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!

Cách lựa chọn bơm nhiệt heat pump, Những tiêu chí quan trọng bạn cần biết

05/06/2025

Việc lựa chọn bơm nhiệt (heat pump) phù hợp không chỉ giúp tối ưu hiệu suất năng lượng mà còn mang lại lợi ích kinh tế lâu dài và đóng góp vào bảo vệ môi trường. Như đã đề cập trong nhiều bài viết trước, bơm nhiệt tuy có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với các hệ thống truyền thống như nồi hơi đốt gas ngưng tụ, nhưng với hiệu suất cao hơn và nhiều chương trình ưu đãi – trợ giá đang được áp dụng tại nhiều quốc gia (trong đó có cả Việt Nam), khoản đầu tư này có thể được hoàn vốn nhanh chóng.

Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống bơm nhiệt sử dụng nguyên lý nén hơi là không phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, mà sử dụng điện năng – ngày càng được sản xuất từ các nguồn tái tạo như năng lượng mặt trời hoặc gió. Điều này giúp giảm đáng kể phát thải CO₂ và các chất độc hại ra môi trường, phù hợp với mục tiêu trung hòa carbon toàn cầu.

Đặc biệt, khi kết hợp bơm nhiệt với hệ thống pin năng lượng mặt trời (PV) và bình trữ nước nóng, chủ nhà có thể đạt được giải pháp sưởi ấm – làm mát – cấp nước nóng gần như hoàn toàn tự chủ về năng lượng.

Dự án tham khảo bơm nhiệt CO2 Enerblue — *Bơm nhiệt CO₂ – Giải pháp sưởi và làm nóng nước hiệu quả, bền vững của Enerblue*

Với sự phát triển công nghệ nhanh chóng, các thương hiệu lớn như Enerblue (Ý) đã cho ra đời các dòng bơm nhiệt CO₂ cao cấp như:

Heat pump IRIDIUM – Air-to-Water: bơm nhiệt CO₂ giải nhiệt gió, lý tưởng cho những công trình cần hiệu suất ổn định cả mùa đông lạnh giá.
Heat pump IRIDIUM WW – Water-to-Water: bơm nhiệt CO₂ giải nhiệt nước, thích hợp cho các ứng dụng tái tạo năng lượng trong hệ thống kỹ thuật công trình quy mô lớn.

Gian hàng Hall 12.1 Stand B59 Enerblue tại ISH 2025 — *Bơm nhiệt C*O₂ *(R744) thương hiệu Enerblue tại ISH 2025 - triển lãm quốc tế hàng đầu về công nghệ HVAC*

Cả hai dòng sản phẩm đều sử dụng môi chất lạnh CO₂ (R744) – an toàn, không phá hủy tầng ozone, có chỉ số GWP gần như bằng 0 và hiệu suất rất cao ngay cả khi nhiệt độ ngoài trời thấp. Hiện các dòng bơm nhiệt này đang được PGTECH phân phối chính thức tại thị trường Việt Nam, hỗ trợ kỹ thuật – tư vấn – bảo trì trọn gói.

Tuy nhiên, để lựa chọn được máy bơm nhiệt phù hợp, người dùng cần lưu ý nhiều yếu tố như: công suất, cấu hình hệ thống, điều kiện khí hậu, diện tích sử dụng, và loại công trình (mới hay cải tạo).

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu các tiêu chí cụ thể cần quan tâm khi lựa chọn bơm nhiệt, nhằm đảm bảo giải pháp đưa ra phù hợp nhất với nhu cầu thực tế.

I. Xác định công suất phù hợp cho bơm nhiệt

Giống như bất kỳ thiết bị điện hay hệ thống cơ khí nào khác, bơm nhiệt cần được tính toán công suất một cách chính xác, đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụng mà không gây lãng phí năng lượng do quá tải công suất (oversizing). Điều này đặc biệt quan trọng trong hệ thống sưởi, nơi thiết bị cần bù đắp lượng nhiệt thất thoát qua truyền nhiệt, thông gió và kết cấu bao che công trình, đồng thời đảm bảo hiệu suất ổn định suốt cả năm.

Mỗi công trình sẽ có những yếu tố ảnh hưởng khác nhau đến tổn thất nhiệt:

Cấu trúc tường, trần, sàn, cửa sổ, cửa ra vào.
Có hay không có cầu nhiệt (thermal bridge).
Loại hình nhà ở: biệt lập, liền kề hay căn hộ trong tòa nhà (vị trí trung gian sẽ ít tổn thất hơn).
Mức độ cách nhiệt của vật liệu xây dựng.

