Tìm hiểu về hệ thống nước nóng trung tâm tổng quan nhất

PGTECH là nhà đại diện uỷ quyền thương hiệu Ecotherm (Áo) tại Việt Nam, cung cấp các Giải pháp truyền nhiệt Ecotherm như bồn gia nhiệt nước nóng, bồn trữ nhiệt có áp suất (bồn chứa nước nóng), bơm nhiệt heat pump, nồi hơi (điện và dầu/khí gas) và các giải pháp năng lượng mặt trời tối ưu. Chúng tôi có thể cung cấp tổng thể giải pháp hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi với hệ thống truyền nhiệt hiện đại, an toàn, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng nhất, với những sáng chế độc đáo chỉ có ở Ecotherm.

Ecotherm (Áo), nhà cung cấp giải pháp truyền nhiệt hệ hơi, hệ nước nóng trung tâm hàng đầu thế giới

Hơn một phần tư năng lượng của một hộ gia đình trung bình được sử dụng để đun nước cho phòng tắm, nhà bếp và phòng giặt là. Ở một số cơ sở thương mại và trong ngành công nghiệp, con số này còn cao hơn rất nhiều. Hệ thống gia nhiệt nước nóng có thể sử dụng khí gas, điện hoặc mặt trời làm nguồn năng lượng và hiện nay có nhiều hệ thống gia nhiệt nước nóng khác nhau.

Bạn có thể tiết kiệm đáng kể năng lượng và tiền bạc bằng cách lựa chọn một thiết bị cho hệ thống nước nóng trung tâm hiệu quả phù hợp với quy mô gia đình và khí hậu xung quanh. Hãy cùng PGTECH tìm hiểu về hệ thống nước nóng trung tâm tổng quan nhất thông qua bài viết sưu tầm này.

A. Hiểu về hệ thống nước nóng trung tâm

Gia nhiệt nước nóng là nguồn năng lượng chính sử dụng trong hộ gia đình, sau hệ thống điều hoà không khí và các thiết bị gia dụng khác. Theo một nghiên cứu tại Úc, có 23% năng lượng sử dụng trong một ngôi nhà trung bình ở Úc được dùng để đun nước nóng, ở một số ngôi nhà, con số này còn lớn hơn nhiều (theo Energy Consult, 2022). Hơn một nửa lượng nước nóng được sử dụng là trong phòng tắm, một phần ba là trong phòng giặt là và phần còn lại được sử dụng trong bếp.

Bạn có thể tiết kiệm chi phí và giảm phát thải khí nhà kính bằng cách lắp đặt bồn chứa nước nóng phù hợp và hiệu quả nhất cho hộ gia đình của mình. Bạn cũng có thể tiết kiệm tiền và năng lượng chỉ bằng cách giảm lượng nước nóng sử dụng; chẳng hạn như:

• Lắp đặt vòi sen tắm và vòi chậu có chế độ tiết kiệm nước
• Sử dụng vòi trộn nhiệt độ ở vị trí nước lạnh khi không cần nước nóng
• Tắm nhanh hơn
• Lựa chọn những thiết bị tiết kiệm nước
• Sử dụng chế độ tiết kiệm (eco settings) khi giặt quần áo và rửa bát.

B. Lựa chọn hệ thống nước nóng trung tâm giúp giảm thiểu khí thải nhà kính

Hệ thống bơm nhiệt thường là một trong những hệ thống phát thải khí nhà kính ít nhất và có chi phí vận hành rẻ nhất. Chúng chỉ sử dụng khoảng một phần ba năng lượng so với các hệ thống lưu trữ nước nóng bằng điện. Chúng là lựa chọn lý tưởng khi khả năng tiếp cận năng lượng mặt trời kém.

Nếu không gian trên mái nhà có khả năng tiếp cận ánh sáng mặt trời tốt, hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời hiệu suất cao sẽ phát thải ít khí nhà kính, đặc biệt là ở những vùng có nhiều nắng với bức xạ mặt trời tốt.

Máy bơm nhiệt chạy bằng điện từ hệ thống quang điện mặt trời (hoặc GreenPower từ nhà cung cấp điện) hầu như là không thải ra khí nhà kính.

Sau những lựa chọn này, hãy cân nhắc đến hệ thống sử dụng khí gas tức thời hiệu suất cao (thường được sử dụng trong các ứng dụng như máy nước nóng dùng khí gas, nơi nước nóng được làm nóng ngay lập tức khi cần mà không cần bồn chứa nước nóng).

Các hệ thống nước nóng sử dụng khí gas tức thời tốt nhất sử dụng ít năng lượng hơn và tạo ra ít khí thải hơn so với các hệ thống lưu trữ khí gas tốt nhất. Lựa chọn tốt nhất cho ngôi nhà của bạn sẽ phụ thuộc vào một số yếu tố. Để biết thêm lời khuyên, hãy tham khảo mục “Lựa chọn và sử dụng hệ thống nước nóng trung tâm” bên dưới.

1. Hệ thống Lưu trữ nước nóng hoặc hệ thống nước nóng liên tục/tức thời

Có 2 loại hệ thống nước nóng cơ bản: hệ thống lưu trữ nước nóng và hệ thống nước nóng liên tục (hay tức thời). Cả hai đều có thể sử dụng một hoặc nhiều nguồn năng lượng để gia nhiệt nước, bao gồm khí đốt (LPG và khí đốt tự nhiên), điện và năng lượng mặt trời.

1.1. Bồn chứa nước nóng (Storage water heaters)

Trong bồn chứa nước nóng (bồn nước nóng) hay chính là bồn trữ nhiệt có áp suất, nước được đun nóng và lưu trữ trong bồn chứa cách nhiệt để sử dụng khi cần. Bồn chứa nước nóng thông thường có thể được làm bằng đồng, thép tráng men thủy tinh hoặc thép không gỉ/inox.

Các bồn chứa nước nóng bằng đồng và bồn chứa tráng men thủy tinh thường có một thanh anode bảo vệ để giảm sự ăn mòn bồn chứa, cần phải thay thế sau mỗi vài năm. Thời hạn bảo hành cho bồn chứa thường dao động từ 5 đến 10 năm.

Ecotherm Áo có đầy đủ kích cỡ bồn trữ nhiệt (bồn bảo ôn giữ nhiệt) hoặc bồn chứa nước nóng công nghiệp hoặc bồn nước nóng thương mại và có thể kết hợp điện trở gia nhiệt để hỗ trợ tăng hiệu quả gia nhiệt và diệt khuẩn. Bồn chứa nước nóng inox 316 chất lượng cao, chống ăn mòn, giúp đảm bảo tuổi thọ của bồn.

Các hệ thống này có thể sử dụng áp suất chính hoặc bồn chứa trọng lực (áp suất không đổi) để di chuyển nước:

• Áp suất từ hệ thống nước máy (Mains pressure) — Nước nóng được cung cấp ở áp suất và lưu lượng tương tự như nước lạnh nên thường có thể mở nhiều vòi mà không ảnh hưởng đến áp suất. Bồn chứa thường được đặt ở mặt đất bên trong hoặc bên ngoài ngôi nhà.
• Áp suất từ nguồn cấp theo trọng lực hoặc áp suất cố định (Gravity feed or constant pressure) — Nước nóng được cung cấp ở áp suất thấp hơn áp suất nước chính từ một bồn chứa đặt trên mái nhà. Áp suất phụ thuộc vào chênh lệch độ cao giữa bồn chứa và điểm sử dụng. Hệ thống cấp nước bằng trọng lực phổ biến nhất đối với các toà nhà cũ và không được kết nối với nguồn nước máy.

Bồn nước nóng dự trữ là hệ thống phổ biến nhất, nhưng lượng nhiệt thất thoát từ bồn chứa và các phụ kiện, đường ống liên quan có thể rất lớn.

