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 là gì và bơm nhiệt hoạt động thế nào?

24/05/2025

Bơm nhiệt (heat pump) là một thiết bị sưởi và làm mát hiện đại, có thể vận hành linh hoạt quanh năm nhờ khả năng chuyển đổi nhiệt giữa môi trường ngoài và không gian bên trong công trình. Khác với các hệ thống sưởi truyền thống sử dụng nhiên liệu hóa thạch (như lò hơi hoặc máy đốt dầu), bơm nhiệt hoạt động bằng điện và sử dụng môi chất lạnh để chuyển đổi năng lượng nhiệt từ môi trường xung quanh vào hệ thống sưởi hoặc làm mát.

Trong những tháng lạnh, bơm nhiệt sẽ thu nhiệt từ không khí bên ngoài – kể cả khi trời lạnh – và truyền nhiệt vào trong nhà để sưởi ấm. Ngược lại, vào mùa hè, nó hoạt động như một máy điều hòa không khí, loại bỏ nhiệt từ không gian trong nhà để làm mát. Chính vì đặc tính kép này, bơm nhiệt là một giải pháp tối ưu, giúp người dùng không cần lắp đặt hệ thống sưởi và làm mát riêng biệt.

Bơm nhiệt ngày nay được chia làm hai nhóm chính:

Bơm nhiệt nguồn không khí (Air Source Heat Pump – ASHP): trao đổi nhiệt giữa không khí bên trong và bên ngoài công trình, phổ biến trong các ứng dụng dân dụng và thương mại.
Bơm nhiệt địa nhiệt (Ground Source Heat Pump – GSHP): trao đổi nhiệt giữa không khí trong nhà và đất bên ngoài, có chi phí đầu tư cao hơn nhưng hiệu suất ổn định hơn do nhiệt độ đất ít biến động.

Một trong những công nghệ tiên tiến hiện nay là bơm nhiệt CO₂ – sử dụng khí CO₂ làm môi chất lạnh tự nhiên (R744), thân thiện với môi trường và có khả năng làm việc hiệu quả ở dải nhiệt độ rất rộng. Enerblue (Ý) là nhà sản xuất hàng đầu thế giới chuyên phát triển dòng bơm nhiệt CO₂ trung tâm, đặc biệt phù hợp với các công trình tiêu thụ nước nóng lớn như khách sạn, bệnh viện, chung cư, nhà máy…

Gian hàng Hall 12.1 Stand B59 Enerblue tại ISH 2025 — *Giải pháp bơm nhiệt R744 tiên tiến của Enerbule tại Triển lãm ISH Dubai 2025*

Trong các phần tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính của hệ thống bơm nhiệt, chu trình làm mát – sưởi ấm của bơm nhiệt – đặc biệt là các dòng bơm nhiệt công nghệ CO₂ hiện đại.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của bơm nhiệt

Mặc dù được gọi là “bơm nhiệt”, thiết bị này không trực tiếp tạo ra nhiệt như lò hơi hay lò đốt, mà thay vào đó, chuyển nhiệt từ nơi này sang nơi khác. Vào mùa đông, bơm nhiệt hấp thụ năng lượng nhiệt từ môi trường ngoài trời – kể cả khi trời lạnh – và truyền vào trong nhà. Vào mùa hè, thiết bị sẽ hoạt động giống như một máy điều hòa, hút nhiệt từ không khí trong nhà và thải ra môi trường ngoài để làm mát.

So với hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu truyền thống, bơm nhiệt giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể, giảm phát thải khí CO₂ và thân thiện với môi trường hơn. Đặc biệt, khi hoạt động ở chế độ làm mát, bơm nhiệt gần như tương đương với một hệ thống điều hòa không khí thông thường, nhưng có thể vận hành hai chiều thay vì chỉ làm lạnh.

Bơm nhiệt phù hợp với khí hậu nào?

Hiệu suất hoạt động của bơm nhiệt phụ thuộc vào điều kiện khí hậu nơi lắp đặt. Tại các vùng có khí hậu ôn hòa (ít khi xuống dưới 0°C), bơm nhiệt là lựa chọn lý tưởng để thay thế hoàn toàn hệ thống sưởi – làm mát truyền thống. Tuy nhiên, ở những khu vực lạnh hơn, bơm nhiệt có thể được kết hợp với lò hơi trong một hệ thống gọi là “hệ thống nhiên liệu kép” (dual-fuel). Trong những ngày giá rét, khi bơm nhiệt không còn đạt hiệu suất tối ưu, lò hơi sẽ được kích hoạt để hỗ trợ sưởi ấm, đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Giải pháp bơm nhiệt CO₂ – Hiệu suất vượt trội ở cả vùng khí hậu lạnh