Tất cả các yếu tố trên tác động trực tiếp đến nhu cầu nhiệt của tòa nhà, từ đó quyết định công suất bơm nhiệt cần thiết. Việc tính toán tải nhiệt (heat load) thường không thể làm chính xác chỉ bằng ước lượng cảm tính, mà cần có phần mềm chuyên dụng hoặc bảng tính thiết kế tiêu chuẩn để đưa ra con số sát thực tế.

Công thức tính đơn giản có thể dựa vào năng lượng cần thiết để duy trì nhiệt độ bên trong ổn định, bù lại cho những tổn thất qua vỏ công trình. Từ đó, lựa chọn model bơm nhiệt phù hợp về công suất (kW) là bước nền tảng trong quá trình thiết kế hệ thống.

1. Công thức tính nhu cầu nhiệt sưởi của công trình

Một trong những bước đầu tiên và quan trọng nhất khi lựa chọn bơm nhiệt là tính toán nhu cầu nhiệt sưởi của công trình (House Heating Demand). Việc này cho phép xác định được công suất bơm nhiệt cần thiết để đáp ứng đủ yêu cầu vận hành trong suốt mùa đông mà không lãng phí năng lượng.

🔹 Công thức tính:

Nhu cầu nhiệt sưởi (House Heating Demand) = ETH[kWh/ m²/năm] × Diện tích sàn sử dụng[m²] × (20°C − Tdesign [°C] / DD / HD

Trong đó:

ETH: Nhu cầu năng lượng sưởi ấm hằng năm trên mỗi mét vuông, phụ thuộc vào loại hình và mức độ cách nhiệt của công trình (ở châu Âu thường tra theo tài liệu kỹ thuật; tại Việt Nam có thể căn cứ theo QCVN 09:2017/BXD hoặc kết quả mô phỏng năng lượng).
20°C: Nhiệt độ trong nhà tiêu chuẩn – mức nhiệt độ lý tưởng không cần sưởi thêm.
Tdesign: Nhiệt độ ngoài trời thiết kế thấp nhất trong mùa đông (tùy từng khu vực khí hậu, ví dụ: Hà Nội khoảng 9°C, Đà Lạt thấp hơn).
DD: Degree Days – tổng số ngày cần sưởi trong năm.
HD: Hours per Day – số giờ cần sưởi mỗi ngày.

💡 Gợi ý áp dụng tại Việt Nam:

Tại Việt Nam, dù chưa phổ biến công cụ tính Degree Days chuẩn như ở châu Âu, nhưng người thiết kế có thể sử dụng các phần mềm như EnergyPlus, Revit MEP, hoặc Tính toán nhiệt theo TCVN 4605:1988 để ước lượng tương đối nhu cầu sưởi.

🎯 Tại sao công suất đúng lại quan trọng?

Một hệ thống bơm nhiệt nếu:

Thiếu công suất (undersized) sẽ không đủ để duy trì nhiệt độ mong muốn vào những ngày lạnh nhất. Máy phải chạy liên tục gây hao mòn và tốn điện.
Dư công suất (oversized) sẽ làm tăng chi phí đầu tư, hoạt động không hiệu quả trong những ngày ít lạnh, dẫn đến chu kỳ bật/tắt ngắn (short cycling), làm giảm tuổi thọ thiết bị.

Vì vậy, việc chọn đúng công suất là điều kiện tiên quyết để đảm bảo hiệu quả năng lượng và độ bền cho toàn hệ thống.

2. Hiệu suất và cấu hình công suất của bơm nhiệt

Hiệu suất của bơm nhiệt thay đổi theo nhiệt độ ngoài trời. Trên biểu đồ hiệu suất, đường màu xanh lam thể hiện hiệu suất bơm nhiệt ở các mức nhiệt độ khác nhau:

Ở nhiệt độ thấp (mùa đông lạnh), hiệu suất hoạt động (COP) giảm đáng kể.
Ngược lại, khi nhiệt độ ngoài trời cao hơn, hiệu suất tăng lên đáng kể do chênh lệch nhiệt độ cần làm việc thấp hơn.

🔄 Công nghệ biến tần giúp điều chỉnh công suất thông minh

Nếu sử dụng bơm nhiệt với công nghệ máy nén on/off (không biến tần), đường biểu diễn công suất sẽ là một đường thẳng – luôn hoạt động ở công suất thiết kế. Điều này dẫn đến tình trạng quá tải hoặc thiếu tải thường xuyên, gây lãng phí điện năng hoặc giảm tuổi thọ thiết bị.

