Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt

Máy bơm nhiệt là một thiết bị vận hành theo nguyên lý nhiệt động lực học, với mục đích là vận chuyển một nhiệt lượng từ môi trường này sang môi trường khác. Nhiệt từ máy bơm thông thường chỉ được phép di chuyển  theo một chiều cố định từ nóng sang lạnh hoặc là từ lạnh sang nóng.

Thông thường trong tự nhiên nhiệt lượng sẽ di chuyển từ nơi có nhiệt độ cao hơn sang nơi có nhiệt độ thấp hơn. Máy bơm nhiệt ra đời cho phép nhiệt lượng có thể vận chuyển theo chiều ngược lại mà chỉ cần sử dụng một năng lượng nhỏ được cung cấp từ điện hoặc là từ xăng. Chính vì thế máy bơm có thể vận chuyển nhiệt lượng được lấy từ môi trường tự nhiên như trong không khí hoặc nước,… tới một không gian mà chúng ta mong muốn như căn hộ hoặc một khu nhà cao tầng.

Trên mặt lý thuyết thì nhiệt lượng được vận chuyển bởi máy bơm sang nơi cần cung cấp sẽ bằng với nhiệt lượng lấy từ môi trường cộng với năng lượng mà máy sử dụng để hoạt động. Một máy bơm khi bơm nhiệt sẽ có công suất hoạt động điển hình là 100 KW/h nhiệt lượng với 20 đến 40 KW/h điện năng tiêu thụ, máy bơm dùng trong cong nghiệp còn có thẻ đạt được hiệu năng lớn hơn rất nhiều.

Nhờ những ưu điểm như tiêu thị ít năng lượng hơn những thiết bị cung cấp nhiệt thông thường nên máy bơm nhiệt là một thiết bị cải tiến kỹ thuật quan trọng trong việc giảm lượng khí thải độc ra môi trường sống như: SO2 hoặc là khí CO2.

Nguyên lý hoạt động của nó chính là:

Máy bơm nhiệt gồm có 4 bộ phận chính cấu tạo thành: máy sấy, máy nén, máy ngưng tụ và van giảm áp suất nối với nhau tạo nên một vòng kín. Một luồng chất lưu dễ bay hơi được gọi là lưu chất vận động sẽ luân chuyển trong máy bơm với nhiệm vụ là vận chuyển nhiệt lượng được lấy từ môi trường bên ngoài và cung cấp cho môi trường tiếp nhận.

Nếu ở chế độ sưởi thì cơ chế hoạt động của nó chính là:

>> Máy bơm nhiệt sẽ thu nhiệt lượng từ môi trường phía bên ngoài và được luồng lưu chất vận động sẽ vận chuyển tới vùng máy nén.

>> Tại vùng máy nén thì luồng lưu chất vận động này sẽ bị nén lại và sẽ tăng nhiệt độ lên khoảng 80 độ C, đồng thời nhiệt lượng dùng cho luồng lưu chất vận động mang theo bên mình cũng sẽ được tăng lên theo.

>> Sau đó luồng lưu chất vận động ở nhiệt độ cao sẽ được chuyển tới vùng máy ngưng tụ, ngay tại đây luồng lưu chất vận động khi được ngưng tụ thành chất lỏng thì sẽ giải phóng nhiệt lượng mang theo lúc này để có thể cung cấp cho thiết bị sưởi.

>> Ngay lúc này lượng lưu chất vận động sẽ đi qua vùng van giảm áp để có thể đưa trở về lại máy sấy, ngay sau đó nó được sấy thành luồng lưu chất vận động mới ở dạng hơi và mang theo nhiệt lượng thu được từ môi trường bên ngoài, và tiếp tục một chu trình mới.