1.2. Máy nước nóng liên tục/tức thời (Continuous flow or instantaneous systems)

Hệ thống nước nóng liên tục hoặc tức thời chỉ làm nóng lượng nước cần thiết và không sử dụng bồn chứa, do đó không bị mất nhiệt hoặc năng lượng như hệ thống lưu trữ. Chúng có thể hoạt động bằng khí đốt tự nhiên, LPG hoặc điện. Các mẫu khí có sẵn hệ thống đánh lửa điện tử (electronic ignition) hoặc ngọn lửa mồi (pilot flame). Chúng có thể được lắp bên ngoài hoặc bên trong nếu có hệ thống thông gió phù hợp.

Vì hệ thống nước nóng liên tục làm nóng nước khi sử dụng nên chúng không thể hết nước nóng. Máy nước nóng tức thời có thể được trang bị các bộ điều khiển nhiệt độ tinh vi, bao gồm các bộ điều khiển cho phép người dùng cài đặt nhiệt độ nước mong muốn tại điểm sử dụng (ví dụ, trong phòng tắm).

Nước không bị quá nóng và nước nóng không cần phải trộn với nước lạnh để đạt được nhiệt độ phù hợp, do đó tiết kiệm năng lượng và giảm nguy cơ bị bỏng. Tuy nhiên, vẫn có những tổn thất khi làm nóng và làm mát khi sử dụng lượng nước nóng nhỏ và thường xuyên từ hệ thống dòng chảy liên tục.

2. Hệ thống Bơm nhiệt Heat pumps

Máy bơm nhiệt sử dụng điện để di chuyển nhiệt từ nơi này đến nơi khác thay vì tạo ra nhiệt trực tiếp. Năng lượng sử dụng cho hệ thống nước nóng bơm nhiệt ít hơn nhiều so với hệ thống điện gia nhiệt nước trực tiếp.

Máy nước nóng bơm nhiệt có chi phí đầu tư cao hơn so với hệ thống nước nóng gia nhiệt nước trực tiếp, nhưng lại tiết kiệm năng lượng và có thể giảm hóa đơn tiền điện cũng như lượng khí thải nhà kính. Cũng có thể có các ưu đãi bổ sung hoặc chính sách tiết kiệm năng lượng từ chính quyền địa phương.

Không giống như hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời, máy bơm nhiệt không cần lắp bộ thu nhiệt trên mái nhà. Chúng cũng tránh mọi nguy cơ quá nhiệt hoặc rò rỉ nước trong thời tiết nóng vì máy nén sẽ tắt khi nước được lưu trữ đạt đến nhiệt độ yêu cầu. Vì máy bơm nhiệt có quạt trên dàn nóng (outdoor unit) nên chúng có thể gây ra tiếng ồn, vì vậy hãy cân nhắc về vị trí lắp dàn nóng để tránh ảnh hưởng đến hàng xóm.

Chi phí vận hành máy bơm nhiệt có thể tăng nếu phải vận hành máy nén theo biểu giá điện cao hoặc vận hành bộ tăng áp điện. Biểu giá điện khác nhau giữa các khu vực và vùng lãnh thổ, và một số mẫu máy nước nóng bơm nhiệt phù hợp hơn với việc vận hành theo biểu điện hạn chế.

Vì máy bơm nhiệt sử dụng điện để vận hành máy bơm, nếu bạn đã lắp đặt hệ thống điện mặt trời, hãy cân nhắc thời điểm sử dụng để tối đa hóa việc sử dụng năng lượng tái tạo miễn phí. Ngoài ra, bộ điều khiển thông minh cũng có thể quản lý việc này nếu hệ thống không có bộ hẹn giờ tích hợp.

Giải pháp Bơm nhiệt Ecotherm với công nghệ EVI (phun hơi tăng cường) có thể đạt được một số thông số tích cực. Bằng cách bơm chất làm lạnh trực tiếp vào đầu máy nén cuộn, các điều kiện trong mạch làm lạnh của hệ thống sẽ thay đổi. Kết quả là nhiệt độ đầu ra của bơm nhiệt đạt đến nhiệt độ dòng chảy lên tới 65°C ngay cả khi nhiệt độ bên ngoài thấp.

Một ưu điểm khác của công nghệ EVI trong bơm nhiệt Ecotherm là tổn thất nhiệt thấp hơn và hiệu quả khi giảm nhiệt độ nguồn. Ở nhiệt độ nguồn cao hơn, mạch EVI có thể bị ngắt kết nối và do đó công suất nhiệt và làm mát của bơm nhiệt giảm khoảng 10% đến 25%.

2.1. Các loại máy bơm nhiệt trên thị trường

Máy bơm nhiệt có thể lấy nguồn từ không khí, gọi là bơm nhiệt giải nhiệt gió (phổ biến hơn) hoặc từ mặt đất, gọi là bơm nhiệt giải nhiệt nước.

Để giúp thị trường có thêm lựa chọn cho hệ thống nước nóng heating, Ecotherm cung cấp hệ thống bơm nhiệt Heat pump kết hợp gia nhiệt qua hệ thống bồn nước nóng công nghệ coil xoắn phẳng độc đáo của Ecotherm giúp tiết kiệm 25% năng lượng tiêu thụ, giúp giảm diện tích đặt sàn hiệu quả.

• Air-sourced heat pumps - Bơm nhiệt giải nhiệt gió lấy nhiệt từ không khí để gia nhiệt nước. Máy bơm hoạt động giống như tủ lạnh, nhưng ngược lại. Không khí xung quanh được sử dụng để làm nóng chất làm lạnh, chất này chuyển thành khí. Sau đó, khí được nén, giải phóng nhiệt, nhiệt này được truyền vào nước. Chất làm lạnh được giãn nở trở lại thành chất lỏng và chu trình lặp lại.

Máy bơm nhiệt giải nhiệt gió hoạt động tốt nhất ở những vùng khí hậu ấm áp và ẩm ướt. Ở những vùng khí hậu lạnh, hiệu suất của máy bơm nhiệt giải nhiệt gió giảm vì chất làm lạnh kém hấp thụ nhiệt hơn. Tuy nhiên, một số máy bơm nhiệt được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong điều kiện khí hậu lạnh và đóng băng thường xuyên hoặc lạnh và khô. Một số máy bơm nhiệt giải nhiệt gió có lắp bộ phận tăng áp điện để giúp tăng nhiệt độ nước ở những vùng lạnh hoặc trong thời gian sử dụng nước nóng nhiều.

• Ground-sourced heat pumps - Bơm nhiệt giải nhiệt nước (còn được gọi là máy bơm nhiệt địa nhiệt Geothermal heat pumps) sử dụng nguồn nhiệt từ nguồn nước, rãnh nông hoặc giếng khoan ngầm, thay vì nguồn không khí. Điện được sử dụng để bơm nước hoặc chất làm lạnh quanh một vòng tròn được chôn trong lòng đất hoặc ngâm trong một vùng nước. Nước được bao bọc sẽ hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh. Những máy bơm này thường cung cấp cho cả hệ thống sưởi ấm không gian và hệ thống gia nhiệt nước cho ngôi nhà.

Máy bơm nhiệt địa nhiệt có thể tạo ra hơn 4 đơn vị năng lượng nhiệt cho mỗi đơn vị năng lượng điện được sử dụng. Chúng có thể hoạt động tốt trong các ứng dụng cho nhiều hộ gia đình, nơi có nhiều không gian và chi phí đầu tư cao có thể được phân bổ cho nhiều người dùng.

2.2. Cấu hình máy bơm nhiệt

Máy bơm nhiệt không khí, hay bơm nhiệt giải nhiệt gió có thể được tích hợp (integrated) hoặc tách rời (split).

