Hệ thống cung cấp nhiệt ( nước nóng ) cho bể bơi bốn mùa dùng công nghệ bơm nhiệt và lò hơi

Lời mở đầu
Khí hậu Việt Nam được chia làm hai mùa với sự chênh lệch nhiệt độ rất
lớn, vì vậy các cơng trình bể bơi chủ yếu chỉ được khai thác trong 06 tháng mùa
nóng cịn lại 06 tháng mùa lạnh thì khơng được sử dụng. Điều này gây lãng phí
lớn trong q trình khai thác cũng như đầu tư xây dựng bể bơi cho chủ đầu tư.
Để khắc phục mặt hạn chế này, đã có một số Hãng sản xuất thiết bị làm
nóng nước cho bể bơi với nhiều dây chuyền cơng nghệ khác nhau, kinh phí đầu
tư và khai thác vận hành cũng rất khác nhau cho nên bài toán về kinh tế đang là
một vấn đề đáng quan tâm.
Qua quá trình tìm hiểu và tiếp xúc với một số công nghệ đang được dùng
hiện nay, em xin được phân tích tóm tắt một số điểm chủ yếu để có phương án so
sánh, lựa chọn phương án đầu tư hiệu quả, tối ưu nhất cho cơng trình bể bơi của
mình.
Dưới đây là bản tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp nhiệt cho bể bơi. Do kiến
thức còn hạn chế nên bản đồ án này chắc chắn không tránh khỏi sai sót, rất mong
được sự góp ý của thầy cô và các bạn.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Anh chị kĩ thuật viên trong khách sạn Sofitel đã tạo điều kiện cho chúng em tới
tham quan và tìm hiểu hệ thống bể bơi bốn mùa trong thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn !

1


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan bản đồ án này là do em tự tính tốn, thiết kế và nghiên
cứu dưới sự hướng dẫn
Để hoàn thành bản đồ án này, em chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong
mục tài liệu tham khảo, tới khảo sát và tìm hiểu hệ thống bể bơi bốn mùa ở
khách sạn Sofitel (Số 1 – Đường Thanh Niên – Hoàn Kiếm – Hà Nội). Ngồi ra
khơng sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được ghi.

Nếu sai, em xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.

2


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI NGUỒN CẤP NHIỆT VÀ LỰA CHỌN
PHƯƠNG ÁN CẤP NHIỆT CHO BỂ BƠI
1.1 Lò hơi đốt than…………………………………………………………. 5
1.2 Lò hơi đốt dầu…………………………………………………………..14
1.3 Lò hơi đốt gas…………………………………………………………...17
1.4 Bơm nhiệt……………………………………………………………….21
1.5 Lựa chọn phương án cấp nhiệt cho bể bơi……………………………...25
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG, TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT VÀ VẬT CHẤT
CHO SƠ ĐỒ NHIỆT NGUYÊN LÝ
2.1 Xây dựng sơ đồ nhiệt nguyên lý…………………………………………26
2.2 Tính cân bằng nhiệt và vật chất cho sơ đồ nhiệt nguyên lý…………… ..27
2.2.1 Tính nhiệt sơ bộ cho hệ thống…………………………………27
2.2.2 Gia nhiệt cho bể khi bể đang ở trạng thái lạnh……………… ..27
2.2.3 Gia nhiệt cho bể đã hoạt động…………………………...…….28
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN SƠ BỘ CHỌN ĐƯỜNG KÍNH VÀ TỔN
THẤT ÁP SUẤT TUYẾN ỐNG CHÍNH
3.1 Tính tốn sơ bộ chọn đường kính tuyến ống chính……………………....29
3.2 Tính thủy động (tổn thất áp suất) trên tuyến ống chính …………………29
CHƯƠNG 4: CHỌN VẬT LIỆU VÀ TÍNH CHIỀU DẦY TUYẾN ỐNG
CHÍNH
4.1 Chọn vật liệu…………………………………………………………...34
3