Tuy nhiên, hầu hết các dòng bơm nhiệt hiện đại như Enerblue IRIDIUM và IRIDIUM WW đều ứng dụng công nghệ bơm tuần hoàn biến tần (inverter). Điều này cho phép hệ thống:

Tự động giảm công suất khi không cần thiết (ví dụ vào ban ngày, trời nắng), giúp tiết kiệm điện.
Tăng công suất đúng lúc vào các thời điểm cực lạnh, đảm bảo hiệu quả sưởi.

*Sơ đồ lắp đặt bơm nhiệt CO₂ IRIDIUM tiêu chuẩn*

Một số dòng bơm nhiệt CO₂ có thể trang bị thêm tính năng thu hồi nhiệt toàn phần, giúp tận dụng nhiệt thải trong quá trình làm lạnh để phục vụ các nhu cầu sưởi ấm hoặc gia nhiệt nước. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm chi phí vận hành cho hệ thống.

📈 Công suất yêu cầu và cấu hình hệ thống bổ sung

Trên biểu đồ minh họa thường có đường cong màu cam thể hiện nhu cầu sưởi ấm thực tế của công trình:

Ở nhiệt độ ngoài trời thấp, tổn thất nhiệt lớn → cần công suất cao.
Khi nhiệt độ ngoài trời tăng, tổn thất giảm → công suất cần thiết giảm theo.

Do đó, nhà sản xuất có thể lựa chọn cấu hình phù hợp nhất để đáp ứng công suất tối đa cần thiết (HP max).

Ví dụ: Một hệ thống có thể được thiết kế với công suất danh định thấp hơn (HP nom) so với công suất đỉnh. Trong trường hợp này, một thiết bị gia nhiệt bổ sung (như điện trở) sẽ được sử dụng khi cần thiết để:

Bù thêm công suất sưởi trong những ngày đặc biệt lạnh.
Làm nguồn dự phòng nếu bơm nhiệt gặp lỗi và phải tạm dừng hoạt động.

🔧 Cấu hình này mang lại hai lợi ích:

Tối ưu chi phí đầu tư ban đầu (không cần chọn bơm nhiệt quá lớn).
Tăng tính linh hoạt vận hành và độ an toàn trong các tình huống khẩn cấp.

3. Điểm cân bằng nhiệt – Tránh chọn sai công suất

Trong thiết kế hệ thống sưởi dùng bơm nhiệt, một yếu tố cực kỳ quan trọng là xác định “điểm cân bằng nhiệt” (balancing point). Đây là điểm giao nhau giữa đường cong nhu cầu nhiệt của tòa nhà và đường cong công suất tối đa của máy nén.

🎯 Ý nghĩa của điểm cân bằng nhiệt

Tại điểm cân bằng, bơm nhiệt có thể tự cung cấp đủ công suất sưởi mà không cần kích hoạt bộ điện trở hỗ trợ.
Khi nhiệt độ giảm thấp hơn điểm này, bơm nhiệt không đủ công suất → hệ thống sẽ tự động kích hoạt bộ gia nhiệt phụ để bù thêm (vùng gạch chéo trong biểu đồ).

⚠️ Tác hại của việc chọn sai công suất bơm nhiệt

❌ Bơm nhiệt quá nhỏ (undersized):

Hoạt động thiếu hiệu quả ở nhiệt độ thấp.
Điện trở hỗ trợ thường xuyên phải hoạt động, làm tăng đáng kể chi phí điện năng.
Giảm tuổi thọ tổng thể do thiết bị luôn phải vận hành ở tải cao.

❌ Bơm nhiệt quá lớn (oversized):

Dễ dẫn đến dao động nhiệt độ, do đạt nhiệt độ cài đặt quá nhanh rồi tắt – bật liên tục.
Hiệu suất thấp hơn, do máy nén biến tần phải chạy ở chế độ thấp, không tối ưu.
Tăng chi phí đầu tư không cần thiết, trong khi thực tế ít khi cần công suất tối đa đó.

📌 Ví dụ thực tế: Một thiết bị được thiết kế 10kW @ -7°C, nhưng căn nhà được giữ ở nhiệt độ ổn định nên tổn thất nhiệt thực tế thấp hơn nhiều → việc chọn máy 10kW là quá dư thừa cho phần lớn thời gian sử dụng.