Trong một hệ thống tích hợp, máy bơm nhiệt giải nhiệt gió được cố định vào bồn chứa nước nóng, có đặc điểm tương tự như hệ thống nước nóng điện tiêu chuẩn và được kết nối theo cùng một cách. Việc lắp đặt hệ thống tích hợp có thể khá đơn giản, đặc biệt là khi thay thế hệ thống điện hiện có. Đây cũng là giải pháp nhỏ gọn hơn nếu không gian hạn chế.

Trong một hệ thống tách rời, bộ bơm nhiệt (giàn lạnh, máy nén, quạt) được đặt cách xa bồn nước nóng. Điều này có thể hữu ích trong những trường hợp cần tính linh hoạt hơn do không gian có sẵn. Ví dụ, nếu không có đủ không gian thông gió thì bồn chứa có thể được lắp bên trong tủ còn giàn lạnh được lắp ngoài trời.

Hệ thống tách rời thường có khả năng đạt hiệu suất cao hơn do kích thước trao đổi nhiệt của chúng. Hệ thống tích hợp cần bộ trao đổi nhiệt có thể lắp trên đỉnh bồn và do đó phải nhỏ hơn.

2.3 Chất làm lạnh (Refrigerants)

Máy bơm nhiệt có thể sử dụng nhiều chất làm lạnh khác nhau trong hệ thống của chúng nhưng phần lớn sử dụng hydrofluorocarbon (hydrocacbon flo hóa - HFC). Các chất làm lạnh này có thể có tiềm năng làm nóng toàn cầu (global warming potential - GWP) rất cao, đây là thước đo tương đối về lượng nhiệt mà khí nhà kính giữ lại trong khí quyển.

Vì nhiều HFC có GWP cao nên rò rỉ (thông qua lỗi thiết bị, lắp đặt kém, hỏng thiết bị hoặc xử lý trái phép) góp phần vào lượng khí thải nhà kính. Theo luật pháp Úc, việc nhập khẩu HFC đang được giảm dần và các chất làm lạnh có GWP thấp hơn đang trở nên phổ biến hơn trong các thiết bị mới. Bao gồm các loại HFC mới có GWP thấp và các chất làm lạnh tự nhiên như carbon dioxide.

3. Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời (Solar hot water systems)

Hầu hết các hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời đều sử dụng bộ thu năng lượng mặt trời hoặc tấm pin năng lượng mặt trời để hấp thụ năng lượng từ mặt trời. Nước được làm nóng bằng mặt trời khi đi qua bộ thu. Sau đó, nước chảy vào bồn chứa cách nhiệt để sử dụng sau.

Tùy thuộc vào khí hậu khu vực, hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời có thể cung cấp tới 90% nước nóng. Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời có chi phí mua và lắp đặt cao hơn so với hệ thống nước nóng thông thường nhưng tiết kiệm năng lượng, giảm hóa đơn điện năng và lượng khí thải nhà kính.

PGTECH cũng đại diện Ecotherm phân phối các giải pháp nước nóng năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng, dạng ống sơ tán hay bộ thu cỡ lớn, được trang bị các thành phần chất lượng cao theo tiêu chuẩn Châu Âu. Các bộ thu năng lượng mặt trời được sản xuất theo thông số kỹ thuật của Ecotherm Áo (Austria).

Ecotherm cung cấp một hệ thống thu nhiệt năng lượng mặt trời hoàn chỉnh và đầy đủ giải pháp, từ hệ thống thu nhiệt mặt trời để sản xuất hơi, tấm phẳng thu nhiệt mặt trời, và hệ thống xi phông nhiệt mặt trời. Tất cả được sản xuất tại Châu Âu, theo tiêu chuẩn Châu Âu cao cấp, đáp ứng được những đòi hỏi khắt khe của đơn vị sử dụng và chủ đầu tư.

Có nhiều tùy chọn hệ thống khác nhau, cho phép lựa chọn:

• Loại bộ thu nhiệt

– tấm phẳng hoặc bộ thu nhiệt ống chân không

– mạch hở hoặc mạch kín

• Cấu hình hệ thống

– thụ động (ống xi phông nhiệt)

– chủ động (bơm)

• Tùy chọn tăng áp

– khí đốt (tự nhiên hoặc LPG)

– điện.

Lưu ý: Tham khảo tư vấn của các chuyên gia trong lĩnh vực này để có thể chọn được loại máy nước nóng năng lượng mặt trời tiết kiệm nhất theo nhu cầu. Hãy cân nhắc đến nguồn năng lượng để tăng cường (khí đốt hoặc điện), hiệu quả sử dụng năng lượng, giá điện, tính dễ lắp đặt và chi phí sản phẩm.

3.1 Các loại bộ thu nhiệt

Bộ thu nhiệt mặt trời giữ lại và sử dụng nhiệt từ mặt trời để tăng nhiệt độ của nước. Có 2 loại chính là bộ thu nhiệt dạng tấm phẳng và dạng ống chân không. Hệ thống tấm phẳng thường rẻ hơn hệ thống ống chân không, nhưng lại không hiệu quả bằng.

Cả bộ thu nhiệt dạng tấm phẳng và ống chân không đều có thể là bộ thu nhiệt dạng mạch hở hoặc mạch kín.

a. Bộ thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng

Bộ thu nhiệt mặt trời dạng tấm phẳng là loại bộ thu nhiệt mặt trời phổ biến nhất và bao gồm:

• một hộp kín có nắp trong suốt
• một tấm kim loại màu tối hấp thụ nhiệt, chứa các ống nước
• lớp cách nhiệt để giảm sự thất thoát nhiệt từ mặt sau và mặt bên của tấm hấp thụ.

Một nhược điểm của tấm thu nhiệt phẳng là chúng chỉ hoạt động với hiệu suất tối đa khi tia nắng mặt trời chiếu vuông góc với tấm phẳng. Chúng cũng bị mất một phần nhiệt khi thời tiết lạnh.

b. Bộ thu nhiệt mặt trời dạng ống chân không

Bộ thu nhiệt mặt trời dạng ống chân không bao gồm một loạt các ống thủy tinh trong suốt bên ngoài cho phép các tia sáng đi qua với sự phản xạ tối thiểu. Bề mặt cong của các ống cho phép các tia nắng mặt trời chiếu vuông góc với các đường ống nước trong phần lớn thời gian trong ngày.

Mỗi ống chứa một đường ống nước bên trong được phủ một lớp hấp thụ các tia nắng mặt trời. Nước chảy qua đường ống và do đó được làm nóng. Khoảng chân không giữa ống bên ngoài và đường ống nước đóng vai trò là lớp cách nhiệt, làm giảm sự mất nhiệt.

Hệ thống ống chân không hiệu quả hơn hệ thống tấm phẳng, đặc biệt là vào những tháng lạnh hơn và những ngày nhiều mây. Điều này khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến hơn ở các vùng có khí hậu lạnh hơn.

Hệ thống ống chân không cũng có trọng lượng nhẹ hơn nhiều so với hệ thống tấm phẳng. Tuy nhiên, hệ thống ống dễ bị hư hỏng, đặc biệt là do mưa đá, nhưng có thể thay thế từng ống riêng lẻ, giúp việc bảo trì lâu dài có khả năng ít tốn kém hơn.

c. Bộ thu mạch hở (open- circuit) so với mạch kín (closed-circuit)

Bộ thu nhiệt cũng có thể là dạngmạch hở hoặc mạch kín.

Trong hệ thống mạch hở, nước chảy trực tiếp qua bộ thu nhiệt mặt trời, vào bồn chứa và sau đó qua đường ống vào nhà.