4.2 Tính chiều dầy tuyến ống chính………………………………..………35
CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN VẬT LIỆU BẢO ÔN VÀ TỔN THẤT
NHIỆT TRÊN TUYẾN ỐNG CHÍNH
5.1Tính chọn vật liệu bảo ơn………………………………………………37
5.2 Tổn thất nhiệt trên tuyến ống chính………………………………..…...39
CHƯƠNG 6: TÍNH BÙ DÃN NỞ NHIỆT TUYẾN ỐNG CHÍNH
6.1 Cơ sở lý thuyết tính bù dãn nở nhiệt…………………………………..41
6.2 Các phương pháp bù dãn nở nhiệt……………………………………..42
6.3 Tính vị trí treo (đỡ) ống………………………………………….…….45
6.4 Tính khoảng cách đặt bù dãn nở nhiệt…………………………….…...48
CHƯƠNG 7: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BƠM
7.1 Chọn bơm cho lò hơi…………………………………………………..50
7.2 Chọn bơm cho hệ thống bơm nhiệt……………………………………51
CHƯƠNG 8: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ NHIỆT CHI TIẾT CHO HỆ THỐNG
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………….56
PHỤ LỤC....................................................................................................57

4


CHƯƠNG 1
PHÂN TÍCH CHUNG VỀ CÁC LOẠI NGUỒN CẤP NHIỆT PHỔ BIẾN
DÙNG TRONG KHÁCH SẠN VÀ LỰA CHỌN LOẠI NGUỒN CẤP
NHIỆT CHO HỆ THỐNG BỂ BƠI
1.1 Lị hơi đốt than:

Hình 1.1 Nguyên lý cấu tạo của lò hơi

Nguyên lý chung Lị hơi:
Khơng khí cùng bột than phun vào buồng lửa qua vòi phun (3) và cháy,
truyền nhiệt lượng cho các dàn ống bố trí xung quanh buồng đốt (1). Nước trong
dàn ống sinh hơi (2) được đốt nóng, sơi và sinh hơi. Hỗn hợp hơi nước sinh ra
được đưa lên bao hơi (5).Bao hơi dùng để tách hơi ra khỏi nước. Khối lượng
riêng của hơi nhỏ hơn nước làm bay hơi lên.

5


Phần nước chưa bốc hơi có trong bao hơi được đưa trở lại dàn ống, qua các
ống xuống bố trí ngồi tường lị, có trọng lượng riêng lớn hơn hỗn hợp hơi nước
ở trong các dàn (vì khơng được hấp thu nhiệt) tạo nên độ chênh trọng lượng cột
nước. Do đó mơi chất chuyển động tuần hồn tự nhiên trong một chu trình kín.
Hơi ra khỏi bao hơi được chuyển tới bộ phận quá nhiệt để tạo thành hơi quá
nhiệt, cónhiệt độ cao. Khói thốt khỏi bộ phận q nhiệt, nhiệt độ cịn cao, do đó
bố trí bộ phận hâm nước và bộ phận sấy khơng khí để tận dụng nhiệt thừa của
khói.
1.1.1 Lị đốt than thủ cơng

Hình 1.2 Ngun lý cấu tạo lị hơi đốt than thủ cơng
Trống (bao hơi) 1 chứa nước hơi và cũng là bề mặt truyền nhiệt; van hơi chính 2
để điều chỉnh lượng hơi cung cấp. Van cấp nước 3 để cấp nước vào nồi hơi; ghi
lò 4 cố định, đỡ nhiên liệu cháy, đồng thời có khe hở để khơng khí cấp vào đốt
cháy nhiên liệu và thải tro, xỉ ; cửa gió 7 và cửa cấp nhiên liệu 8; ống khói 9.