4. Cách cải thiện hiệu quả – Cách nhiệt & tích hợp nước nóng

Biểu đồ tổn thất nhiệt của HP bật tắt — *Biểu đồ tổn thất nhiệt của HP*

🧱 Cải thiện cách nhiệt – Giảm tổn thất, tăng hiệu suất

Một giải pháp hiệu quả để giảm yêu cầu công suất sưởi là nâng cấp cách nhiệt cho công trình. Khi tường, sàn, mái và cửa được cải tạo cách nhiệt tốt:

Tổn thất nhiệt giảm đáng kể → đường cong nhu cầu nhiệt màu cam dịch xuống dưới trên đồ thị.
Điều này đồng nghĩa với việc bơm nhiệt phải hoạt động ít hơn để duy trì nhiệt độ, giúp nâng cao hiệu suất và giảm chi phí vận hành.

Đây là một chiến lược đặc biệt quan trọng ở những vùng khí hậu lạnh, nơi công suất sưởi cần cao trong mùa đông.

🚿 Tích hợp sản xuất nước nóng sinh hoạt (DHW)

Một yếu tố không thể bỏ qua khi lựa chọn bơm nhiệt là khả năng sản xuất nước nóng sinh hoạt (DHW), đặc biệt nếu kết hợp với bình tích trữ nước nóng.

Trung bình, mỗi người cần khoảng 55 lít nước nóng/ngày.
Bơm nhiệt hiện đại thường được trang bị sẵn van ba ngả → giúp luân phiên giữa việc sưởi ấm không gian và sản xuất nước nóng.
Việc tích trữ giúp tránh hiện tượng nước lạnh bất ngờ, và không cần dùng thiết bị đun bằng gas hay điện trở riêng lẻ vốn kém hiệu quả.

Đặc biệt, nhờ có độ trễ nhiệt (nhiệt lượng tích trong tường, sàn, nước hệ thống), việc chuyển đổi sang chế độ nước nóng không gây sụt giảm nhiệt độ phòng đáng kể, đảm bảo sự thoải mái liên tục cho người dùng.

✅ Ưu điểm của hệ thống Enerblue IRIDIUM & IRIDIUM WW

Các dòng bơm nhiệt CO₂ IRIDIUM (giải nhiệt gió) và IRIDIUM WW (giải nhiệt nước) từ Enerblue đều hỗ trợ tích hợp hệ thống DHW thông minh, đáp ứng:

Khả năng cung cấp nước nóng nhanh chóng và ổn định.
Vận hành hiệu quả ngay cả khi ở chế độ chuyển đổi giữa sưởi và DHW.
Khả năng hoạt động liên tục trong các hệ thống có yêu cầu nhiệt cao hoặc cần lưu trữ nước nóng lớn (trong khách sạn, căn hộ dịch vụ...).

💡 Đặc biệt, việc kết hợp với bình trữ nhiệt và điện mặt trời sẽ giúp tăng hiệu quả sử dụng và tiến gần hơn đến mục tiêu vận hành trung hòa carbon.

*Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt CO2 Enerblue*

II. Chọn loại bơm nhiệt phù hợp với nhu cầu

🌐 Phân loại theo nguồn nhiệt và kiểu trao đổi nhiệt

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại bơm nhiệt (heat pump), được phân loại dựa trên hai yếu tố chính:

a. Nguồn nhiệt ngoài trời mà môi chất lạnh hấp thụ hoặc giải phóng nhiệt:

Không khí (Air) – phổ biến nhất
Nước (Water)
Đất (Ground)

b. Kiểu trao đổi nhiệt trong nhà:

Air-to-Air
Air-to-Water
Water-to-Water, v.v.

Tổ hợp của hai yếu tố này tạo thành các loại bơm nhiệt như: Air-to-Water, Water-to-Water, Ground-to-Water, v.v.

❄️ Air-to-Water – Phổ biến và dễ lắp đặt

Hiện nay, phần lớn các nhà sản xuất đã chuyển trọng tâm sang loại bơm nhiệt Air-to-Water nguyên khối (packaged unit), tức là toàn bộ mạch lạnh được tích hợp trong một thiết bị duy nhất.

Ưu điểm:

Chi phí đầu tư thấp hơn so với loại giải nhiệt bằng nước hoặc địa nhiệt.
Hiệu suất ổn định, vận hành tốt kể cả ở điều kiện nhiệt độ thấp đến -20°C.
Dễ lắp đặt, thích hợp với hầu hết công trình nhà ở hiện nay.

🔹 Enerblue IRIDIUM – Bơm nhiệt CO₂ giải nhiệt gió là lựa chọn lý tưởng cho mô hình này:

Dải công suất rộng, có thể áp dụng cho nhà dân dụng, biệt thự hoặc công trình thương mại.
Sử dụng CO₂ (R744) – môi chất tự nhiên, an toàn và thân thiện với môi trường.
Đạt hiệu suất cao, ngay cả trong mùa đông khắc nghiệt.