Với sự phát triển của công nghệ môi chất lạnh tự nhiên CO₂ (R744), các dòng bơm nhiệt CO₂ như Enerblue CO₂ Heat Pump vẫn hoạt động ổn định và hiệu quả ngay cả ở những vùng khí hậu lạnh sâu dưới -20°C – điều mà các dòng bơm nhiệt thông thường gặp khó khăn. Môi chất CO₂ có áp suất cao, truyền nhiệt tốt, không gây suy giảm tầng ozone, và có hiệu suất cao ở dải nhiệt độ lớn – phù hợp cho hệ thống nước nóng trung tâm, cấp nhiệt cho tòa nhà, khách sạn, bệnh viện hay nhà máy công nghiệp.

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

Các bộ phận chính của hệ thống bơm nhiệt

Một hệ thống bơm nhiệt tiêu chuẩn, đặc biệt là bơm nhiệt không khí (air source heat pump), bao gồm hai thành phần chính: dàn nóng (outdoor unit) và dàn lạnh hay bộ xử lý khí (indoor unit). Mỗi bộ phận đều chứa các linh kiện quan trọng giúp hệ thống vận hành trơn tru trong cả chế độ sưởi ấm và làm mát.

Dàn nóng (Outdoor Unit)

Dàn nóng là bộ phận đặt ngoài trời, có cấu trúc tương tự như cục nóng của máy điều hòa không khí. Nó bao gồm:

Cuộn trao đổi nhiệt (coil): Đóng vai trò bình ngưng (condenser) trong chế độ làm mát, hoặc bình bay hơi (evaporator) trong chế độ sưởi.
Quạt gió (fan): Hút không khí bên ngoài và thổi qua cuộn trao đổi nhiệt để hỗ trợ quá trình trao đổi nhiệt.

Dàn lạnh (Indoor Unit)

Còn gọi là air handler – bộ xử lý khí trong nhà. Dàn lạnh cũng gồm hai thành phần chính:

Cuộn trao đổi nhiệt: Hoạt động như bình bay hơi trong chế độ làm mát hoặc bình ngưng trong chế độ sưởi.
Quạt thổi: Có chức năng lưu thông không khí qua cuộn nhiệt và phân phối không khí mát hoặc ấm khắp không gian sống thông qua hệ thống ống gió.

Môi chất lạnh (Refrigerant)

Môi chất lạnh là chất dẫn truyền nhiệt, hấp thụ nhiệt từ nguồn bên ngoài và giải phóng nhiệt vào không gian trong nhà. Đây là thành phần cốt lõi trong chu trình nhiệt lạnh.

Với các hệ thống bơm nhiệt CO₂ như dòng sản phẩm của Enerblue, môi chất được sử dụng là CO₂ tự nhiên (R744) – giúp nâng cao hiệu suất truyền nhiệt, an toàn môi trường, không gây hại tầng ozone, và hoạt động hiệu quả trong cả dải nhiệt độ thấp.

Máy nén (Compressor)

Máy nén có nhiệm vụ nén môi chất lạnh, làm tăng áp suất và nhiệt độ, và vận chuyển nó qua toàn hệ thống. Đây là “trái tim” của chu trình bơm nhiệt.

Van đảo chiều (Reversing Valve)

Van này cho phép đảo chiều dòng môi chất lạnh, từ đó chuyển đổi chế độ hoạt động từ sưởi ấm sang làm mát, hoặc ngược lại – một đặc điểm nổi bật của hệ thống bơm nhiệt so với điều hòa truyền thống.

Van tiết lưu (Expansion Valve)

Đây là van điều áp, giúp giảm áp suất và nhiệt độ của môi chất lạnh trước khi nó đi vào cuộn bay hơi – một bước cần thiết để bắt đầu chu trình làm lạnh/sưởi mới.

Nguyên lý làm mát và sưởi ấm của bơm nhiệt

Không giống như lò sưởi tạo ra nhiệt, bơm nhiệt không tạo ra nhiệt mà di chuyển nhiệt từ nơi này sang nơi khác – từ không khí hoặc mặt đất bên ngoài vào trong nhà và ngược lại. Nhờ sử dụng môi chất lạnh luân chuyển giữa dàn lạnh (indoor air handler) và dàn nóng (outdoor unit), bơm nhiệt có thể đảm nhiệm cả chức năng làm mát và sưởi ấm.

Trong chế độ làm mát, bơm nhiệt hấp thụ nhiệt bên trong nhà và thải ra môi trường ngoài. Ngược lại, ở chế độ sưởi, nó thu nhiệt từ không khí hoặc mặt đất bên ngoài (ngay cả khi thời tiết lạnh) để làm ấm không gian bên trong.