1.1.2 Lò hơi đốt than phun
6

Lò hơi đốt phun gồm các bộ phận: trống 1, van hơi chính 2, đường nước
cấp 3, vịi phun 4, buồng lửa 5, phễu tro lạnh 6 dùng làm nguội các hạt tro xỉ khi
thải ra ngoài trường hợp thải xỉ khô, giếng xỉ 7, bơm nước cấp 8, ống khói 9, bộ
sấy khơng khí 10, quạt gió 11, bộ hâm nước 13, dàn ống nước xuống 14, dàn ống
nước lên 15, dãy phestơn 17, bộ q nhiệt 18

Hình 1.3 Nguyên lý cấu tạo lò hơi đốt than phun

1.1.3 Lò hơi đốt than ghi xích

7


Thuộc loại lị hơi cơng suất nhỏ hoặc trung bình. Cấu tạo gồm: trống 1, van
hơi chính 2, đường cấp nước 3, ghi lị dạng xích 4, buồng lửa 5, hộp tro xỉ 6, hộp
gió 7 cấp gió cấp 1 qua ghi cho lớp nhiên liệu trên ghi, phễu than 8, ống khói 9,
bộ sấy khơng khí 10, quạt 11, quạt khói 12, bộ hâm nước 13, dàn ống nước
xuống 14, ống góp dưới 15, dàn ống nước lên 16, dãy phestơn 17 và bộ q nhiệt
18.

Hình 1.4 Ngun lý cấu tạo lị hơi đốt than ghi xích

1.1.4 Lị hơi đốt than ghi tĩnh

8


Tương tự như lị hơi đốt than ghi xích.Khác ở chỗ ghi cố định, nhiên liệu
cho thủ công hoặc chuyển động bằng di động kiểu hất vào.

Hình 1.5 Ghi cố định, nhiên liệu đưa vào thủ công và kiểu hất vào
1.1.5 Lị hơi đốt than tầng sơi

Hình 1.6 Ngun lý cấu tạo lị hơi đốt than tầng sơi
Lị hơi tầng sơi tuần hồn có cấu tạo bản thể gồm 03 phần chính: Buồng đốt,
Cyclon và phần đi lị.

9


+ Buồng đốt: Buồng đốt của lị tầng sơi tuần hồn (TSTH) có hình dáng
tương tự như lị than phun, tuy vậy do khác nhau về phương pháp đốt nên có một
số điểm khác biệt lớn về chi tiết.
Nguyên lý cháy của lò TSTH là đốt than theo kiểu trọng lực. Khơng khí
nóng sau khi qua bộ sấy khơng khí 1 cấp sẽ được cấp từ phía dưới lị có áp lực
đủ lớn để duy trì các hạt than có kích thước từ 35 mm cháy lơ lửng trong thể
tích buồng đốt.Nhiệt độ trong buồng lửa được duy trì ở nhiệt độ khoảng 850oC,
thấp hơn rất nhiều so với lò than phun. Hiệu suất của buồng lửa khá cao do thời
gian lưu lại của hạt than lớn, than cháy kiệt hơn so với lị than phun. Do lị TSTH
có qn tính nhiệt lớn nên có thể dùng nhiên liệu có nhiệt trị thấp (đến  2000
kcal/kg).
Ngồi ra, TSTH có sự khác biệt lớn so với lò than phun là trong q trình cháy
được đốt kèm với đá vơi để khử SO2 sinh ra trong quá trình đốt than. Trong quá
trình đốt, người ta đưa vào một lượng đá vôi kèm theo than vừa đủ để khử lưu
huỳnh giải phóng trong quá trình đốt cháy than. Quá trình cháy và khử lưu huỳnh
xảy ra ở nhiệt độ khoảng 850oC.Các hạt than cháy ở trạng thái lơ lửng (sơi) nhờ
khơng khí áp lực đẩy từ dưới lên trên.Các hạt than tràn ngập thể tích buồng đốt.
Độ đậm đặc (nồng độ) của nó giảm dần theo chiều cao của buồng đốt.
+ Phần Cyclon: Cyclon là một bộ phận dùng để thu các hạt than chưa cháy hết
trở lại buồng đốt tạo thành một vịng tuần hồn. Cyclon ở lị TSTH khác với lị

tầng sơi thơng thường, khói thải sau khi ra khỏi buồng lửa còn lẫn các hạt chưa
cháy hết sẽ được phân ly qua bộ Cyclon và được đưa trở lại buồng đốt thành 1
vịng tuần hồn để cháy kiệt. Phần khói nóng sẽ tiếp tục đưa qua các bộ trao đổi
nhiệt phần đi lị, qua hệ thống lọc bụi và được thải ra ngồi qua ống khói.
* Các ưu điểm của lò CFB:

