Máy bơm nhiệt (tiếng Anh: heat pump, tiếng Pháp: pompe à chaleur) là một thiết bị hoạt động theo nguyên lý Nhiệt động lực học nhằm mục đích vận chuyển một nhiệt lượng từ môi trường này sang môi trường khác. Một máy bơm nhiệt thông thường chỉ cho phép nhiệt lượng di chuyển theo một chiều cố định (từ “nóng” sang “lạnh” hoặc ngược lại), ví dụ như lò sưởi, tủ lạnh… Loại máy bơm nhiệt cho phép điều chỉnh và lựa chọn chiều di chuyển của nhiệt lượng được gọi là Máy bơm nhiệt thuận nghịch.
Máy bơm nhiệt chủ yếu được sử dụng cho hệ thống sưởi trong phạm vi gia đình. Trong phạm vi lớn hơn, tại các đơn vị không trực tiếp tham gia sản xuất (ví dụ như văn phòng), người ta sử dụng máy bơm nhiệt thuận nghịch để sưởi ấm trong mùa đông và làm mát trong mùa hè.
Bơm nhiệt (heat pump) cũng có khả năng để sưởi ấm nhà của bạn ngoài việc làm lạnh nó. Vào mùa hè, nó làm mát , và vào mùa đông nó đảo ngược quá trình này và làm ấm môi trường xung quanh . Bơm nhiệt (heat pump) rất an toàn và tiết kiệm được 3/4 điện năng tiêu thụ do hiệu suất thiết bị đạt tới 400%.
Nguyên lý hoạt động máy bơm nhiệt
Trong tự nhiên, nước luôn chảy từ cao xuống thấp, nhiệt luôn truyền từ nơi có nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp. Nhưng chúng ta có thể dung bơm để bơm nước từ dưới thấp lên cao và ừng bơm nhiệt để di chuyển nhiệt từ một nguồn nhiệt thấp (không khí môi trường xung quanh) tới nguồn nhiệt cao hơn (bình chứa nước nòng). Vì vậy trên thực tế bơm nhiệt chính là một hệ thống làm tăng nhiệt lượng. Hệ thống này làm việc trên nguyên lý của điều hòa nhiệt độ 2 chiều, nhưng hoạt động theo nguyên lý ngược.
Một hệ thống bình nước nóng bơm nhiệt bao gồm 4 thành phần chính: dàn bay hơi, máy nén, bình ngưng tụ, van tiết lưu. Với sự luân chuyển nhiệt liên tục theo một vòng tuân hoàn kín: bay hơi (trích xuất nhiệt từ không khí trong môi trường xung quanh) – nén – ngưng tụ (truyền nhiệt làm nóng nước trong bình bảo ôn) – tiết lưu – bay hơi, nhiệt lượng đã được truyền từ không khí tồn tại trong môi trường xung quanh sang cho nước chứa trong bình bảo ôn và làm nóng nước theo như sơ đồ mô tả dưới đây:
Khi bơm nhiệt làm việc, năng lượng có sẵn ở môi trường xung quanh là QA được trích xuất khi không khí được thổi qua dàn bay hơi; khi đó máy nén tiêu thụ năng lượng QB để tăng áp xuất và kích nhiệt lên cao nhờ vào tính chất riêng của môi lạnh R410A; qua hệ thống luân chuyển nhiệt, nhiệt lượng QC tạo ra sau khi đi qua máy nén được truyền sang nước lạnh nằm sẵn trong bình bảo ôn trong quá trình ngưng tụ. Như vậy QC=QA+QB
Trong chu trình nêu trên, chúng ta có thể thấy rằng năng lượng do bơm nhiệt tạo ra tương đương với nhiệt lượng QC đã được truyền vào nước lạnh trong bình ngưng tụ (bình bảo ôn). Theo tính toán của các chuyên gia, nhiệt lượng được trích suất từ không khí QA bằng 3/4 QC và đây chính là phần năng lượng hệ thống tiết kiệm được. Hệ thống chỉ tiêu thụ lượng điện năng QB bằng 1/4 tổng khối lượng năng lượng tạo ra. Do vậy khi sử dụng công nghệ bơm nhiệt làm nóng nước phục vụ cho sinh hoạt chúng ta có thể tiết kiện được rất nhiều tiền điện (3/4 điện năng).
Vậy máy bơm nhiệt Heat Pump có những ưu điểm gì?
Những vấn đề về rò rỉ điện sẽ bị hạn chế đến mức thấp nhất. Độ bền của một máy bơm nhiệt là rất lâu, chi phí về bảo hành sửa chữa cũng rất thấp và máy rất hiếm khi xảy ra tình trạng hỏng. Sản phẩm sử dụng nguồn năng lượng thiên nhiên là không khí và năng lượng mặt trời nên giảm thiểu được chi phí trong quá trình sử dụng, mang ý nghĩa hiện đại và văn minh là bảo vệ môi trường. Công suất máy bơm nhiệt tạo ra gấp 4 lần so với các máy thông thường, có thể cung cấp một lượng nước lớn rất thích hợp cho bồn tắm và bồn sục. Có ngay nước nóng khi cần sử dụng, không phải chờ lâu như các loại thông thường. Hiện nay dòng máy bơm nhiệt Heat Pump khá phổ biến nên cũng có khá nhiều thương hiệu cho các bạn lựa chọn như máy bơm nhiệt Neos Japatech, megasun… Với những ưu điểm thật tuyệt vời trên thì máy bơm nhiệt Heat Pump xứng đáng là thiết bị được các hộ gia đình lựa chọn.