Sơ đồ chu trình làm lạnh của Heat pump — *Sơ đồ mô phỏng chu trình làm lạnh của Heat pump*

Chu trình hoạt động của bơm nhiệt – Chế độ làm mát

Hiểu được quy trình hoạt động của bơm nhiệt là nắm được nguyên lý: nhiệt luôn di chuyển từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp và áp suất thấp. Bơm nhiệt vận hành dựa trên nguyên lý này để dịch chuyển nhiệt hiệu quả.

Bước 1: Bay hơi

Môi chất lạnh dạng lỏng được bơm qua van tiết lưu vào dàn lạnh trong nhà, nơi nó đóng vai trò bình bay hơi (evaporator). Luồng không khí nóng trong nhà được thổi qua các cuộn ống chứa môi chất lạnh – tại đây, môi chất hấp thụ nhiệt, khiến nó bay hơi thành khí lạnh áp suất thấp, còn luồng không khí sau khi tách nhiệt trở nên mát và được đưa trở lại nhà qua hệ thống ống gió.

Bước 2: Nén khí

Môi chất lạnh dạng khí sau đó được dẫn tới máy nén (compressor). Tại đây, khí được nén ở áp suất cao, dẫn tới tăng nhiệt độ – một đặc tính vật lý tự nhiên của khí nén. Khí nóng này sẽ tiếp tục được đưa ra dàn nóng ngoài trời.

Bước 3: Ngưng tụ

Quạt gió ở dàn nóng sẽ thổi không khí bên ngoài qua cuộn dây ngưng tụ (condenser). Do không khí ngoài trời có nhiệt độ thấp hơn so với khí nóng trong cuộn dây, nhiệt sẽ truyền từ môi chất ra môi trường ngoài, khiến môi chất lạnh từ từ ngưng tụ lại thành chất lỏng.

Bước 4: Giảm áp và lặp lại

Môi chất lạnh dạng lỏng nóng sau khi trao đổi nhiệt tiếp tục đi qua van tiết lưu, nơi áp suất được giảm mạnh, khiến nhiệt độ của môi chất cũng giảm xuống. Môi chất lạnh lúc này đã sẵn sàng lặp lại chu trình, bắt đầu từ bước bay hơi.

Hiệu suất vượt trội từ công nghệ CO₂ của Enerblue

Hệ thống bơm nhiệt CO₂ (R744) do Enerblue (Ý) phát triển tận dụng chính nguyên lý truyền nhiệt này nhưng sử dụng môi chất lạnh tự nhiên CO₂ – có khả năng truyền nhiệt cao hơn, áp suất vận hành lớn, đồng thời hoạt động hiệu quả ở dải nhiệt độ thấp. Đây là lý do vì sao bơm nhiệt CO₂ Enerblue đặc biệt phù hợp với khu vực có mùa đông lạnh, nơi các hệ thống bơm nhiệt truyền thống thường gặp khó khăn trong việc thu nhiệt từ không khí ngoài trời.

Dự án tham khảo bơm nhiệt CO2 Enerblue — *Bơm nhiệt CO₂ Enerblue phù hợp cho hệ thống nước nóng trung tâm, cấp nhiệt cho khách sạn, bệnh viện, resorts, nhà máy...*

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt – Chế độ sưởi ấm

Ở chế độ sưởi ấm, bơm nhiệt hoạt động tương tự như ở chế độ làm mát, nhưng chiều dòng môi chất lạnh được đảo ngược nhờ một bộ phận đặc biệt gọi là van đảo chiều (reversing valve). Sự đảo chiều này làm cho nguồn nhiệt trở thành không khí bên ngoài, và nhiệt lượng được truyền vào không gian trong nhà, thay vì thải ra môi trường như ở chế độ làm mát.

Lúc này, dàn ngoài trời hoạt động như một bộ bay hơi, nơi hấp thụ nhiệt từ không khí, và dàn trong nhà đóng vai trò là bình ngưng tụ, nơi truyền nhiệt vào không gian sống.

Chu trình vận hành – Chế độ sưởi ấm

Bước 1: Hấp thụ nhiệt ngoài trời

Môi chất lạnh dạng lỏng hấp thụ nhiệt từ không khí ngoài trời tại dàn nóng, khiến nó bay hơi thành khí lạnh áp suất thấp, mặc dù nhiệt độ ngoài trời có thể rất thấp.

Bước 2: Nén khí

Khí lạnh được nén bởi máy nén (compressor), khiến áp suất và nhiệt độ của môi chất tăng cao, biến thành khí nóng.

