiết kiệm chi phí mua sắm và bảo trì. Thiết bị trao đổi nhiệt cần thiết cũng chiếm tương đối ít không gian. Về cơ bản, việc tận dụng lại lượng nhiệt vốn là chất thải cũng đem lại lợi ích. Nếu sử dụng năng lượng tái tạo, hệ thống còn góp phần giảm thiểu lượng khí thải CO₂. Tuy nhiên, nên nhớ rằng không phải lúc nào cũng có thể kết nối với lưới gia nhiệt cho khu vực. Sau khi đáp ứng mọi điều kiện tiên quyết, việc lựa chọn hệ thống thường bị hạn chế do các ràng buộc về kết nối. Tương tự, việc lựa chọn nhà cung cấp cũng sẽ bị hạn chế. Lý do là bởi lưới nhiệt và nhà máy phát nhiệt thường do một công ty duy nhất vận hành. Vậy nên không có sự cạnh tranh. Theo đó, chi phí vận hành sẽ không linh động. Chi phí sẽ chênh lệch rất lớn tùy theo cách tính giá của nhà cung cấp.