Một trong những lợi ích chính của máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước là sử dụng nguồn nhiệt có sẵn, gần như miễn phí. Năng lượng duy nhất cần mua là năng lượng để cấp nguồn cho máy nén. Việc kết hợp sản phẩm này với hệ thống quang điện là giải pháp lý tưởng nhằm chuyển đổi bức xạ mặt trời thành điện năng. Ngoài ra, nguồn nhiệt gần như vô tận cũng góp phần đảm bảo giá nguyên vật liệu không bị ảnh hưởng từ những biến động về kinh tế hoặc chính trị. Từ đó giúp chủ hệ thống giảm đáng kể sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp nhiên liệu. Máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt có thể vận hành tiết kiệm ở cả một chế độ và hai chế độ. Như vậy nghĩa là trong hệ thống sưởi được sử dụng, sẽ có một hoặc hai bộ phát nhiệt khác nhau có chức năng cung cấp nhiệt sưởi ấm và/hoặc đun nóng nước sinh hoạt.
Máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước – chức năng, lợi ích và khoản trợ cấp
Liên hệ với chúng tôiTrái đất là một bộ tích nhiệt khổng lồ gần như vô hạn, đồng thời cũng là một trong những nguồn nhiệt quan trọng nhất. Ở độ sâu nhất định, nhiệt độ cơ bản trong lòng đất là khoảng 10 độ C. So với nhiệt độ không khí xung quanh thì nhiệt độ trong lòng đất rất ổn định. Như vậy nghĩa là ngay cả khi lớp trên cùng của trái đất bị phủ kín băng, máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt vẫn có thể tiếp tục hoạt động hiệu quả do có chênh lệch giữa nguồn nhiệt và nhiệt độ dòng chảy tương đối nhỏ, dù là trong mùa đông.
Cách thức hoạt động của máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước
Giống như mọi loại máy nước nóng bơm nhiệt khác, máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước hoạt động theo cùng một nguyên lý: Đầu tiên, nhiệt năng sẽ được khai thác từ trong lòng đất rồi được truyền đến môi chất làm lạnh. Sau đó, môi chất làm lạnh sẽ bay hơi và được nén lại bằng máy nén. Việc này không chỉ làm tăng áp suất mà còn gia tăng cả nhiệt độ của môi chất làm lạnh. Bộ trao đổi nhiệt (bình ngưng tụ) sẽ hấp thụ lượng nhiệt thu được và truyền đến hệ thống sưởi. Thông tin chi tiết về cách thức vận hành của quá trình này có trong bài viết Cách thức hoạt động của máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước.
Về nguyên tắc, có hai cách để khai thác địa nhiệt bằng máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt: thông qua các bộ thu địa nhiệt được đặt sát bề mặt hoặc thông qua các đầu dò địa nhiệt xuyên sâu tới 100 mét vào lòng đất. Cả hai phiên bản đều sẽ được trình bày trong các phần sau.
Bộ thu địa nhiệt nằm dưới lòng đất
Để khai thác địa nhiệt, hệ thống đường ống được đặt nằm ngang theo dạng lượn khúc dưới độ sâu đóng băng. Độ sâu này cách mặt đất khoảng 1 đến 2 mét. Dung môi nước muối làm từ chất lỏng chống băng giá sẽ lưu thông trong hệ thống đường ống, giúp hấp thụ và truyền nhiệt năng đến bộ trao đổi nhiệt. Diện tích của khu vực đặt bộ thu nhiệt phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng nhiệt của công trình. Trên thực tế, diện tích cần sưởi ấm rộng gấp 1,5 đến 2 lần. Bộ thu địa nhiệt hấp thụ nhiệt năng từ nơi gần bề mặt. Năng lượng sẽ do bức xạ mặt trời và nước mưa cung cấp. Do đó, tình trạng trong lòng đất sẽ đóng một vai trò mang tính quyết định đối với hiệu suất năng lượng của bộ thu địa nhiệt. Không được trải nhựa hoặc xây thêm phía trên khu vực đặt hệ thống đường ống. Bạn có thể đọc thêm về những điều cần lưu ý khi đặt bộ thu địa nhiệt trong bài viết Bộ thu địa nhiệt dành cho máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước.
Máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước
[1] Máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước Vitocal
[2] Bình chứa nước nóng
[3] Bình trữ nước sưởi
Đầu dò địa nhiệt khai thác nhiệt từ các lớp vỏ sâu hơn của trái đất
Đầu dò là giải pháp thay thế cho bộ thu địa nhiệt. Nhờ sự trợ giúp của các lỗ khoan, đầu dò địa nhiệt được cắm sâu vào lòng đất theo phương thẳng đứng hoặc theo một góc nhất định. Dung môi nước muối cũng chảy qua đường này để hấp thụ địa nhiệt ở độ sâu 40 đến 100 mét và truyền đến bộ trao đổi nhiệt. Nhiệt độ ổn định quanh năm từ độ sâu khoảng 10 mét nên đầu dò địa nhiệt sẽ hoạt động hiệu quả ngay cả khi nhiệt độ bên ngoài rất thấp. Đầu dò chiếm ít không gian hơn so với bộ thu địa nhiệt, đồng thời có thể sử dụng để làm mát vào mùa hè. Bên cạnh đó, độ sâu của lỗ khoan còn phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng nhiệt và hệ số dẫn nhiệt của đất. Do lỗ khoan sâu lên tới 100 mét sẽ xuyên qua một số tầng chứa nước ngầm nên cần phải xin giấy phép để tiến hành khoan.
