Sự khác biệt là gì: Máy bơm nhiệt nguồn không khí, nguồn nước và nguồn đất

Giới thiệu

Máy bơm nhiệt đã trở thành một trong những cách hiệu quả và thân thiện với môi trường nhất để sưởi ấm và làm mát các tòa nhà đồng thời cung cấp nước nóng. Trong số các loại khác nhau có sẵn,máy bơm nhiệt nguồn không khí (ASHP), máy bơm nhiệt nguồn nước (WSHP) và máy bơm nhiệt nguồn đất (GSHP)là ba lựa chọn chính. Mỗi hệ thống này sử dụng một môi trường trao đổi nhiệt khác nhau—không khí, nước hoặc đất—để truyền nhiệt, khiến chúng phù hợp với các khí hậu, địa điểm và ứng dụng khác nhau.

Bài viết này khám phá chìa khóasự khác biệt, lợi ích và trường hợp sử dụng tốt nhấtcủa ba loại máy bơm nhiệt này.

1. Máy bơm nhiệt nguồn không khí (ASHP): Lựa chọn phổ biến và linh hoạt nhất

ASHP hoạt động như thế nào

Máy bơm nhiệt nguồn không khí trích nhiệt từ không khí xung quanh và truyền nhiệt vào bên trong để sưởi ấm hoặc đảo ngược quá trình để làm mát. Chúng sử dụng chu trình làm lạnh để hấp thụ nhiệt từ không khí ngoài trời, nén nhiệt để tăng nhiệt độ, sau đó giải phóng nhiệt vào không gian trong nhà hoặc hệ thống nước.

Ưu điểm của ASHP

✔Dễ dàng hơn và rẻ hơn để cài đặt– Không cần đường ống ngầm hoặc tiếp cận nguồn nước.
✔Ứng dụng đa dạng– Có thể cung cấp không gian sưởi ấm, làm mát và nước nóng.
✔Phù hợp với hầu hết các loại khí hậu– Hoạt động hiệu quả ở vùng khí hậu ôn hòa và ấm áp.
✔Chi phí trả trước thấp hơn– Giá cả phải chăng hơn so với máy bơm nhiệt nước và nguồn đất.

Hạn chế của ASHP

• Ít hiệu quả hơn trong điều kiện cực lạnh– Hiệu suất của chúng giảm ở nhiệt độ dưới-20°C (-4°F)vì có ít nhiệt lượng cần hấp thụ trong không khí hơn.

• Tiêu thụ năng lượng cao hơn vào mùa đông– Có thể cần hệ thống sưởi ấm dự phòng ở những vùng cực lạnh.

• Tiếp xúc với đơn vị ngoài trời– Cần không gian bên ngoài cho máy nén, có thể gây ồn.

Các trường hợp sử dụng tốt nhất

🏡 Sưởi ấm và làm mát dân dụng tạikhí hậu ôn hòa.
🏢 Các tòa nhà thương mại không thể lắp đặt hệ thống nước hoặc hệ thống ngầm.
🌍 Các quốc gia có mùa đông ôn hòa, chẳng hạn nhưAnh, Hoa Kỳ (các tiểu bang phía Nam) và Nhật Bản.

2. Máy bơm nhiệt nguồn nước (WSHP): Hiệu quả nhưng cần có khối nước

WSHP hoạt động như thế nào

Máy bơm nhiệt nguồn nước hoạt động tương tự như ASHP, nhưng thay vì trích xuất nhiệt từ không khí, chúng sử dụngsông, hồ, giếng hoặc các nguồn nước khácnhư một nguồn trao đổi nhiệt. Bởi vì nước duy trì mộtnhiệt độ ổn định hơn không khí, WSHP có thể hoạt động hiệu quả hơn quanh năm.

Ưu điểm của WSHP

✔Hiệu quả cao hơn ASHP– Nhiệt độ nước ổn định hơn, cải thiện hiệu suất.
✔Hoạt động tốt ở cả khí hậu lạnh và nóng– Đồng đều hơn ASHP, ngay cả vào mùa đông.
✔Cần ít không gian ngoài trời hơn– Không cần dàn nóng lớn, phù hợp với khu vực đô thị.
✔Chi phí hoạt động thấp hơn– Sử dụng ít điện hơn so với ASHP donhiệt độ nước ổn định.

Hạn chế của WSHP

• Cần phải tiếp cận nguồn nước– Không thực tế đối với những bất động sản không có sông, hồ hoặc giếng gần đó.

