Scholar Hub/Chủ đề/#bơm nhiệt/
Bơm nhiệt là một hệ thống công nghệ sử dụng nguồn nhiệt tự nhiên từ môi trường xung quanh để chuyển đổi thành nhiệt độ cao hơn và truyền đến không gian cần được...
Bơm nhiệt là một hệ thống công nghệ sử dụng nguồn nhiệt tự nhiên từ môi trường xung quanh để chuyển đổi thành nhiệt độ cao hơn và truyền đến không gian cần được khử nhiệt. Công nghệ này hoạt động theo nguyên lí ngược của tủ lạnh, nơi nguồn nhiệt của không gian nội việc làm lạnh. Bơm nhiệt được sử dụng rộng rãi trong việc làm lạnh và sưởi ấm các không gian, và được coi là một giải pháp tiết kiệm năng lượng so với các hệ thống sưởi và làm mát thông thường.
Bơm nhiệt hoạt động bằng cách lấy nhiệt độ từ môi trường xung quanh sử dụng một chất lạnh và chuyển nó thành nhiệt độ cao hơn để truyền đến không gian cần được khử nhiệt. Các bước hoạt động của bơm nhiệt bao gồm:
1. Hấp thụ nhiệt độ: Trong bộ phận bay hơi của hệ thống, chất lạnh (thường là một chất không độc như Hydrofluorocarbon - HFC) được làm lỏng và hút nhiệt từ môi trường xung quanh. Quá trình này tạo ra nhiệt độ thấp và hơi chất lạnh.
2. Nén hơi: Hơi chất lạnh được bơm vào bộ phận nén, nơi nó được nén thành một dạng hơi nóng hơn và tăng áp suất. Quá trình này tạo ra nhiệt độ cao và áp lực cao.
3. Làm nóng: Hơi nóng sau đó chuyển đến bộ phận trao đổi nhiệt nơi nó truyền nhiệt cho không gian cần được khử nhiệt. Nhiệt độ cao của chất lạnh làm nó có thể lưu thông qua hệ thống đường ống hoặc thiết bị sưởi ấm.
4. Thải nhiệt: Sau khi chất lạnh đã truyền nhiệt cho không gian, nó trở lại dạng lỏng trong bộ phận tải nhiệt. Tại đây, nó trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh và chất lạnh được làm lạnh trở lại.
5. Làm lạnh: Chất lạnh lỏng sau đó được truyền trở lại bộ phận bay hơi để tiếp tục quá trình hấp thụ nhiệt và chu kỳ hoạt động của bơm nhiệt.
Bơm nhiệt có thể được sử dụng để làm lạnh không gian trong các hệ thống điều hòa không khí, nước nóng, hay đun nước trong quá trình sưởi ấm, sưởi lạnh trong ngành công nghiệp và hộ gia đình. Nó được xem là một giải pháp tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường so với các hệ thống truyền thống sử dụng nguồn nhiên liệu hóa thạch.
Bơm nhiệt có thể được chia thành hai loại chính: bơm nhiệt không khí và bơm nhiệt đất.
1. Bơm nhiệt không khí: Bơm nhiệt không khí sử dụng không khí xung quanh như nguồn nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không gian. Nó hoạt động bằng cách lấy nhiệt từ không khí bên ngoài và chuyển nó vào trong nhà. Bơm nhiệt không khí có các thành phần chính sau:
- Máy nén: Máy nén nén không khí xung quanh và nâng cao nhiệt độ của nó.
- Bộ phận trao đổi nhiệt: Nhiệt độ cao hơn từ máy nén truyền nhiệt cho không gian cần được sưởi ấm hoặc làm lạnh thông qua bộ phận trao đổi nhiệt.
- Quạt: Có quạt để đẩy không khí qua bộ phận trao đổi nhiệt, làm cho nó lạnh hoặc nóng trước khi được truyền vào không gian.
2. Bơm nhiệt đất: Bơm nhiệt đất sử dụng nhiệt độ từ nguồn nhiệt dưới lòng đất. Chất lạnh được cung cấp qua một hệ thống dây ống chạy sâu xuống lòng đất, được gọi là bộ trao đổi nhiệt đất. Nhiệt độ từ lòng đất được trao đổi với chất lạnh để tạo ra không gian sưởi ấm hoặc làm lạnh. Bơm nhiệt đất có thể được triển khai theo các loại sau:
- Bơm nhiệt đất ngang: Hệ thống này sử dụng một số dây dẫn ngang cách xa nhau để truyền nhiệt độ.