Trong hệ thống mạch kín, chất lỏng không phải nước chảy qua bộ thu nhiệt, hấp thụ nhiệt từ mặt trời và truyền nhiệt này vào nước trong bồn chứa thông qua bộ trao đổi nhiệt.

Hệ thống mạch kín thường được sử dụng để chống đóng băng. Người ta sử dụng chất lỏng có điểm đóng băng thấp hơn nước được sử dụng để ngăn chặn hiện tượng đóng băng trong các bộ thu nhiệt mặt trời và làm hỏng chúng khi chúng giãn nở.

Hãy chọn chất lỏng một cách cẩn thận vì một số chất lỏng sẽ trở nên "nguội" và làm giảm hiệu quả. Hầu hết các loại chất lỏng cần được kiểm tra hoặc thay thế sau mỗi 5 năm.

Một số hệ thống mạch kín bơm nước nóng qua bộ thu nhiệt khi nhiệt độ gần đóng băng. Tránh sử dụng các hệ thống có tính năng này nếu có khả năng xảy ra sương giá, vì tính năng này làm giảm hiệu suất đáng kể trong thời tiết lạnh.

Các biện pháp bảo vệ chống sương giá khác bao gồm:

• van xả cơ học (knock valve), có thể gây ra sự cố vì chúng thường bị kẹt mở và làm cạn bồn, hoặc không hoạt động, gây ra thiệt hại nghiêm trọng
• các bộ phận gia nhiệt bằng điện, dễ bị hư hỏng khi mất điện và làm giảm hiệu suất sử dụng năng lượng của hệ thống.

3.2 Cấu hình hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời có kiểu thụ động hoặc chủ động.

Trong hệ thống thụ động, nước chảy giữa các bộ thu nhiệt và bồn chứa mà không cần thiết bị cơ học do sự đối lưu tự nhiên. Khi nước nóng lên trong các bộ thu nhiệt, nó trở nên loãng hơn và dâng lên bồn chứa phía trên các bộ thu nhiệt trong khi nước lạnh thay thế nó (đây được gọi là hiệu ứng nhiệt xi phông).

Trong hệ thống chủ động, nước được bơm cơ học giữa các bộ thu nhiệt và bồn chứa.

a. Hệ thống thụ động (hoặc hệ thống ống nhiệt - thermosiphon)

Trong hệ thống thụ động (hoặc hệ thống xi phông nhiệt mặt trời), bồn chứa được đặt phía trên các bộ thu nhiệt mặt trời để nước lạnh chìm vào các bộ thu nhiệt, tại đó nước được mặt trời làm nóng rồi chảy ngược vào bồn chứa. Một dòng nước liên tục chảy qua các bộ thu nhiệt được tạo ra mà không cần máy bơm.

Hệ thống xi phông nhiệt năng lượng mặt trời ECOLUTION | Dung tích bồn chứa từ 120 – 500 L, không cầm bơm với khả năng tiết kiệm tới 70% nước nóng, vận chuyển thuận tiện và lắp đặt dễ dàng, phù hợp nhất dể sử dụng cho biệt thự, nhà ở gia đình, v.v. Hệ thống xi phông nhiệt ECOLUTION được sản xuất hoàn toàn ở Châu Âu theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 12976.

Hệ thống thụ động có 2 loại: loại liên kết gần (close coupled) và loại cấp bằng trọng lực (gravity feed).

Trong hệ thống liên kết gần, bồn chứa nằm ngang được lắp trực tiếp phía trên bộ thu nhiệt trên mái nhà và cung cấp nước nóng ở áp suất chính. Mái nhà phải đủ chắc chắn để chịu được trọng lượng của bồn nước. Cách bố trí này có hiệu quả về mặt chi phí lắp đặt cao nhất nhưng hiệu quả giảm ở những vùng có khí hậu mát và lạnh do mất nhiệt từ bồn chứa. Cần cách nhiệt thêm cho bồn chứa ở những vùng khí hậu này. Ngoài ra, bồn chứa có thể được tháo rời và di chuyển vào bên trong mái nhà, mặc dù điều này làm tăng chi phí.

Trong hệ thống cấp nước bằng trọng lực, bồn chứa được lắp đặt trong khoang mái. Những hệ thống này có chi phí mua rẻ nhất nhưng hệ thống ống nước gia dụng phải phù hợp với việc cấp nước bằng trọng lực, bao gồm các ống có đường kính lớn hơn giữa bồn nước nóng và vòi nước.

Một giải pháp thay thế phổ biến là sử dụng hệ thống cấp nước bằng trọng lực mạch kín để làm nóng nước áp suất chính bằng bộ trao đổi nhiệt (tham khảo Bộ thu nhiệt mạch hở so với mạch kín ở trên).

Giới thiệu về Bồn gia nhiệt nước nóng công nghệ Coil phẳng hiệu suất cao Ecotherm (Áo), giải pháp độc đáo nhất

b. Hệ thống chủ động (hoặc được bơm)

Trong các hệ thống chủ động (còn được gọi là hệ thống bơm hoặc hệ thống tách), các bộ thu nhiệt mặt trời được lắp trên mái nhà và bồn chứa được đặt trên mặt đất hoặc một vị trí thuận tiện khác. Nước (hoặc chất lỏng khác) được bơm qua các bộ thu nhiệt mặt trời bằng một máy bơm điện nhỏ.

Vì hệ thống chủ động không yêu cầu phải lắp đặt bồn chứa lắp trên mái nên chúng ít tác động trực quan hơn, đặc biệt là khi các bộ thu nhiệt mặt trời được lắp ngang bằng với mái nhà. Tuy nhiên, hệ thống chủ động thường đắt hơn khi mua và cần bảo trì nhiều hơn hệ thống thụ động.

Hệ thống chủ động có thể sử dụng nhiều năng lượng hơn hệ thống thụ động vì cần thêm năng lượng để bơm. Ngoài ra còn có sự mất nhiệt tổn bổ sung trong các đường ống giữa bồn chứa và bộ thu nhiệt mặt trời. Tuy nhiên, nếu sử dụng năng lượng tái tạo để cung cấp năng lượng cho máy bơm và các đường ống và bồn chứa được cách nhiệt tốt, hệ thống chủ động có thể giảm lượng khí thải nhà kính nhiều hơn hệ thống thụ động, đặc biệt là ở những vùng có khí hậu mát hơn. Việc sắp xếp theo chiều dọc của bồn chứa cũng cho phép chúng lưu trữ nhiệt hiệu quả hơn hệ thống ống nhiệt nằm ngang.

Cần phải kiểm tra cẩn thận hệ thống đang hoạt động để đảm bảo rằng hệ thống đang vận hành theo đúng thiết kế. Nếu máy bơm hoặc cảm biến bị hỏng, có thể bạn sẽ không nhận ra rõ ràng vì bơm tăng áp (gas hoặc điện) vẫn tiếp tục làm nóng nước. Tắt máy bơm tăng áp vào mùa hè để kiểm tra xem máy bơm có còn hoạt động theo thiết kế không. Nếu nhiệt độ nước lạnh, hãy gọi cho chuyên viên kỹ thuật bảo dưỡng để kiểm tra hệ thống. Hóa đơn tiền điện cao hơn cũng có thể là dấu hiệu của hệ thống bị lỗi. Nếu có thể, hãy chọn sản phẩm có đèn cảnh báo hiển thị khi máy bơm không hoạt động.

Hệ thống chủ động thường được sử dụng để chuyển đổi năng lượng mặt trời khi lắp thêm bộ thu nhiệt mặt trời vào hệ thống nước nóng hiện có hoặc khi mái nhà không thể chịu được trọng lượng của hệ thống thụ động.