Bước 3: Tỏa nhiệt vào không gian sống

Khí nóng được đưa vào dàn trong nhà, nơi quạt gió thổi không khí trong nhà qua các ống đồng chứa môi chất, giúp truyền nhiệt cho không khí và làm ấm không gian sống. Quá trình truyền nhiệt khiến môi chất ngưng tụ thành dạng lỏng ấm.

Bước 4: Chu trình lặp lại

Môi chất lạnh lỏng sau đó tiếp tục đi qua van giãn nở ở dàn ngoài trời, giảm áp suất và nhiệt độ, trở thành môi chất lạnh dạng lỏng sẵn sàng cho chu trình tiếp theo.

Bơm nhiệt CO₂ Enerblue – Hiệu quả vượt trội ở chế độ sưởi

Một trong những ưu điểm nổi bật của bơm nhiệt CO₂ Enerblue là khả năng sưởi ấm hiệu quả ngay cả trong điều kiện nhiệt độ môi trường rất thấp – điều mà các hệ thống bơm nhiệt dùng môi chất lạnh truyền thống (R410A, R32...) thường gặp khó khăn. Với môi chất lạnh tự nhiên CO₂ (R744) có nhiệt độ tới hạn và áp suất làm việc cao, hệ thống có thể tận dụng tối đa lượng nhiệt nhỏ nhất từ không khí lạnh để cung cấp nhiệt cho các ứng dụng sưởi dân dụng hoặc công nghiệp.

Công nghệ này đặc biệt thích hợp tại các khu vực khí hậu lạnh hoặc các công trình cần hệ thống sưởi ấm nước trung tâm – ví dụ như khách sạn, bệnh viện, ký túc xá, trung tâm thể thao…

*Giải pháp bơm nhiệt CO2 Enerblue có cả cấu hình bơm nhiệt giải nhiệt gió và bơm nhiệt giải nhiệt nước*

Ngoài bơm nhiệt không khí (air source heat pump) như đã trình bày, còn có các loại bơm nhiệt khác như bơm nhiệt địa nhiệt (ground source heat pump) và bơm nhiệt mini split không ống gió (ductless mini split heat pump). Trong đó, dòng bơm nhiệt CO₂ Enerblue hiện nay có thể ứng dụng cho cả hệ thống air source và water source, đảm bảo hiệu quả và thân thiện với môi trường.

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.

Tổng kết: Bơm nhiệt hoạt động như thế nào?

Bơm nhiệt điện là một giải pháp đa năng, tiết kiệm năng lượng cho cả nhu cầu làm mát và sưởi ấm. Nhờ vào van đảo chiều, hệ thống có thể đảo ngược dòng môi chất lạnh, cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa chế độ sưởi và làm mát chỉ trong một thiết bị duy nhất.

Nguyên lý hoạt động cơ bản dựa trên việc trao đổi nhiệt qua môi chất lạnh: không khí được thổi qua dàn bay hơi, nơi nhiệt lượng từ không khí được hấp thụ vào môi chất, sau đó được tuần hoàn đến dàn ngưng tụ, nơi nhiệt lượng này được tỏa ra nhờ quạt gió, làm ấm hoặc làm mát không gian sống.

Quá trình này không cần tạo ra nhiệt bằng cách đốt nhiên liệu như lò sưởi truyền thống, mà chỉ di chuyển nhiệt từ nơi này đến nơi khác, giúp tiết kiệm đáng kể điện năng tiêu thụ và giảm phát thải CO₂.

Enerblue – Giải pháp bơm nhiệt CO₂ tối ưu cho tương lai

Nếu bạn đang tìm kiếm một hệ thống HVAC hiện đại, hiệu quả và thân thiện với môi trường, bơm nhiệt CO₂ Enerblue là lựa chọn lý tưởng. Với công nghệ tiên tiến từ Ý, dòng sản phẩm này sử dụng môi chất lạnh tự nhiên CO₂ (R744) – không gây suy giảm tầng ozone, hiệu suất nước nóng ở nhiệt độ 90°C ngay cả ở nhiệt độ ngoài trời thấp tới -20°C, và phù hợp cho cả nhu cầu dân dụng lẫn công nghiệp.

Tại Việt Nam, PGTECH là đơn vị nhập khẩu và phân phối chính thức thiết bị bơm nhiệt CO₂ thương hiệu Enerblue – cam kết mang đến giải pháp nước nóng trung tâm và sưởi ấm bền vững, tiết kiệm và an toàn.

✅ Bạn đã hiểu bơm nhiệt là gì và cách thức hoạt động ra sao? Hãy cân nhắc lựa chọn hệ thống phù hợp với diện tích và nhu cầu sử dụng – đặc biệt là các dòng bơm nhiệt CO₂ hiện đại như Enerblue – để hướng tới một tương lai xanh hơn và tiết kiệm hơn cho cả gia đình và doanh nghiệp.

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.