10


- Lò CFB cho phép đốt được các loại nhiên liệu khó cháy, thành phần nhiên
liệu có thể thay đổi trong dải rất rộng, hàm lượng lưu huỳnh trong than cao mà
vẫn đảm bảo được các Tiêu chuẩn về môi trường.
- Than khơng cần có độ mịn cao như lị than phun.
- Công nghệ đốt phù hợp với cả loại than xấu có nhiệt trị thấp, hàm lượng
chất bốc thấp, phù hợp với đặc tính của than antraxit.
- Do than cháy ở nhiệt độ không cao (khoảng 850oC) nên lượng NOx tạo
thành trong buồng lửa ở mức rất thấp so với cơng nghệ lị than phun truyền
thống. Vì vậy, với các tiêu chuẩn môi trường hiện hành, không cần phải lắp đặt
bộ khử NOx đắt tiền trên đường khói thải.
- Khử SO2 trực tiếp ngay trong buồng đốt và hiệu quả khử đạt rất cao nhờ
sử dụng đá vôi làm phụ gia trong q trình đốt, vì vậy cũng khơng cần phải lắp
bộ khử SO2 đắt tiền trên đường khói thải.
- Nhiệt độ trong buồng đốt thấp và được kiểm tra chặt chẽ nên ngăn cản
được quá trình tạo xỉ và liên kết tro.
- Lị có dải điều chỉnh phụ tải rộng từ 50 đến 100% mà không cần phải sử
dụng dầu đốt kèm.
- Lị tầng sơi tuần hồn than cháy kiệt hơn nên hàm lượng các bon trong tro
thấp hơn lị than phun thích hợp hơn cho người sử dụng trong công nghiệp nhất
là vật liệu xây dựng.
Trước đây, do lị tầng sơi tuần hồn là loại mới có cơng suất cịn hạn chế và

giá thành thường cao hơn so với lị than phun có cơng suất tương đương nên
không phổ biến áp dụng. Tuy nhiên, với các yêu cầu khắt khe về môi trường hiện
nay và với sự phát triển của cơng nghệ CFB thì lị tầng sơi tuần hoàn ngày càng
được áp dụng rộng rãi hơn và có chi phí thấp hơn lị than phun khi lị than phun
phải lắp các bộ khử NOx và SOx trên đường khói
11


1.1.6 Ưu, nhược điểm của lị hơi đốt than:
• Ưu điểm :
+ Tốc độ làm nóng nước nhanh
+ Vận hành tương đối dễ dàng.
+ Duy trì nhiệt độ nước bể sau khi tăng nhiệt cũng tiêu tốn ít năng lượng.
+ Thiết bị của hệ thống rất dễ thay thế, đơn giản.
+ Giá trị đầu tư ban đầu ít, vật tư thiết bị sản xuất tại Việt Nam.
+ Không phải lắp đặt thêm hệ thống điều hồ khơng khí trong phịng bể bơi
vì tận dụng được hơi nóng từ hệ thống đưa vào làm nóng ln khơng khí.
• Nhược điểm :
+ Gây ô nhiễm môi trường rất nặng nề cho nên việc xin cấp phép cho hệ
thống hoạt động rất khó khăn ( trong khi cơng trình nằm giữa khu dân cư đơng
đúc ).
+ Cần có khu chứa than, phịng đặt nồi hơi nên tốn diện tích và phức tạp do
kích thước của hệ thống rất cồng kềnh.
1.1.7 Thông số kỹ thuật của một số loại lị hơiđốt than trong cơng nghiệp:

12


Hình 1.7 Lị hơi đốt than thủ cơng trong cơng nghiệp
Bảng 1: Một số loại lị hơi của Cơng ty cổ phần nồi hơi – thiết bị áp

lực Đông Anh.
Thông
số
Năng
suất
sinh hơi
Áp suất
làm
việc
Nhiệt
độ hơi
bão hịa
Diện
tích tiếp
nhiệt
Suất
tiêu hao
nhiên
liệu
Thể tích
chứa
hơi
Thể tích
chứa
nước
Dài
Rộng
Cao

Đơn vị

unit
Kg/h

Mã hiệu nồi hơi
LT0.75/10E LT1/1DE LT1.5/10E LT2/10E
750
1000
1500
2000

LT2.5/10E
2500

Bar

8

10

10

10

10

◦C

175

183

183

183

183

m2

25

30

53

80

90

Kg/h

85

125

185

250

320

m3

0.12

0.26

0.3

0.45

0.53

m3

0.98

1.05

1.95

2.53

2.87

m
m
m

2.65

1.20
2.50

2.65
1.45
2.50

3.35
2.20
2.70

3.60
2.40
3.00

3.60
3.00
3.00

13


2.1 Lò hơi đốt dầu:
2.1.1 Lò hơi đốt dầu kiểu đứng

Hình 1.8 Ngun lý cấu tạo lị hơi đốt dầu kiểu đứng
Nguyên lý hoạt động: Cấp nước vào phần rỗng của thành lò hơi, tiến hành
đốt nhiên liệu, nước bắt đầu sơi và bốc hơi. Khói theo đường ống dẫn đi ra ngoài
vào cyclone ướt và được xử lý, hơi nước sinh ra được dẫn ra ngoài đưa đến các
thiết bị sử dụng.

Trên thành lị có 2 ống thủy, ống phía dưới để đo mực nước trong lị nhằm
có sự điều chỉnh cũng như cung cấp thêm nước cho lò hơi trong quá trình hoạt
động, ống trên dùng để đo áp suất lò hơi, nếu áp suất hơi trong lò q cao thì ta
vặn van an tồn phía trên lị hơi để xả bớt hơi nhằm giảm áp suất trong lò tránh
nguy cơ nổ lò hơi.

14


Hình 1.9 Lị hơi đốt dầu kiểu đứng - CTCP thiết bị áp lực Đơng
Anh
2.1.2 Lị hơi đốt dầu kiểu nằm:

Hình 1.10 Ngun lý cấu tạo lị hơi đốt dầu kiểu nằm

15


Cấu tạo tương tự như lò hơi kiểu đứng, lò hơi kiểu nằm dạng ống nước cấu
tạo bởi 2 khoang trên và dưới.Khoang trên là khoang hơi.Khoang dưới là khoang
nước.Liên kết giữa 2 khoang là các giàn ống. Buồng đốt được bố trí bên trong
của các dàn ống.Nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt truyền nhiệt bức xạ
cho dàn ống phía trong sau đó qua khe thốt khói ra phía ngồi và truyền nhiệt
đối lưu cho dàn ống phía ngồi và thốt ra ống khói.
So với lị hơi đốt dầu kiểu đứng thì lị hơi đốt dầu kiểu nằm có cơng suất hơi
lớn hơn.Thơng thường nếu năng suất hơi mà lớn hơn 1 tấn/h thì sẽ sử dụng lị hơi
kiểu nằm.

Hình 1.11 Lị hơi đốt dầu kiểu nằm – CTCP Nồi Hơi Việt Nam

3.1 Lò hơi đốt gas:
16


Về mặt ngun lý, lị hơi đốt gas khơng khác nhiều so với lò hơi đốt dầu.
Phần khác biệt quan trọng nhất là bộ phận mỏ đốt do sử dụng nhiên liệu đốt khác
nhau.