3.3 Hệ thống tăng áp (Booster systems)

Để cung cấp nước nóng vào những ngày nhiều mây hoặc khi nhu cầu vượt quá nguồn cung, hầu hết các máy nước nóng năng lượng mặt trời đều có bộ tăng áp gas hoặc điện.

Máy tăng áp điện sử dụng một bộ phận điện bên trong bình chứa để làm nóng nước. Máy tăng áp gas sử dụng đầu đốt gas tự nhiên để làm nóng nước trong bình chứa hoặc phổ biến hơn là trong một thiết bị riêng biệt ở đầu ra của bình chứa.

Máy tăng áp có thể được vận hành thủ công hoặc được điều khiển tự động bằng bộ điều chỉnh nhiệt độ, bộ điều chỉnh nhiệt độ này sẽ ngắt khi nhiệt độ bình chứa xuống dưới mức mong muốn. Nếu bộ tăng áp không được thiết kế và vận hành phù hợp, chúng có thể làm giảm lợi ích của việc sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời do làm giảm lượng nhiệt hấp thụ.

Các bộ điều khiển như công tắc điều khiển và bộ hẹn giờ cũng có thể được sử dụng để quản lý bộ tăng áp và tận dụng tối đa lợi ích từ sự đóng góp từ năng lượng mặt trời.

3.4. Bồn chứa hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

Bồn chứa nước nóng năng lượng mặt trời được sản xuất từ ​​thép không gỉ, đồng hoặc thép tráng men thủy tinh. Bồn chứa bằng đồng chỉ phù hợp với hệ thống áp suất thấp trong khi các bồn chứa khác phù hợp với áp suất chính.

Bồn chứa tráng men thủy tinh được trang bị 'thanh anode bảo vệ' cần được thay thế sau mỗi vài năm để chống ăn mòn (thường xuyên hơn ở những nơi chất lượng nước kém). Các loại bồn khác không yêu cầu biện pháp bảo vệ này trừ khi có ghi chú của nhà sản xuất.

Bồn chứa ngoài trời có thể bị hư hại do sương giá và mất nhiệt đáng kể ở những vùng khí hậu lạnh. Ở những vùng khí hậu như vậy, chúng nên được đặt trong nhà bất cứ khi nào có thể.

a. Vị trí của bồn chứa hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

Bộ thu nhiệt mặt trời thường được đặt trên mái nhà, còn bồn chứa có thể được đặt trên mái nhà, bên trong mái nhà hoặc ở mặt đất.

Để có hiệu suất tối ưu rộng khắp, cần tính toán theo vị trí địa lý khu vực. Chẳng hạn như tại Úc, bộ thu nhiệt mặt trời phải hướng về phía bắc thực. Tuy nhiên, hướng có thể lệch tới 45° so với hướng bắc mà không làm giảm hiệu suất đáng kể. Để có hiệu suất tối đa, hãy đảm bảo rằng bộ thu nhiệt mặt trời không bị cây cối hoặc các tòa nhà gần đó che bóng trong thời gian dài trong ngày, đặc biệt là vào mùa đông khi mặt trời ở vị trí thấp.

Để có hiệu suất tốt nhất, hãy lắp đặt các tấm thu nhiệt mặt trời theo một góc so với phương ngang để tối đa hóa lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm pin hàng năm. Góc được khuyến nghị so với phương ngang để lắp đặt các tấm thu nhiệt mặt trời giống với góc vĩ độ tại vị trí đó. Tại Úc, góc thay đổi từ 17,5° ở Darwin đến 53° ở Hobart. Trong một số trường hợp, có thể cần tăng góc một chút để cải thiện hiệu suất vào mùa đông và giảm quá nhiệt vào mùa hè.

Trên thực tế, nhiều máy nước nóng năng lượng mặt trời được lắp đặt ở góc nghiêng mái nhà vì như vậy sẽ rẻ hơn. Nó cũng có thể đẹp hơn về mặt thẩm mỹ khi các bộ thu nhiệt mặt trời được lắp ngang với mái nhà thay vì được hỗ trợ bởi các khung nghiêng. Góc nghiêng mái nhà ở Úc thường nằm trong khoảng từ 20° đến 30° nên cách làm này có thể làm giảm hiệu suất vào mùa đông và làm tăng nguy cơ quá nhiệt vào mùa hè. Ở những ngôi nhà mới, có thể thiết kế mái nhà sao cho phù hợp với góc thu nhiệt mặt trời.

b. Các điều cần lưu ý khi lắp đặt hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

Một hệ thống ống nhiệt thermosiphon system hoàn chỉnh chứa đầy nước có thể nặng tới vài trăm kilôgam. Hầu hết các mái nhà đều có thể chịu được bình chứa mà không cần gia cố, nhưng hãy kiểm tra với những người có chuyên môn về xây dựng trước khi lắp đặt.

Hãy đảm bảo cách nhiệt tất cả các bộ phận, bao gồm cả đường ống và van, để hệ thống có được hiệu suất tốt nhất. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các hệ thống ống nước nóng nhiệt xi phông có khoảng cách xa giữa bình chứa và các vòi nước nóng. Cách nhiệt là rất quan trọng ở những nơi có khí hậu lạnh. Hãy đảm bảo bộ điều khiển tăng áp được đặt ở vị trí dễ tiếp cận và có đèn báo mà bạn có thể nhìn thấy từ bên trong để nhắc nhở bạn tắt bộ tăng áp khi không cần thiết.

Việc lắp đặt hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời thường phức tạp hơn so với hệ thống truyền thống hoặc máy bơm nhiệt, và có thể bị chậm trễ về thời gian. Trong những tình huống khẩn cấp, có thể lắp đặt bình chứa năng lượng mặt trời và bộ tăng áp nhanh chóng, có thể cung cấp nguồn nước nóng hợp lý chỉ từ bộ tăng áp.

Sau đó, có thể lắp thêm bộ thu nhiệt mặt trời sau vài ngày. Một số nhà cung cấp cũng đề nghị lắp đặt hệ thống nước nóng tạm thời, hệ thống này sẽ được tháo ra khi lắp đặt hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời.

c. Vận hành và bảo trì hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

Đặt nhiệt độ của bộ điều chỉnh nhiệt tăng cường ở mức tối thiểu là 60°C. Cài đặt nhiệt độ thấp hơn có thể tạo điều kiện cho vi khuẩn Legionella có hại phát triển. Hãy nhớ đảm bảo tắt bộ điều chỉnh nhiệt tăng cường trong khi đi du lịch. Khi trở về, hãy đảm bảo rằng nước được đun nóng đến nhiệt độ tối thiểu là 60°C trong ít nhất 35 phút trước khi sử dụng. Điều này sẽ tiêu diệt bất kỳ vi khuẩn nào có thể phát triển. Có thể mất vài giờ để nước nóng đến 60°C.

Thực hiện theo khuyến nghị bảo trì của nhà sản xuất. Thường xuyên vệ sinh tấm pin mặt trời để loại bỏ bụi. Xả sạch bộ thu nhiệt mặt trời để loại bỏ bùn.

Nên thực hiện các hoạt động cần dùng nước nóng vào đầu ngày để nước trong bình được mặt trời làm nóng lại, sẵn sàng sử dụng vào ban đêm.

Đối với một số hệ thống, tình trạng nước quá nóng có thể là vấn đề vào mùa hè – nhiệt độ nước trong máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể đạt đến điểm sôi dưới ánh nắng mặt trời mùa hè. Điều này có thể gây ra các vấn đề về an toàn cho người sử dụng. Nó cũng có thể gây ra áp suất tích tụ và hệ thống có thể xả nước nóng để tự bảo vệ, làm tăng lượng nước sử dụng. Các tùy chọn để giải quyết vấn đề này bao gồm:

• lắp van trộn nhiệt độ để giảm nhiệt độ nước tại vòi xuống mức an toàn
• lắp thiết bị tản nhiệt vào hệ thống
• che bóng một phần của bộ thu nhiệt vào mùa hè.

