Giải pháp hệ thống nước nóng trung tâm, hệ thống hơi Ecotherm Áo

Sau khi giải pháp truyền nhiệt hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi Ecotherm (Áo) được giới thiệu tại Việt Nam, đã tạo nên một điểm nhấn công nghệ độc đáo và thú vị cho thị trường cơ điện, các chủ đầu tư, các nhà tư vấn thiết kế đã nhận được những thông tin thật sự gây ngạc nhiên bởi nó có thể giúp tiết kiệm được 95% diện tích đặt sàn so với lắp đặt hệ thống bồn truyền thống, đồng thời tiết kiệm 25% năng lượng, tiết kiệm chi phí bảo trì hiệu quả và tiết kiệm chi phí đầu tư tổng thể. Hãy đăng ký buổi chia sẻ giải pháp từ chúng tôi, hoặc yêu cầu chúng tôi cung cấp thông tin kỹ thuật, tính toán dự án nếu bạn đang có dự án về khách sạn, bệnh viện, tòa nhà hoặc công nghiệp có sử dụng hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi hoặc hệ năng lượng mặt trời...chúng tôi sẽ giúp các bạn! Vui lòng liên hệ với PGTECH!

Bơm nhiệt heat pumps là gì và hoạt động thế nào?

23/05/2025

Bơm nhiệt (heat pump) là thiết bị sử dụng điện để cung cấp cả chức năng sưởi ấm và làm mát cho tòa nhà. Không giống như những hệ thống truyền thống tạo ra nhiệt bằng cách đốt nhiên liệu, bơm nhiệt hoạt động bằng cách truyền nhiệt từ nơi này đến nơi khác, tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng. Vào mùa đông, bơm nhiệt khai thác nhiệt từ không khí bên ngoài và chuyển vào trong nhà để làm ấm không gian. Ngược lại, trong mùa hè, thiết bị này hoạt động như một máy điều hòa, chuyển nhiệt từ trong nhà ra bên ngoài để làm mát.

Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các loại bơm nhiệt, nguyên lý hoạt động cũng như lý do vì sao công nghệ này được xem là một giải pháp quan trọng giúp ứng phó với biến đổi khí hậu nhờ hiệu suất cao và giảm thiểu phát thải carbon.

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt

Về cơ bản, bơm nhiệt hoạt động dựa trên nguyên lý tương tự như điều hòa không khí (air conditioner), sử dụng môi chất lạnh (refrigerant) để truyền nhiệt. Tuy nhiên, điểm khác biệt quan trọng nhất giữa hai thiết bị này chính là van đảo chiều (reversing valve) – cho phép bơm nhiệt không chỉ làm mát mà còn có thể sưởi ấm không gian.

Khi ở chế độ sưởi (heating mode), bơm nhiệt vận hành ngược lại với điều hòa: thay vì hút nhiệt từ trong nhà ra ngoài, thiết bị sẽ hút nhiệt từ môi trường bên ngoài và đưa vào trong nhà thông qua chu trình nén – bay hơi – ngưng tụ.

Giải pháp Bơm nhiệt CO₂ của Enerblue là công nghệ tiên tiến sử dụng môi chất lạnh tự nhiên R744 (CO₂) để tạo nước nóng hiệu suất cao, thân thiện với môi trường. Với thiết kế tối ưu cho các ứng dụng dân dụng và công nghiệp, bơm nhiệt CO₂ Enerblue không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn giảm thiểu phát thải khí nhà kính. Sản phẩm phù hợp cho các hệ thống nước nóng trung tâm trong khách sạn, resorts, bệnh viện, nhà máy chế biến thực phẩm, và các tòa nhà thương mại cần giải pháp nhiệt bền vững và đáng tin cậy.