Nhiệt từ lòng đất (đầu dò)
[1] Máy nước nóng bơm nhiệt Vitocal
[2] Bình chứa nước nóng
[3] Bình trữ nước sưởi
Lợi ích của máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước
Có vô vàn cách vận hành kết hợp cực thành công. Một trong những số đó là hoạt động của của máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước. Nhờ sử dụng năng lượng địa nhiệt, máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước là một phương tiện sưởi ấm hiệu quả. Năng lượng địa nhiệt là nguồn nhiệt năng có sẵn bên dưới bề mặt trái đất và có thể sử dụng làm nguồn nhiệt cho máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt. Ngoài các chương trình trợ cấp hấp dẫn từ nhà nước, máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước còn sở hữu rất nhiều lợi ích. Có thể tạm chia thành lợi ích sinh thái và lợi ích kinh tế:
Đầu tư vào máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt cũng là đầu tư vào tương lai. Đó là bởi bộ thu và đầu dò địa nhiệt đều có tuổi thọ rất cao. Các thiết bị này cũng ít cần bảo trì vì chỉ lắp đặt một vài bộ phận chuyển động. Công tác thiết kế và lắp đặt thường do bên thi công hệ thống sưởi thực hiện, giúp đảm bảo vận hành an toàn ngay từ đầu.
Vào mùa hè, máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước cũng có thể được sử dụng để làm mát ôn hòa. Với chức năng này, lượng nhiệt trong phòng sẽ được truyền đến hệ thống đầu dò địa nhiệt thông qua hệ thống sưởi dưới sàn. Sau đó, hệ thống đầu dò trong lòng đất sẽ lưu trữ nhiệt để sử dụng trong khoảng thời gian cần sưởi ấm tiếp theo. Ở chế độ này, chỉ có bơm tuần hoàn và thiết bị điều khiển hoạt động nên việc làm mát tự nhiên trở thành phương pháp tiết kiệm năng lượng và chi phí dùng để làm mát tòa nhà. Chi tiết về quá trình hoạt động sẽ được trình bày trong phần có tiêu đề Làm mát tự nhiên và chủ động.
Ngoài lợi ích kinh tế, còn có rất nhiều lý do liên quan sinh thái cho thấy khách hàng nên sử dụng máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt. Một mặt là do năng lượng cần thiết dùng để sưởi ấm vừa thân thiện với môi trường, vừa có sẵn ngay dưới ngôi nhà. Ngoài ra, sản phẩm sử dụng nguồn năng lượng có sẵn nên không cần đến công tác vận chuyển, giúp giảm thiểu lượng lớn CO₂ thải ra. Như vậy, việc sử dụng năng lượng địa nhiệt cũng làm giảm lượng khí thải CO₂ có hại. So với hệ thống sưởi bằng dầu và khí, lượng khí thải chạm đến tầng ozon ít hơn tới 90%.
Ngoài những lợi ích nêu trên, hoạt động của máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước còn có tác động tích cực khác: Các chuyên gia nhận thấy nhiều tiềm năng đạt được các mục tiêu về khí hậu do chính phủ Đức đặt ra. Trong đó, thuật ngữ mấu chốt chính là "liên kết ngành", tức là quá trình hợp nhất của thị trường điện năng và hệ thống sưởi. Nền tảng củng cố cho tầm nhìn này là tỷ lệ điện sạch ngày càng tăng. Các hệ thống gió và quang điện tạo ra nhiều điện năng đến mức phải tạm thời dừng hoạt động để không làm mất ổn định lưới điện. Nhiều chuyên gia đã cam kết sẽ tìm cách tận dụng lượng điện dư thừa này với sự trợ giúp của máy nước nóng bơm nhiệt.
Máy nước nóng bơm nhiệt địa nhiệt của Viessmann mang lại nhiều lợi ích khi sử dụng. Các lợi ích quan trọng nhất trong số đó là:
- Nguồn nhiệt miễn phí có sẵn bất cứ lúc nào trong ngày
- Vận hành hiệu quả ngay cả trong mùa đông nhờ nhiệt độ cao ổn định
- Có thể dùng để làm mát tự nhiên vào mùa hè
- Giảm thiểu lượng khí thải CO₂
- Khoản trợ cấp lớn của nhà nước
Máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước dùng cho mục đích thương mại và tại cơ quan chính quyền địa phương
máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước sử dụng địa nhiệt làm nguồn năng lượng chính. Máy bơm sở hữu bộ thu và đầu dò địa nhiệt được đặt trong lòng đất để khai thác nguồn nhiệt tại chỗ. Máy nước nóng bơm nhiệt nước muối/nước dùng cho mục đích thương mại và tại cơ sở chính quyền địa phương có đặc điểm là thân thiện với môi trường và khả năng giảm đáng kể chi phí tạo năng lượng sưởi ấm và đun nóng nước sinh hoạt.