4. Hệ thống nước nóng bằng hệ thống nồi hơi (lò hơi) đốt bằng gas/dầu (Gas hot water systems)

4.1. Khí đốt tự nhiên (Natural gas)

Máy nước nóng chạy bằng khí đốt tự nhiên tạo ra ít khí thải nhà kính hơn so với máy nước nóng điện trực tiếp sử dụng điện không tái tạo lấy từ lưới điện. Tuy nhiên, với nhiên liệu hóa thạch, khí đốt tạo ra nhiều khí thải nhà kính hơn điện tái tạo.

Hệ thống bình lưu trữ nước nóng bằng khí đốt có thể làm nóng nước trong bình nhanh hơn và thường sử dụng bình nhỏ hơn so với hệ thống bình lưu trữ nước nóng điện tương đương. Vì lý do an toàn cháy nổ, không có lớp cách nhiệt ở đáy bình do ngọn lửa gas đang cháy. Lớp cách nhiệt xung quanh lớp ngoài cũng có thể rất ít. Việc không có lớp cách nhiệt này dẫn đến tình trạng tổn thất nhiệt cao hơn so với các bình chứa nước nóng sử dụng các nguồn năng lượng khác.

Hệ thống nước nóng đốt gas tức thời làm nóng nước khi sử dụng. Điều này đòi hỏi lưu lượng gas cao khi cung cấp lượng nước nóng lớn, có thể cần lắp đặt đường ống dẫn gas lớn hơn và thậm chí là đồng hồ đo khí gas lớn hơn. Các thiết bị tiêu chuẩn chỉ có thể cung cấp đủ nước nóng cho 1 hoặc 2 điểm cùng một lúc nhưng các thiết bị gas hiệu suất cao có thể cung cấp nhiều điểm cùng một lúc.

Một số thiết bị khí lưu lượng tức thời hoạt động không ổn định ở lưu lượng thấp, đặc biệt là khi nước đầu vào tương đối ấm (ví dụ, ở vùng khí hậu ấm hoặc khi được làm ấm trước bằng năng lượng mặt trời). Đầu đốt của chúng không thể giảm xuống đủ thấp để tránh làm nước quá nóng, vì vậy chúng sẽ tắt vì lý do an toàn. Vì vậy, một số thiết bị có thể không hoạt động tốt với vòi sen tiết kiệm nước hoặc hệ thống làm nóng sơ bộ bằng năng lượng mặt trời. Hãy tìm lời khuyên từ các chuyên gia ống nước.

Lò hơi đốt bằng gas hoặc dầu, sử dụng với bồn gia nhiệt công suất cao coil xoắn phẳng Ecotherm là một giải pháp độc đáo.

4.2 Khí dầu hóa lỏng LPG

Hệ thống khí dầu hóa lỏng (LPG) có tính năng tương tự như hệ thống khí đốt tự nhiên nhưng thường đắt hơn gấp 2 đến 3 lần.

Các loại máy nước nóng tức thời (đặc biệt là các mẫu điều khiển điện tử công suất cao) sử dụng đầu đốt gas lớn hơn nhiều và thường cần ống cung cấp gas lớn hơn. Nếu bạn đã kết nối đường ống dẫn khí để cung cấp cho bếp hoặc lò sưởi trong phòng, có thể phải thay đường ống cung cấp khí bằng ống lớn hơn. Vì vậy, nếu có thể, hãy quyết định loại bạn sẽ mua trước khi lắp đặt đường ống cung cấp gas. Các thiết bị khí LPG thường yêu cầu 2 bình gas dung tích 45kg để tránh phải thay bình gas thường xuyên.

5. Hệ thống nước nóng điện

Hệ thống nước nóng bằng điện có thể là hệ thống lưu trữ hoặc hệ thống tức thời, và cũng có thể sử dụng năng lượng mặt trời.

5.1 Bồn trữ nước nóng điện (Electric storage water heaters)

Bồn nước nóng điện được bán tại đâu phải đáp ứng Tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng tối thiểu do Chính phủ nơi đó đặt ra. Bồn trữ nước nóng điện tiêu chuẩn sử dụng bộ phận gia nhiệt bên trong bình để làm nóng nước. 

Các bình nước nóng điện lớn hơn thường được kết nối với giá điện ngoài giờ cao điểm, nếu có, và đun nước vào thời điểm giá điện rẻ nhất (thường là vào ban đêm hoặc sáng sớm).

Có thể sử dụng bồn nước nóng điện kết hợp với quang điện mặt trời để giảm mức sử dụng năng lượng.

Bồn nước nóng điện công nghiệp và thương mại hay có thể được gọi là máy nước nóng thương mại sử dụng điện trở gia nhiệt từ 200 lít tới 10.000 lít, là giải pháp vô cùng độc đáo của Ecotherm Áo, với đa dạng lựa chọn về dung tích, công suất nhiệt, tích hợp đầy đủ hệ thống Control Panel để hỗ trợ lắp đặt và quản lý vận hành.

Bồn nước nóng điện Ecotherm là lựa chọn cho các dự án cần ít không gian lắp đặt, không cần đấu nối các hệ thống bơm nhiệt hoặc nồi hơi gas, dầu mà chỉ cần bồn nước nóng có tích hợp điện trở gia nhiệt dùng bộ thanh gia nhiệt incoloy 825, đáp ứng các yêu cầu về nước nóng của tòa nhà. 

Lưu ý: Bình chứa nước nóng điện có dung tích dưới 250L thường sử dụng điện năng cao nhất và thường là loại bình nước nóng vận hành tốn kém nhất. Tuy nhiên, chúng có thể tiết kiệm chi phí cho những hộ gia đình có nhu cầu sử dụng nước nóng thấp.

5.2 Bồn nước nóng tức thời điện (Electric instantaneous water heaters)

Máy nước nóng tức thời chạy bằng điện phải được kết nối với biểu giá theo ngày, do đó chi phí vận hành có thể sẽ cao hơn hệ thống lưu trữ chạy ngoài giờ cao điểm. Tuy nhiên, vì không có bình chứa nhiệt nên chi phí vận hành loại này rẻ hơn so với máy nước nóng lưu trữ theo ngày.

Chúng có thể đắt hơn đáng kể so với máy nước nóng tức thời chạy bằng khí, năng lượng mặt trời hoặc máy bơm nhiệt. Các mẫu hiện đại có khả năng kiểm soát nhiệt độ tốt hơn so với các mẫu cũ và hiện đang được sử dụng nhiều hơn trong các căn hộ. Nên tránh các loại máy nước nóng điện này để giảm thiểu chi phí năng lượng và khí thải.

5.3 Hệ thống nước nóng sử dụng điện mặt trời PV

Nhìn chung có 2 loại cấu hình khác nhau, trong đó điện từ hệ thống điện mặt trời PV (quang điện) được sử dụng để đun nước. Đó là:

• điện trên bộ hẹn giờ hoặc bộ chuyển hướng
• điện mặt trời trực tiếp.

Nếu ngôi nhà được lắp hệ thống điện mặt trời PV, thì bình nước nóng tích trữ điện có thể được lắp bộ hẹn giờ để bộ phận làm nóng hoạt động vào ban ngày, khi điện mặt trời có nhiều khả năng sản xuất điện cao nhất. Bồn chứa nước nóng điện vẫn sẽ sử dụng điện lưới để làm nóng nước nếu không có đủ năng lượng mặt trời trong thời gian đã cài đặt. 