Hình 1.12 Một số kết cấu mỏ đốt điển hình
Hình a) Mỏ đốt kim loại khơng và có hỗn hợp trước.
Hình b) Mỏ đốt được xây bằng tường.
- Mỏ đốt kim loại không hỗn hợp trước: không khí và khí đốt được cấp vào
nhưng chúng gặp nhau trước mỏ đốt và cháy trước mỏ đốt.
- Mỏ đốt kim loại hỗn hợp trước: khơng khí và khí đốt được cấp vào và gặp
nhau trước khi ra khỏi mỏ đốt. Mỏ đốt loại này thì nhiên liệu dễ cháy hơn
và cháy nhanh.

17


Để tăng hiệu suất quá trình cháy thì ta thường lắp thêm thiết bị tạo xốy:

Hình 1.13 Thiết bị tạo xoáy
a) Cánh dẫn hướng – hướng trục và hướng bán kính
b) Cấp tiếp tuyến vào mỏ đốt
c) Cấp tiếp tuyến vào buồng đốt

 Ưu, nhược điểm của hệ thống lò hơi đốt gas
• Ưu điểm :
+ Vận hành tương đối dễ dàng.

+ Duy trì nhiệt độ nước bể sau khi tăng nhiệt cũng tiêu tốn ít năng lượng.
+ Khơng cần xin cấp phép hoạt động cho hệ thống.
+ Độ bền của hệ thống tương đối cao.
• Nhược điểm :

18


+ Duy trì nhiệt độ nước bể tại mức 28 0C tiêu tốn khoảng 30% năng lượng
so với ban đầu.
+ Tiêu hao năng lượng khá lớn gây tốn kém trong quá trình khai thác sử
dụng, hiệu suất của hệ thống đạt 85%.
+ Biện pháp an toàn cho hệ thống cần phải có van an tồn.
+ Q trình lắp đặt rất chính xác, u cầu kỹ thuật cao.

Hình 1.14 Lị hơi đốt gas – CTCP Nồi Hơi Việt Nam

19


Bảng 2: Thông số kỹ thuật của một số loại nồi hơi đốt gas

1.4 Bơm nhiệt:

20


Trong tự nhiên, nước luôn chảy từ cao xuống thấp, nhiệt ln 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 dùng bơm nhiệt để di chuyển nhiệt từ một

nguồn nhiệt thấp (khơng khí mơi trường xung quanh) tới nguồn nhiệt cao hơn
(bình chứa nước nóng). Như vậy 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 với quy trình làm lạnh.
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 vịng tn hồn kín: bay hơi (trích xuất nhiệt từ khơng khí trong mơi 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 khơng khí tồn tại trong mơi
trường xung quanh sang cho nước chứa trong bình bảo ơn và làm nóng nước
theo như sơ đồ mơ tả dưới đây:

Hình 1.15 Hệ thống bình nước nóng bơm nhiệt
Khi bơm nhiệt làm việc, năng lượng có sẵn ở mơi trường xung quanh là QA
được trích xuất khi khơng 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 chất làm lạnh R22/R47; qua hệ thống luân chuyển nhiệt, nhiệt lượng QC tạo
21


ra sau khi đi qua máy nén được truyền sang nước lạnh nằm sẵn trong bình bảo ơn
trong q 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 ơn). Theo tính tốn của các chun gia, nhiệt lượng
được trích suất từ khơng 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).

Hình 1.16 Sơ đồ thiết bị và chu kỳ bơm nhiệt
Nguyên lý hoạt động:
Môi chất lạnh với nhiệt độ thấp và áp suất thấp được máy nén lạnh hút về
từ dàn bay hơi, sau đó nén lên dàn ngưng tụ, mơi chất lạnh được ngưng tụ và ở
đó mơi chất lạnh có áp suất cao và nhiệt độ cao, mơi chất lạnh đó trao đổi nhiệt
với nước lạnh tại dàn ngưng tụ và làm cho nhiệt độ môi chất giảm xuống do quá

22


trình thải nhiệt cho nước, nước hấp thụ nhiệt và nhiệt độ của nước tăng lên. Sau
đó áp suất mơi chất giảm xuống khi qua van tiết lưu, môi chất có nhiệt độ thấp
và áp suất thấp. Tiếp theo, mơi chất này được dẫn qua dàn bay hơi; tại đây, môi
chất nhận nhiệt từ môi trường xung quanh nhờ quạt và sau đó mơi chất được
máy nén hút về và đưa trở lại dàn ngưng.
Bảng 3: Thông số kỹ thuật của một số thiết bị bơm nhiệt dành cho hồ bơi
Chỉ tiêu Thơng số kỹ thuật
Model