Dự án tham khảo bơm nhiệt CO2 Enerblue — *Một số dự án tham khảo sử dụng Bơm nhiệt CO2 Enerblue*

Quy trình hoạt động của bơm nhiệt được tóm tắt theo các bước như sau:

Thu nguồn nhiệt từ không khí hoặc lòng đất: Nhiệt từ môi trường bên ngoài (không khí hoặc địa nhiệt) được thổi hoặc bơm qua bề mặt trao đổi nhiệt của dàn ngoài bơm nhiệt.
Làm bay hơi môi chất lạnh: Nhiệt thu được đủ để khiến môi chất lạnh (refrigerant) trong hệ thống bay hơi và chuyển sang thể khí.
Tăng áp và tăng nhiệt: Khí này được nén qua máy nén (compressor), áp suất và nhiệt độ tăng lên đáng kể.
Tỏa nhiệt vào không gian trong nhà: Môi chất lạnh dạng khí nóng đi qua dàn trao đổi nhiệt bên trong, truyền nhiệt cho không khí lưu thông hoặc hệ thống sưởi trung tâm/nước nóng sinh hoạt.
Ngưng tụ trở lại thể lỏng: Sau khi truyền nhiệt, môi chất lạnh giảm nhiệt độ và ngưng tụ trở lại thành chất lỏng, tiếp tục chu trình làm nóng cho đến khi đạt nhiệt độ yêu cầu trên bộ điều khiển nhiệt độ (thermostat).

Chu trình này liên tục lặp lại để duy trì nhiệt độ ổn định và tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với các hệ thống sưởi truyền thống.

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt CO2 Enerblue — *Sơ đồ mô phỏng nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt CO2 Enerblue*

Các dòng bơm nhiệt CO₂ Enerblue đều được trang bị bơm tuần hoàn inverter tích hợp điều khiển vi xử lý thông minh, giúp tối ưu hiệu suất vận hành và tiết kiệm điện năng. Để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và ổn định, cần kết hợp với bồn chứa nước nóng phân tầng (stratified tank) hoặc hệ thống bồn chứa tuần tự, được kiểm soát bởi các đầu dò nhiệt độ nhằm quản lý chính xác chu trình bật/tắt của thiết bị.

Bơm nhiệt có sưởi ấm được khi thời tiết lạnh không?

Câu hỏi thường gặp là: “Nếu bơm nhiệt lấy nhiệt từ môi trường bên ngoài, thì liệu chúng có còn hoạt động hiệu quả khi thời tiết rất lạnh?” Câu trả lời là có.

Ngay cả khi nhiệt độ ngoài trời xuống rất thấp, vẫn tồn tại một lượng nhiệt nhất định trong không khí hoặc lòng đất. Bơm nhiệt không khí, hay bơm nhiệt giải nhiệt gió (air source) hoặc bơm nhiệt địa nhiệt, hay bơm nhiệt giải nhiệt nước (ground source) có thể khai thác lượng nhiệt này và chuyển vào trong nhà, nhờ vào nguyên lý nhiệt động học cùng chu trình nén môi chất lạnh.

Tuy nhiên, để tối ưu hiệu quả hoạt động của bơm nhiệt, đặc biệt trong điều kiện thời tiết lạnh giá, việc cách nhiệt tốt cho công trình là rất quan trọng. Các yếu tố như vách tường, trần và cửa sổ được cách nhiệt hiệu quả sẽ giúp giữ nhiệt lâu hơn, từ đó giúp bơm nhiệt tiết kiệm điện năng và duy trì hiệu suất cao hơn.

Có những loại bơm nhiệt nào hiện nay?

Bơm nhiệt hiện đại được phân thành nhiều loại, phổ biến nhất là bơm nhiệt giải nhiệt gió (air-source) và bơm nhiệt giải nhiệt nước (ground-source). Ngoài ra, còn có hệ thống bơm nhiệt kết hợp (hybrid heat pump), kết hợp giữa bơm nhiệt và lò hơi sử dụng nhiên liệu hóa thạch như gas, nhằm tối ưu hiệu suất và linh hoạt khi vận hành.

a. Bơm nhiệt giải nhiệt gió hoạt động như thế nào?

Bơm nhiệt giải nhiệt gió (bơm nhiệt không khí) hoạt động bằng cách thu nhiệt từ không khí bên ngoài và nâng nhiệt độ lên mức phù hợp để sưởi ấm. Có hai loại chính:

Bơm nhiệt nguồn nhiệt không khí – nước (Air-to-Water): Hút nhiệt từ không khí ngoài trời và cấp vào hệ thống sưởi trung tâm dùng nước như radiator hoặc sàn sưởi. Vì nhiệt đầu ra thấp hơn so với lò hơi gas truyền thống, nên thường cần lắp đặt bộ tản nhiệt lớn hơn hoặc hệ thống sưởi sàn để đạt hiệu quả tối ưu. Đây là lựa chọn lý tưởng cho nhà mới xây hoặc công trình có hiệu suất năng lượng cao.
Bơm nhiệt nguồn nhiệt không khí – khí (Air-to-Air): Truyền nhiệt vào không gian trong nhà thông qua hệ thống quạt thổi khí nóng. Loại này thích hợp cho sưởi ấm không khí, nhưng không thể cung cấp nước nóng sinh hoạt.

b. Bơm nhiệt địa nhiệt hoạt động như thế nào?