Ngoài ra, có thể lắp thêm bộ chuyển hướng cho phép điện từ hệ thống điện mặt trời được ưu tiên dẫn đến hệ thống nước nóng. Lợi ích của các loại hệ thống này là thay vì xuất điện dư thừa trở lại lưới điện và nhận một khoản tiền nhỏ từ nhà bán lẻ điện, bạn có thể lưu trữ năng lượng do hệ thống điện mặt trời tạo ra, bù đắp chi phí điện cao hơn nhiều mà bạn thường mua từ lưới điện. Điện lưới cũng có sẵn để bổ sung cho việc đun nước vào những ngày ít nắng.

Cải tạo hệ thống nước nóng của khách sạn Corinthia Paraha Séc (Czech), giúp tiết kiệm 25% năng lượng

C. Lựa chọn và sử dụng hệ thống nước nóng trung tâm

1. Những cân nhắc khi lựa chọn hệ thống nước nóng trung tâm

Việc lựa chọn hệ thống nước nóng là quyết định mà bạn chỉ có thể đưa ra một vài lần trong đời. Dành thời gian nghiên cứu các lựa chọn sẽ đảm bảo bạn mua được hệ thống cung cấp đủ nước nóng, tiết kiệm tiền và giảm lượng khí thải nhà kính của gia đình bạn.

Nhiều người thấy mình phải đưa ra quyết định này chỉ sau khi hệ thống hiện tại của họ bị hỏng và không có nhiều thời gian để nghiên cứu kỹ lưỡng các tùy chọn khả khi. Nếu bạn có một hệ thống cũ, bạn nên dành thời gian để xem xét các lựa chọn, nhờ đó, bạn có thể đưa ra lựa chọn tốt hơn khi cần mua hàng gấp.

Chọn hệ thống nước nóng trung tâm phù hợp với nhu cầu, khu vực sống và ngân sách của bạn. Hãy cân nhắc:

• Quy mô hộ gia đình — quy mô hệ thống nước nóng bạn cần sẽ phụ thuộc vào số người sống trong nhà và thói quen sử dụng nước nóng (ví dụ: tất cả mọi người có tắm cùng một lúc trong ngày hay không; hoặc chạy máy rửa chén, máy giặt và bồn tắm cùng một lúc). Thông thường, một người sử dụng khoảng 50 lít nước nóng mỗi ngày, nhưng hãy đánh giá hoàn cảnh của mình trước khi đưa ra quyết định.
• Chi phí — cả chi phí mua và chi phí vận hành hệ thống nước nóng đều cần được cân nhắc. Năng lượng mà máy nước nóng sử dụng sẽ ảnh hưởng đến hóa đơn tiền điện trong nhiều năm tới, vì vậy hãy cân nhắc kỹ trước khi mua. Một hệ thống nước nóng hiệu quả cũng có thể làm tăng giá trị bán lại của ngôi nhà.
• Không gian có sẵn — có thể không thể lắp đặt một số hệ thống trong những ngôi nhà hiện tại do thiếu không gian hoặc bố trí khó khăn.
• Loại máy nước nóng hiện có — một số hệ thống nước nóng hiện có có thể được chuyển đổi thành các loại bền vững hơn. Ví dụ, một số hệ thống lưu trữ điện tiêu chuẩn có thể được gắn vào hệ thống tách rời, chẳng hạn như máy bơm nhiệt hoặc máy nước nóng năng lượng mặt trời.
• Nguồn năng lượng khả dụng — sự lựa chọn của bạn cũng có thể bị giới hạn bởi các nguồn năng lượng khả dụng. Phải có đủ diện tích mái nhà hướng về phía bắc và có thể tiếp cận năng lượng mặt trời nếu lắp đặt hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời. Một số khu vực không có khí đốt tự nhiên.
• Khí hậu địa phương — những nơi có nhiều nắng với bức xạ mặt trời tốt cho phép hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời hoạt động hiệu quả nhất.
• Lượng khí thải nhà kính — lượng khí thải do hệ thống nước nóng của bạn tạo ra phụ thuộc vào:

- cường độ khí nhà kính của nguồn năng lượng (ví dụ, điện hoặc khí đốt)

- hiệu suất của thiết bị nước nóng

- lượng bức xạ mặt trời có sẵn cho hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

- lượng nhiệt có sẵn trong không khí xung quanh cho hệ thống nước nóng bơm nhiệt

- lượng nhiệt bị mất bởi các bồn chứa nước nóng, phụ kiện và đường ống ra không khí bên ngoài

- thể tích và thời điểm trong ngày tiêu thụ nước nóng.

• Đối với các khu chung cư, một máy nước nóng năng lượng mặt trời trung tâm lớn, tiết kiệm chi phí (hoặc nhiều máy dùng chung) có thể được kết hợp hiệu quả với bộ tăng áp gas tức thời hoặc với các bồn chứa điện nhỏ cách nhiệt cao hoặc bộ tăng áp điện tức thời trong mỗi đơn vị.

2. Thiết kế và lắp đặt hệ thống

Ước tính chính xác nhu cầu nước nóng của bạn để đảm bảo hệ thống của bạn không quá lớn hoặc quá nhỏ so với hộ gia đình của bạn. Nếu bồn chứa nước nóng của hệ thống lưu trữ quá nhỏ so với số người trong nhà, nước nóng có thể hết. Nếu bồn chứa nước nóng quá lớn, chi phí vận hành sẽ quá cao, trừ khi bồn chứa nước nóng (cũng như phụ kiện và ống cung cấp) được cách nhiệt tốt.

Hãy cân nhắc kỹ lưỡng nhu cầu nước nóng của bạn và kết hợp hệ thống phù hợp với các yêu cầu của bạn. Một hệ thống nhỏ hơn có thể cung cấp đủ nước nóng, đặc biệt là nếu kết hợp với vòi sen và vòi tiết kiệm nước, đồng thời giảm thất thoát nhiệt lưu trữ. Cân nhắc lắp đặt máy nước nóng tức thời hiệu suất cao nếu nhu cầu nước nóng của bạn nhỏ hoặc không liên tục.

Lưu ý: Khoảng 30% năng lượng dùng để đun nước trong hệ thống lưu trữ bị lãng phí do mất nhiệt từ bồn chứa nước nóng và hệ thống đường ống liên quan. Tỷ lệ thất thoát cao hơn có thể xảy ra đối với những hộ gia đình có mức tiêu thụ nước nóng thấp. Có thể giảm thiểu thất thoát này thông qua thiết kế và lắp đặt cẩn thận.

Giữ đường ống nước nóng càng ngắn càng tốt để giảm thiểu thất thoát nhiệt. Trong nhà mới hoặc cải tạo, hãy đặt các khu vực ẩm ướt gần nhau và đặt máy nước nóng gần tất cả các điểm sử dụng nước nóng. Nếu không thể thực hiện được điều này, hãy đặt máy gần bếp, nơi thường xuyên sử dụng lượng nước nóng nhỏ.

Hệ thống lưu trữ mất nhiệt qua thành bể. Giảm mất nhiệt từ hệ thống nước nóng lưu trữ bằng cách bọc bể bằng tấm chăn cách nhiệt. Tuy nhiên, những tấm chăn như vậy không phù hợp với hệ thống lưu trữ khí có đèn báo vì nước được lưu trữ có thể bị quá nóng (đặc biệt là trong thời tiết nóng). Tuân thủ tất cả các yêu cầu an toàn khi bọc hệ thống nước nóng bằng vật liệu cách nhiệt.

Cách nhiệt đường ống nước nóng, đặc biệt là đường ống thiên dẫn từ máy nước nóng vào nhà và đường ống dẫn đến van xả (trong hệ thống lưu trữ).