- Bơm nhiệt đất thẳng đứng: Hệ thống này sử dụng một số ống đứng chạy sâu xuống lòng đất.
Cả hai loại bơm nhiệt đều có khả năng tăng cường hiệu suất bằng cách sử dụng các bộ phận như bộ trao đổi nhiệt ngược (heat exchanger), hệ thống điều khiển thông minh để điều chỉnh quá trình làm lạnh và sưởi ấm đáng tin cậy.
Bơm nhiệt được đánh giá là một giải pháp tiết kiệm năng lượng và có thể giúp giảm lượng khí thải carbon trong quá trình làm mát và sưởi ấm. Tuy nhiên, khi xem xét việc triển khai bơm nhiệt, cần cân nhắc các yếu tố như nguồn nhiệt môi trường xung quanh, diện tích và tính khả thi kỹ thuật.
Nghiên cứu bơm nhiệt với hệ thống lạnh sử dụng chu trình Rankine hữu cơNghiên cứu sử dụng các nguồn nhiệt thừa cấp nhiệt cho hệ thống bơm nhiệt với hệ thống lạnh sử dụng chu trình Rankine hữu cơ ORC (Organic Rankine Cycle). Trên căn bản tính toán theo mô hình mới để chọn ra được môi chất thích hợp nhất dùng cho hệ thống, đưa ra được kết quả tính toán hệ số làm nóng và làm lạnh COP đối với các môi chất R22, R600, R601, R123, R1234ze, R134a, R152a, R227ea, R245fa, R717, Rượu, R718. Nghiên cứu các tính năng, đặc tính thay đổi của hệ thống bơm nhiệt kết hợp làm lạnh tùy theo sự thay đổi nhiệt độ ở thiết bị sinh hơi, nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tụ, kết quả tính toán hiệu suất vòng tuần hoàn ηorc, hệ số làm việc của hệ thống COPS. Các kết luận rút ra từ kết quả tính toán hệ thống bơm nhiệt với hệ thống lạnh chu trình Rankine hữu cơ.
#ORC #bơm nhiệt #môi chất lạnh #COP #thu hồi nhiệt
An experimental investigation on the coefficient of performance of the small hot water heat pump using refrigeration R410A and R32Hot water is an important factor in domestic life and industrial development. Today, the heat pump is used to produce hot water more and more popular because it has many advantages of saving energy compared to the method of producing hot water by the hot water electric heater. The main aim of this study is to evaluate of the coefficient of performance (COP) of the small hot water heat pump using refrigeration R410A and R32. The capacity of both hot water heat pump is similar, one using new refrigerant R32 and other using refrigerant R410A. These heat pumps were designed and installed at the Ho Chi Minh City University of Technology and Education to evaluate the COP for the purpose of application the new refrigerant R32 for hot water heat pump. The compressor capacity is 1 Hp, the volume of hot water storage tank is of 100 liters and is insulated with thickness of 30 mm to reduce the heat loss to invironment, the required hot water temperature at the outlet of condenser is 50 oC, and the amount of required hot water is 75 liters per batch and is controlled by float valve. The experimental results indicate that the COP of the heat pump using the new refrigerant R32 is higher than heat pump using refrigerant R410A from 9% to 15% when the experimental conditions such as ambient temperature, initial water flow rate through the condenser and the required temperature of hot water were the same. In addition, the effect of the ambient temperature, initial water temperature and water flow rate were also evaluated.
#Môi chất lạnh #nước nóng #bơm nhiệt #COP
Nghiên cứu thực nghiệm sấy chanh bằng phương pháp sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoạiBài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm chế độ sấy chanh lát trên máy sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại. Các thí nghiệm được tiến hành trên trên mô hình máy sấy bơm nhiệt công suất 1HP kết hợp với bộ hồng ngoại 2000 W có bộ điều chỉnh công suất từ 0% đến 100%. Thực nghiệm được tiến hành với năng suất sấy 1,2 kg/mẻ; tốc độ tác nhân sấy 1,2 m/s nhằm đánh giá: ảnh hưởng của bề dày vật liệu đến thời gian sấy; ảnh hưởng của nhiệt độ buồng sấy (tác nhân sấy) và cường độ bức xạ hồng ngoại đến thời gian sấy, mức tiêu hao điện năng và chất lượng sản phẩm sấy. Kết quả cho thấy khi sấy với bề dày lát chanh 3mm, nhiệt độ trong buồng sấy trong khoảng 42,5oC đến 45oC và cường độ bức xạ từ 110W/m2 đến 300W/m2 là vùng sấy có hiệu quả tốt. Ngoài ra, nghiên cứu đã xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính thể hiện mối quan hệ giữa thời gian sấy với nhiệt độ trong buồng sấy và cường độ bức xạ hồng ngoại; phương trình có thể sử dụng để xác định thời gian sấy thực tế cũng như hỗ trợ quá trình thiết kế máy sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại.