Bơm nhiệt địa nhiệt (ground-source heat pump) sử dụng nhiệt tự nhiên dưới lòng đất thông qua một hệ thống ống dẫn dung dịch nước và chất chống đông được chôn dưới đất (gọi là vòng kín địa nhiệt - ground loop). Khi dung dịch di chuyển qua hệ thống này, nó hấp thụ nhiệt từ lòng đất, sau đó được nén và truyền qua bộ trao đổi nhiệt để tăng nhiệt độ.

Nguồn nhiệt sau xử lý được cung cấp cho hệ thống sưởi trong nhà như radiator, sưởi sàn hoặc cấp nước nóng sinh hoạt. Đây là giải pháp thay thế lò hơi truyền thống, không cần đốt nhiên liệu hóa thạch, phù hợp với mục tiêu giảm phát thải carbon.

c. Bơm nhiệt kết hợp (hybrid heat pump) là gì?

Bơm nhiệt lai là hệ thống kết hợp giữa bơm nhiệt (không khí hoặc địa nhiệt) với lò hơi gas truyền thống (hoặc trong tương lai có thể là lò hơi sử dụng hydro). Hệ thống này được lập trình thông minh để theo dõi nhiệt độ ngoài trời và tự động chuyển đổi giữa hai nguồn nhiệt nhằm tối ưu hiệu suất năng lượng và đảm bảo nhiệt độ trong nhà luôn ổn định.

Đây là giải pháp lý tưởng cho những khu vực có khí hậu biến động lớn, nơi mà bơm nhiệt đơn thuần có thể bị giới hạn hiệu suất trong những ngày lạnh giá.

Tìm hiểu tính năng của dòng bơm nhiệt CO₂ Enerblue

Enerblue cung cấp hai dòng sản phẩm với công nghệ bơm nhiệt CO₂ (R744) hiệu suất cao có thể cung cấp nước nóng đến 90°C ngay cả khi nhiệt độ không khí bên ngoài xuống tới -20°C, phù hợp cho các công trình quy mô lớn với các nhu cầu khác nhau:

Bơm nhiệt IRIDIUM (Air-to-Water): Dòng bơm nhiệt giải nhiệt gió, sử dụng nhiệt từ không khí để tạo nước nóng với nhiệt độ lên tới 90°C. Thiết kế phù hợp cho khách sạn, bệnh viện, nhà ở xã hội và các tòa nhà thương mại cần nước nóng ổn định, hiệu quả.
Bơm nhiệt IRIDIUM WW (Water-to-Water): Dòng bơm nhiệt giải nhiệt nước, tận dụng nguồn nhiệt từ nước thải, nước ngầm hoặc hệ thống hồi nhiệt. Thích hợp cho các nhà máy chế biến thực phẩm, công nghiệp nhẹ hoặc nơi có sẵn nguồn nhiệt dư cần tái sử dụng.

Cả hai dòng đều sử dụng máy nén piston bán kín và được thiết kế để vận hành bền bỉ, thân thiện với môi trường, giúp giảm đáng kể chi phí năng lượng và khí thải CO₂.

Bơm nhiệt CO2 Enerblue (Italy) — *Bơm nhiệt CO₂ của Enerblue là giải pháp nhiệt bền vững và đáng tin cậy*

Vì sao bơm nhiệt đóng vai trò quan trọng trong mục tiêu trung hòa carbon?

Theo thống kê, khoảng 40% lượng khí thải toàn cầu đến từ các tòa nhà – và phần lớn trong số đó phát sinh từ cách chúng ta sưởi ấm nhà ở và công trình thương mại.

Để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (net zero) và ứng phó với biến đổi khí hậu, việc chuyển đổi từ các hệ thống sưởi dùng nhiên liệu hóa thạch sang những giải pháp sạch hơn, ít hoặc không phát thải carbon, là vô cùng cấp thiết.