Các đường ống dẫn nước nóng từ bồn nước nóng hoặc bình chứa đến van điều chỉnh nhiệt độ (yêu cầu giới hạn nước nóng ở mức 50°C để tránh bị bỏng) cũng phải được cách nhiệt tốt. Hãy đảm bảo tuân thủ các yêu cầu của chính quyền tiểu bang hoặc lãnh thổ nơi sinh sống về việc xác định vị trí lắp đặt van điều chỉnh nhiệt độ.

Sử dụng các biện pháp kiểm soát phù hợp để tính thời gian đun nước nóng nhằm giảm thiểu chi phí. Điều này có thể bao gồm việc áp dụng các khoảng thời gian có mức thuế thấp hơn, bằng cách sử dụng điện mặt trời PV hoặc phản hồi tín hiệu giá khi có chương trình phản hồi nhu cầu.

Cải tạo hệ thống nước nóng trung tâm và hơi nước cho khách sạn Sheraton Hongkong, giúp tiết kiếm 25% năng lượng

3. Tính an toàn

Hệ thống lưu trữ nước nóng cho các tòa nhà dân cư phải được đun nóng đến nhiệt độ tối thiểu là 60°C để ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn có thể gây hại cho con người, chẳng hạn như vi khuẩn Legionella.

Tuy nhiên, nước ở nhiệt độ 60°C sẽ gây bỏng da trong vòng 5 giây. Cách tốt nhất để ngăn ngừa bỏng nước nóng là giảm nhiệt độ cung cấp nước nóng xuống 50°C. Điều này có thể thực hiện được bằng cách lắp van điều chỉnh nhiệt độ hoặc van trộn nhiệt có thể được thiết lập để cung cấp nước nóng ở nhiệt độ chính xác, an toàn. Theo luật, tất cả các hệ thống nước nóng mới đều phải lắp van điều chỉnh nhiệt độ để đảm bảo nhiệt độ nước tại vòi là 50°C.

Ngoại lệ đối với các yêu cầu này là các trung tâm chăm sóc trẻ em, trường học, viện dưỡng lão hoặc các cơ sở tương tự, nơi có giới hạn nhiệt độ cung cấp nước nóng bắt buộc là 45°C.

Khoảng thời gian tốt thiểu để khiến da bị bỏng nặng hoặc bị bỏng do nước ở nhiều nhiệt độ khác nhau.

Hướng dẫn lựa chọn van trộn nhiệt độ lắp cho trục trung tâm nhánh chính, lưu lượng nước lớn

4. Tiết kiệm năng lượng và nước

Giảm sử dụng nước nóng là một cách tuyệt vời để tiết kiệm hóa đơn tiền điện và giảm lượng khí thải nhà kính, bất kể loại máy nước nóng nào.

5. Thay đổi thói quen sử dụng nước nóng

Tắm nhanh hơn. Sử dụng bộ hẹn giờ tắm để nhắc nhở mọi người trong gia đình tiết kiệm nước và năng lượng.

Nếu bạn không cần nước nóng hoặc chỉ cần dùng trong thời gian ngắn, hãy di chuyển vòi trộn sang vị trí lạnh. Vòi trộn vẫn ở vị trí trung tâm có thể tăng lượng nước nóng sử dụng vì chúng trộn nước nóng và nước lạnh với nhau.

Sửa chữa ngay các vòi nước nóng bị nhỏ giọt và các thiết bị bị rò rỉ, bao gồm van xả từ bình nước nóng của bạn. Van xả áp bảo vệ bình nước nóng dự trữ bằng cách xả bớt áp suất dư thừa trong hệ thống; nếu một cái xô đặt dưới van đầy trong một ngày, thì cần phải thay thế.

6. Sử dụng sản phẩm thông minh

Tắm vòi sen tiêu thụ nhiều nước nóng nhất trong một hộ gia đình trung bình. Lắp đặt vòi sen được xếp hạng 3 sao (loại hiệu quả nhất) có thể giảm mức sử dụng này xuống khoảng một nửa.

Nếu bạn có máy nước nóng tức thời, hãy đảm bảo rằng vòi hoa sen tiết kiệm nước tương thích và không làm giảm dòng chảy quá mức. Kiểm tra điều này với nhà sản xuất máy nước nóng.

Một số hệ thống gas tức thời có báo động về lượng nước nóng. Báo động này sẽ cảnh báo người dùng khi lượng nước nóng nhất định được cung cấp, có khả năng tiết kiệm năng lượng và nước.

Mua máy giặt và máy rửa chén có tùy chọn chu trình giặt lạnh hoặc tiết kiệm và sử dụng các chu trình này càng nhiều càng tốt. Chỉ sử dụng máy khi máy đầy hoặc giặt tiết kiệm ít hơn hoặc giặt nửa tải nếu có các cài đặt đó.

Cách nhiệt tất cả các đường ống nước nóng lộ thiên và cách nhiệt cả bình chứa nước nóng nếu bạn có.

Hệ thống bảo ôn cách nhiệt bằng sợi lông cừu, vỏ bằng nhựa và khớp khóa nhôm được cấp bằng sáng chế của Ecotherm

7. Thay đổi cài đặt của bạn

Đặt bộ điều chỉnh nhiệt độ của hệ thống lưu trữ nước nóng ở mức ít nhất 60°C để ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn có hại có thể gây hại cho con người, chẳng hạn như Legionella. Nhưng không nên đặt ở mức cao hơn vì điều này sẽ sử dụng năng lượng không cần thiết.

Hệ thống nước nóng liên tục không nên được thiết lập ở nhiệt độ quá 50°C. Bất kỳ nhiệt độ nào cao hơn đều có nghĩa là năng lượng được sử dụng không cần thiết.

Tắt hệ thống nước nóng khi đi nghỉ dưỡng/du lịch. Tuy nhiên, khi bạn trở về, bạn sẽ cần đảm bảo rằng nước được đun nóng và lưu trữ ở nhiệt độ trên 60°C trong ít nhất 35 phút trước khi sử dụng. Điều này sẽ tiêu diệt bất kỳ vi khuẩn nào có thể phát triển. Có thể mất vài giờ để nước nóng lên trên 60°C.

Kết luận

Các Giải pháp nước nóng trung tâm trọn gói của ECOTHERM là hệ thống tiết kiệm không gian, hiệu quả và kinh tế nhất được thiết kế, hoàn hảo theo yêu cầu của từng khách hàng. Năng lượng nhiệt cho sản xuất nước nóng dân dụng, hệ HVAC hoặc nhiệt cho sản xuất được tạo ra bằng cách sử dụng công nghệ bơm nhiệt mới nhất hoặc nồi hơi hiện đại với hệ thống đốt NOx hiệu quả cao và thấp. Đối với hệ thống nước nóng sinh hoạt, ECOTHERM tự phát triển và sản xuất Bồn nước nóng công suất lớn bằng thép không gỉ đảm bảo sản lượng nước nóng vệ sinh tối đa. Bảng điều khiển chính với công nghệ PLC mới nhất đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn cho tất cả các thành phần trong phòng nồi hơi. Hàng ngàn công trình bệnh viện, khách sạn, trường học, nhà máy công nghiệp, và tòa nhà lớn trên thế giới đã được hưởng lợi từ những giải pháp ưu việt nhất của hệ nước nóng trung tâm & hệ hơi của Ecotherm.

PGTech Co., Ltd - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Copyright © - Bản quyền bài viết thuộc về PGTech Việt Nam

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

                                              Kỹ Sư: Mạnh Thắng

PGTECH CO., LTD

VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT2, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.

 Địa Chỉ: PGTECH Co., Ltd số 12, Ngõ 28, Đường Tây Hồ,  Phường Quảng An, Quận Tây Hồ, TP. Hà Nội

Điện Thoại: 024-730235 88 - Hotline: 0962 875 986

Fax: 024-730235 89

Email: info@pgtech.com.vn      sales@pgtech.com.vn 

Website: www.pgtech.com.vn