#dried lime slices #heat pump dryer #infrared dryer #infrared - heat pump dryer #linear regression
Tổng kết và đánh giá công tác bơm trám xi măng cho các giếng khoan có nhiệt độ và áp suất cao tại bể Nam Côn SơnBài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu tổng hợp, phân tích và đánh giá hiệu quả công tác bơm trám xi măng cho các giếng khoan có nhiệt độ và áp suất cao tại bể Nam Côn Sơn và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng và tuổi thọ xi măng, giảm thiểu rủi ro và phức tạp do điều kiện địa chất, góp phần đảm bảo hiệu quả khai thác lâu dài, giúp Tập đoàn Dầu khí Việt Nam nâng cao hiệu quả quản lý và phê duyệt các chương trình thi công khoan tại các khu vực có điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.
#Cementing #high pressure #high temperature #challenges #complexity #drilling #abnormally #Nam Con Son basin
Thực nghiệm xác định các thông số công nghệ chính của quá trình sấy màng đỏ hạt gấc theo phương pháp sấy bơm nhiệtBài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm sấy màng đỏ hạt gấc bằng phương pháp sấy bơm nhiệt. Để xác định các thông số tối ưu cho quá trình sấy, các thí nghiệm được bố trí theo quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2 và được tối ưu hóa đa mục tiêu theo phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM). Theo kết quả nghiên cứu thực nghiệm, các thông số công nghệ tối ưu đã xác định nhiệt độ sấy t¬g= 44,160C, nhiệt độ ngưng tụ hơi nước tại dàn lạnh tf =14,30C và vận tốc tác nhân sấy vg = 2,6 m/s. Tương ứng với chế độ tối ưu này, các hàm mục tiêu đạt giá trị tối ưu gồm thời gian sấy = 11,27 giờ, điện năng tiêu thụ tính cho 1 kg ẩm bay hơi Ne = 4,363 kWh/kg ẩm, phần trăm hàm lượng beta carotene thất thoát trong sản phẩm sau sấy B = 4,394%.
#bơm nhiệt #gấc #sấy màng đỏ hạt gấc #sấy lạnh #thực nghiệm đa yếu tố
Nghiên cứu sấy thóc giống bằng máy sấy thùng quay kết hợp bơm nhiệt để xử lý nhiệt ẩm tác nhân sấyTrong công nghệ sấy, nhiều quy trình công nghệ sản xuất yêu cầu sấy lạnh hoặc sấy ở nhiệt độ thấp (bằng hoặc thấp hơn nhiệt độ môi trường). Trong công nghệ sấy lạnh nhất thiết phải sử dụng bơm nhiệt dưới dạng máy hút ẩm hoặc máy lạnh kết hợp với chất hút ẩm. Trong bài báo này trình bày kết quả của việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo và thực nghiệm mô hình sấy thóc giống bằng máy sấy bơm nhiệt kết hợp với thùng quay. Các kết quả thực nghiệm với giống lúa nếp N97 ở chế độ sấy: nhiệt độ sấy 370C, vận tốc tác nhân sấy 6,6 m/s, số vòng quay 2,5 vòng/phút, khối lượng sấy ban đầu 270 kg, độ ẩm của vật liệu sấy ban đầu 29,44% hệ thống sấy đạt hiệu suất tách ẩm cao, làm việc ổn định và hiệu quả. Sản phẩm sau khi sấy có độ ẩm 13,2%, tỷ lệ nảy mầm 89,3% với thời gian sấy 19 giờ
#sấy bơm nhiệt #sấy thùng quay #sấy nông sản - thực phẩm #sấy thóc nếp giống #tỷ lệ nảy mầm
Nghiên cứu thực nghiệm các tính năng ảnh hưởng đến hệ thống bơm nhiệt quá lạnh/ quá nhiệt tự dùng nguồn nhiệtNâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của hệ thống điều hòa không khí nhằm tiết kiệm năng lượng, giảm khí phát thải góp phần bảo vệ môi trường và đảm bảo sự phát triển bền vững là mục đích hết sức quan trọng. Xây dựng một hệ thống để nghiên cứu thực nghiệm sự ảnh hưởng đến hệ thống bơm nhiệt có quá lạnh/quá nhiệt tự dùng nguồn nhiệt của hệ thống cung cấp. Nghiên cứu sự ảnh hưởng đến COP hệ thống bơm nhiệt một cấp sử dụng môi chất lạnh R32; kiểm chứng sự ảnh hưởng các quá trình quá lạnh, quá nhiệt, các điều kiện, nhiệt độ môi chất đến thiết bị ngưng tụ, công suất của máy lạnh...; hệ số làm nóng COP tăng giảm theo nhiệt độ bay hơi. Đồng thời tính toán lý thuyết và được kiểm nghiệm bằng thực nghiệm hệ số làm lạnh COP và hệ số làm nóng COPheat của quá trình quá lạnh và quá nhiệt.