Bơm nhiệt (heat pumps) được xem là một phần thiết yếu của quá trình chuyển đổi này, vì hai lý do chính:

Hiệu suất vượt trội: Hệ thống bơm nhiệt được thiết kế để thu được nhiều năng lượng nhiệt hơn lượng điện tiêu thụ. Trung bình, cứ 1 kWh điện tiêu thụ, bơm nhiệt có thể tạo ra 2 đến 3 kWh nhiệt năng, nhờ khả năng thu nhiệt từ môi trường xung quanh.
Nguồn điện ngày càng xanh hơn: Khi tỷ trọng điện năng từ năng lượng tái tạo như mặt trời, gió, thủy điện… ngày càng tăng, thì điện sử dụng cho bơm nhiệt cũng trở nên sạch hơn, giúp giảm thiểu đáng kể lượng khí CO₂ phát thải gián tiếp.

ISH 2025 là triển lãm quốc tế hàng đầu về công nghệ HVAC — *Enerblue thể hiện rõ thông điệp "Building the future" với dòng Bơm nhiệt* CO₂ *tại triển lãm ISH Dubai 2025*

Công nghệ Bơm nhiệt CO₂ (R744) đóng vai trò quan trọng trong lộ trình hướng tới trung hòa carbon nhờ sử dụng môi chất lạnh tự nhiên có chỉ số GWP ≈ 1, gần như không gây hiệu ứng nhà kính.

Với khả năng tạo nước nóng ở nhiệt độ cao mà vẫn tiết kiệm năng lượng, bơm nhiệt CO₂ không chỉ giảm thiểu đáng kể lượng khí thải CO₂ trong quá trình vận hành mà còn góp phần thay thế các hệ thống đun nóng sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Khi kết hợp với nguồn điện tái tạo, giải pháp này trở thành một trong những công nghệ cốt lõi giúp các tòa nhà và doanh nghiệp tiến gần hơn đến mục tiêu net zero – phát thải ròng bằng 0.

Tóm lại, bơm nhiệt nói chung và bơm nhiệt CO₂ (R744) nói riêng không chỉ là một giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các công trình dân dụng và thương mại, mà còn là một bước đi chiến lược giúp ngành xây dựng tiến gần hơn đến mục tiêu trung hòa carbon toàn cầu.

Kết luận

Trong bối cảnh toàn cầu đang nỗ lực chuyển dịch sang các giải pháp năng lượng sạch và phát triển bền vững, giải pháp bơm nhiệt CO₂ (R744) nổi lên như một công nghệ đột phá, vừa hiệu quả vừa thân thiện với môi trường. Với khả năng tạo nước nóng ở nhiệt độ cao, sử dụng môi chất lạnh tự nhiên và đạt hiệu suất vượt trội, các dòng bơm nhiệt CO₂ của Enerblue như IRIDIUM và IRIDIUM WW đang được ứng dụng rộng rãi từ nhà ở dân dụng đến công nghiệp – nơi yêu cầu tiêu chuẩn cao về hiệu suất và độ tin cậy.

Đặc biệt, khi kết hợp với nguồn điện tái tạo, giải pháp này trở thành yếu tố then chốt giúp các doanh nghiệp và tổ chức tiến gần hơn tới mục tiêu trung hòa carbon (net zero), giảm thiểu khí thải và chi phí vận hành trong dài hạn. Đây chính là lý do vì sao công nghệ bơm nhiệt CO₂ đang được xem là lựa chọn ưu tiên trong chiến lược phát triển công trình xanh và hạ tầng bền vững của tương lai.

Tại Việt Nam, các dòng sản phẩm bơm nhiệt CO₂ của Enerblue hiện được PGTECH – đơn vị nhập khẩu và phân phối thiết bị kỹ thuật uy tín – phân phối chính thức. Với kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực cấp nhiệt và giải pháp tiết kiệm năng lượng, PGTECH cam kết mang đến cho khách hàng giải pháp bơm nhiệt Enerblue chất lượng cao, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe và phù hợp với nhiều loại hình công trình tại Việt Nam, từ khách sạn, bệnh viện, khu công nghiệp đến các dự án công trình xanh hiện đại.

PGTECH GROUP LIMITED - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

Kỹ sư: Mạnh Thắng

PGTECH GROUP LIMITED

VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT1, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.