• Cài đặt phức tạp hơn– Yêu cầugiấy phépVàcông việc kỹ thuậtđể đảm bảo sử dụng nước đúng cách.

• Quy định tiềm năng về môi trường– Một số vùng có hạn chế sử dụng nguồn nước tự nhiên.

Các trường hợp sử dụng tốt nhất

🏡 Nhà ở và doanh nghiệpgần hồ, sông hoặc giếng lớn.
🏭 Cơ sở công nghiệp cầnsưởi ấm và làm mát liên tục.
🏙 Khu vực đô thị có diện tích đất hạn chế nhưng có nguồn nước sẵn có.

3. Máy bơm nhiệt nguồn đất (GSHP): Hiệu quả nhất nhưng tốn kém khi lắp đặt

GSHP hoạt động như thế nào

Máy bơm nhiệt nguồn đất, còn được gọi làmáy bơm nhiệt địa nhiệt, trích xuất nhiệt từđấtthông qua một mạng lưới các đường ống chôn ngầm chứa đầy hỗn hợp chất làm lạnh hoặc nước. Mặt đấtduy trì nhiệt độ ổn địnhquanh năm, thường là giữa10–16°C (50–60°F), làm cho GSHP trở nên cực kỳ hiệu quả.

Các loại hệ thống GSHP

Cóhai loại chínhcủa cấu hình máy bơm nhiệt nguồn đất:

1. Hệ thống vòng lặp ngang– Ống được đặt trong rãnh nông(sâu 1–2 mét)trên một khu vực rộng lớn. Tốt nhất cho những ngôi nhà cósân lớn.

2. Hệ thống vòng lặp dọc– Ống được khoan sâu vào lòng đất(sâu 50–150 mét). Tốt nhất chotính chất nhỏ hơnnơi không gian bị hạn chế.

Ưu điểm của GSHP

✔Loại máy bơm nhiệt tiết kiệm năng lượng nhất– Có thể đạt được mộtXếp hạng hiệu suất 400-500% (COP 4-5).
✔Hoạt động trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt– Cung cấp khả năng sưởi ấm đáng tin cậy ngay cả trongmùa đông lạnh giá.
✔Giảm chi phí dài hạn– Chi phí lắp đặt cao hơn nhưng hóa đơn tiền điện sẽ thấp hơn theo thời gian.
✔Tuổi thọ dài– Đường ống ngầm kéo dài50+ nămvà máy bơm nhiệt cuối cùng20–25 tuổi.
✔Thân thiện với môi trường– Giảm đáng kể lượng khí thải carbon so với việc sưởi ấm bằng nhiên liệu hóa thạch.

Hạn chế của GSHP

• Chi phí lắp đặt ban đầu cao– Yêu cầukhoan hoặc đào, rất tốn kém.

• Cần thêm không gian cho các vòng lặp ngang– Không phù hợp với những bất động sản có diện tích đất hạn chế.

• Thời gian hoàn vốn dài hơn– Đầu tư ban đầu mất 5-10 năm để thu hồi thông qua tiết kiệm năng lượng.

Các trường hợp sử dụng tốt nhất

🏡 Bất động sản nhà ở lớncó không gian cho các vòng lặp ngang.
🏢 Các tòa nhà thương mại yêu cầusưởi ấm và làm mát liên tục.
❄ Khí hậu lạnh nơiASHP trở nên kém hiệu quả hơn vào mùa đông.

4. Chọn máy bơm nhiệt phù hợp với nhu cầu của bạn

Kết luận: Bạn nên chọn máy bơm nhiệt nào?

• Chọn máy bơm nhiệt nguồn không khí (ASHP)nếu bạn muốn mộtgiá cả phải chăng, dễ cài đặtlựa chọn cho vùng khí hậu ôn hòa.

• Chọn máy bơm nhiệt nguồn nước (WSHP)nếu bạn có quyền truy cập vào mộtsông, hồ hoặc giếngvà muốnhiệu quả cao hơnhơn ASHP.

• Chọn máy bơm nhiệt nguồn đất (GSHP)nếu bạn muốnhiệu quả nhấthệ thống và sẵn sàng đầu tư vàochi phí trả trước cao hơnđể tiết kiệm dài hạn.

Bất kể bạn chọn loại nào, máy bơm nhiệt đều làtiết kiệm chi phí và bền vữnggiải pháp cho nhu cầu sưởi ấm, làm mát và nước nóng, khiến chúng trở thành khoản đầu tư tuyệt vời cho các chủ nhà và doanh nghiệp quan tâm đến năng lượng.