💧 Water-to-Water – Hiệu suất cao, cần hạ tầng kỹ thuật phù hợp

Với những công trình có điều kiện tiếp cận nguồn nước ổn định (giếng, nước thải xử lý, nước sông...), bơm nhiệt Water-to-Water sẽ là lựa chọn ưu việt:

Hiệu suất ổn định quanh năm vì nhiệt độ nguồn nước ít dao động.
Vận hành hiệu quả, ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết như loại dùng không khí.

🔹 Enerblue IRIDIUM WW – Bơm nhiệt CO₂ giải nhiệt nước mang lại lợi thế:

Vận hành linh hoạt trong các công trình trung/cao tầng, khu nghỉ dưỡng hoặc nhà máy.
Cho phép sản xuất nước nóng lên tới 90°C, phù hợp để thay thế lò hơi gas truyền thống mà không cần cải tạo hệ thống tản nhiệt.

Ứng dụng thực tế của hệ thống bơm nhiệt CO2 — *Hệ thống bơm nhiệt CO₂ Enerblue có khả năng đáp ứng đa dạng nhu cầu sử dụng nước nóng*

📈 Các chỉ số cần quan tâm khi lựa chọn

1. SCOP (Hệ số hiệu suất mùa)

Khác với COP (hiệu suất tức thời), SCOP phản ánh hiệu suất trung bình của bơm nhiệt trong suốt mùa lạnh, ở điều kiện thời tiết cụ thể.

👉 SCOP càng cao → Thiết bị càng tiết kiệm điện năng.

2. SEER / EER (Hiệu suất làm mát)

Áp dụng với bơm nhiệt 2 chiều, chỉ số này phản ánh hiệu quả khi dùng làm mát trong mùa hè.

♻️ Ưu tiên môi chất lạnh tự nhiên – CO₂ và Propane

Xu hướng hiện tại trong thị trường dân dụng và công nghiệp là chuyển dần sang sử dụng môi chất lạnh tự nhiên, đặc biệt là:

CO₂ (R744): không gây suy giảm tầng ozone, có chỉ số GWP cực thấp (~1).
Propane (R290): cho phép nhiệt độ cấp nước cao, phù hợp thay thế nồi hơi.

Các dòng bơm nhiệt CO₂ của Enerblue nổi bật với:

Khả năng hoạt động ở nhiệt độ môi trường thấp.
Nhiệt độ nước cấp đạt tới 90°C, không cần thay thế hệ thống ống cũ.
Hoàn hảo cho các hệ thống phân phối nhiệt độ trung bình/thấp, giảm tải cho máy nén và tăng tuổi thọ thiết bị.

Bơm nhiệt CO2 Enerblue (Italy) — *Bơm nhiệt CO₂ Enerblue sử dụng máy nén piston bán kín và được thiết kế để vận hành bền bỉ*

Kết luận: Đầu tư đúng – Hiệu quả lâu dài với bơm nhiệt phù hợp

Việc lựa chọn bơm nhiệt (heat pump) phù hợp không chỉ đơn giản là chọn một thiết bị theo công suất hay giá thành, mà đòi hỏi phải xem xét tổng thể từ đặc điểm công trình, khí hậu, yêu cầu sử dụng, khả năng tích hợp hệ thống, đến hiệu suất vận hành và loại môi chất lạnh.

Với những công trình tại Việt Nam có nhu cầu cao về nước nóng và mong muốn giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, các dòng bơm nhiệt CO₂ hiệu suất cao như IRIDIUM (giải nhiệt gió) và IRIDIUM WW (giải nhiệt nước) của thương hiệu Enerblue chính là giải pháp lý tưởng:

Sử dụng môi chất CO₂ thân thiện môi trường, đạt hiệu suất vượt trội.
Phù hợp với cả công trình mới và cải tạo, không cần thay thế hệ thống tản nhiệt hiện hữu.
Được thiết kế để vận hành ổn định ngay cả trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp tiết kiệm năng lượng, bền vững và thân thiện môi trường cho công trình dân dụng hay thương mại, thì bơm nhiệt CO₂ là lựa chọn đáng cân nhắc hàng đầu. Đừng ngần ngại liên hệ các đơn vị phân phối uy tín như PGTECH Việt Nam để được tư vấn và chọn đúng thiết bị phù hợp với nhu cầu thực tế.

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: Tuấn Quang

PGTECH GROUP LIMITED

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