MGS-2HP- MGSS
3HP-S

MGS-5HP- MGS-10HP- MGS-15HPS
S
S

Hình ảnh
Cơng suất
sinh nhiệt 8
(KW)

12.6

21

42

48

Cơng suất
tiêu thụ
1.75
(KW)

2.8

4.65

9.2

11.4

Dịng
điện (A)

7.5

8.8

9

9.3*2

11.5*2

Hệ số
chuyển
đổi COP

4.5

4.5

4.5

4.5

4.5

Nguồn
điện

220V /
50Hz

380-415 V / 3 pha / 50Hz

Số lượng
1
máy nén

2

Loại máy
Kiểu quay
nén

Kiểu cuộn

Số lượng
1
quạt

1

1

23

2

2


Nguồn
điện cho
quạt (W)

30

90

200

200*2

200*2

Tốc độ
quạt
950
(vịng/ph
út)

830

830

850

850

Độ ồn
(dB)

43

50

55

55

56

Đầu nối
(mm)

50

Lưu
lượng
nước
(m3/h)

2.5-3

4-5

6-8

9-11

10-12

Chất tải
nhiệt
R417A
(kg)

1.5

2.2

3.0

3.0*2

4.5*2

Kích
thước
máy
(mm)

1000x380x6 750x700x8 750x700x1 1503x700x1 1370x700x1
10
70
060
060
330

Trọng
lượng
(kg)

68

100

150

300

320

1.5 Lựa chọn phương án cấp nhiệt cho bể bơi:
Gia nhiệt nước nóng cho bể bơi đã được ứng dụng phổ biến, đặc biệt đối
với bể bơi thương mại. Giúp gia tăng thời gian hoạt động của bể bơi từ 6 tháng
khi chưa có cơng nghệ gia nhiệt nước nóng lên đến 12 tháng.

24


Các phương pháp gia nhiệt được sử dụng trước đây chủ yếu là nồi hơi dầu,
nồi hơi ga và nồi hơi điện, phương pháp này đảm bảo khả năng gia nhiệt công
suất lớn tuy nhiên thường gặp hạn chế với vấn đề xin cấp phép do nguy cơ cháy
nổ có thể xảy ra, vấn đề về không gian lắp đặt cũng cần được chú ý. Một thế hệ
mới sử dụng năng lượng mặt trời để gia nhiệt nước nóng cũng được đưa vào ứng
dụng tuy nhiên thiết bị gia nhiệt năng lượng mặt trời chỉ có thể hỗ trợ gia nhiệt
nước nóng hiệu quả vơi chứ hồn tồn khơng thể đứng độc lập ở cơng trình.
Ngày nay, Các chủ đầu tư chú ý hơn và thường lựa chọn công nghệ bơm
nhiệt cho gia nhiệt nước nóng bể bơi. Hoạt động trên nguyên lý hấp thụ nhiệt từ
môi trường và nhiệt lượng thu được có hiệu suất cao gấp 4 lần so với thiết bị gia
nhiệt bằng điện cùng loại. Bơm nhiệt là thiết bị gia nhiệt gián tiếp cho nguồn
nước do vậy khả năng an toàn cho người sử dụng được đảm bảo tuyệt đối.
Từ tình hình thực tế ở Việt Nam hiện nay thì việc kết hợp các phương pháp
gia nhiệt cho bể bơi sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất cũng như hiệu quả sử
dụng. Do yêu cầu thực tiễn đặt ra là nâng nhiệt bể bơi lên nhanh từ 3 đến 4h và
việc đảm bảo an tồn cho người sử dụng, em xin được trình bày về phương pháp

kết hợp lò hơi đốt than với bơm nhiệt.

25