#bơm nhiệt #quá lạnh #quá nhiệt #COP #năng lượng
Nghiên cứu chế tạo mô hình bơm nhiệt để gia nhiệt cho nước nóngBài báo tập trung trình bày việc tính toán thiết kế mô hình và ứng dụng bơm nhiệt tiết kiệm năng lượng để gia nhiệt cho nước nóng phục vụ nhu cầu sinh hoạt tại các hộ gia đình, văn phòng, khách sạn, hay các tòa nhà hành chính. Sau khi xây dựng mô hình máy bơm nhiệt, chúng tôi tiến hành thí nghiệm đo đạc các thông sô đầu ra và đầu vào của hệ thống này trong khoảng thời gian và điều kiện nhất định. Đồng thời, chúng tôi cũng đánh giá và so sánh số liệu thu được bằng phương pháp mô phỏng và đưa ra các thông số ảnh hưởng đến quá trình thực nghiệm. Kết quả thực nghiệm cho thấy mô hình máy bơm nhiệt mà chúng tôi xây dựng tiết kiệm được điện năng và có thể ứng dụng vào việc cấp nước nóng trong toàn địa bàn dân cư của cả nước khi có nhu cầu cần thiết.
Phân tích năng lượng và exergy của hệ thống bơm nhiệt nguồn đất với bộ trao đổi nhiệt dạng xoắn hỗ trợ bởi nanofluid Dịch bởi AI Journal of Thermal Analysis and Calorimetry - Tập 147 - Trang 1455-1468 - 2021
Bài viết này chứa đựng kết quả phân tích thực nghiệm trong điều kiện môi trường thực tế về việc sử dụng $$\hbox{Al}_2\hbox{O}_3$$-based nanofluid (NF) với các tỷ lệ nồng độ khác nhau (0.1% và 0.2%) trong hệ thống bơm nhiệt nguồn đất (GSHP) có bộ trao đổi nhiệt dưới đất (GHE) dạng xoắn. Hiệu suất năng lượng và hiệu suất exergy của hệ thống được nghiên cứu dựa trên dữ liệu thu được từ kết quả thực nghiệm của chất lỏng cơ sở (ethylene glycol (EG)-nước) (tỷ lệ thể tích EG 25%) và NF với các tỷ lệ nồng độ $$\hbox{Al}_2\hbox{O}_3$$ là 0.1% và 0.2%. Mô hình exergy được thiết lập bằng cách áp dụng các phương trình năng lượng và exergy cho từng thành phần của hệ thống. Hiệu suất exergy của các thành phần hệ thống được đánh giá riêng lẻ và tiềm năng cải thiện của chúng được trình bày. Theo kết quả phân tích năng lượng, hệ số hiệu suất tổng thể (COP) của hệ thống cho chất lỏng cơ sở và NF với tỷ lệ nồng độ 0.1% và 0.2% lần lượt là 4.30, 4.38 và 4.34. Những kết quả này cho thấy NF góp phần vào hiệu suất của hệ thống. Tuy nhiên, việc tăng hiệu suất của hệ thống không đạt được do sự gia tăng nồng độ NF; ngược lại, một sự giảm hiệu suất đã được quan sát. Hiệu suất exergy của hệ thống cho chất lỏng cơ sở và NF với tỷ lệ nồng độ 0.1% và 0.2% lần lượt là 88.3%, 89.7% và 89.0% cho đơn vị bơm nhiệt, trong khi các giá trị này là 78.7%, 79.3% và 79.0% cho toàn bộ hệ thống. Kết quả cho thấy việc sử dụng NF với tỷ lệ nồng độ thấp làm tăng hiệu suất năng lượng và exergy của hệ thống.
