Cơ sở tính toán lượng nhiệt và lựa chọn công suất máy bơm nhiệt không khí

1.  Yêu cầu của công trình

• Lượng nước nóng dự trữ : 5000L/ngày
• Nhiệt độ yêu cầu  :55℃

2.  Một số kiến thức

1. 1Kw =860kCal/h
2. 1kCal=4.187kJ
3. 1000L=1000kg
4. Để làm nóng 1000L nước tăng lên 1℃ cần 1000kCal

3.  Công thức tính toán nhiệt lượng đun nóng 5000L :

1. Công thức tính toán như sau :     Qd= Qt .C .( Tr- Ti) .pr

Trong đó:

Qd : Tổng nhu cầu nhiệt lượng

Qt : Lượng nước nóng yêu cầu : 5000L/ ngày

C : 1Kcal =4.187 x°C 

Tr : Nhiệt độ yêu cầu : 55°C

Ti : Nhiệt độ nước cấp ban đầu : 20 độ

pr: Trọng riêng của nước 1 lít = 1 kg

Ta có Qd =  5000L x  1 x 35 x 1 =175.000 Kcal

      Qui đổi ra  Kw= 175.000 Kcal : 860 kcal/h= 203.5 KW

Bên cạnh đó hệ số thất thoát nhiệt trong đường ống và bình chứa bình quân  15% nên tổng số điện tiêu thụ cho 5000L là :P =  203.5KW x15% = 234.02 KW

4.  Lựa chọn công suất nhiệt của Heat pump cho phù hợp với yêu cầu:

Dựa trên lượng nhiệt đã tính toán được ta cần công thức sau để tính toán có công suất tạo nhiệt của Heat pump cho phù hợp: 

                                                                       Tông lượng nhiệt

Công suất làm nóng heat pump  =                

                                                                  Thời gian x 860 Kcal/h x 0.8

Trong đó:

1. Lượng nước nóng : 5000 L
2. Nhiệt độ tăng.:55℃-20℃=35℃
3. Tổng sô nhiệt cần : 5000L x 1 x( 55-20) = 175.000kal
4. Thời gian hoạt động : 6 giờ
5. 1KW = 860Kcal
6. Hệ số làm việc an toàn của Heat pump : 0.8

                                               175.000 kCal

  Công suất đáp ứng nhiệt của Heat pump =               =   41.48 kW

                                                  6h x860 x 0.8

 HSTRONG DE 52 W/D  có công suât nhiệt : 21.KW/h nên ta cần 2 chiếc.

C-  PHỤ TẢI VÀ ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ CỦA HỆ THỐNG

* Tổng công suất phụ tải của toàn hệ thống : 12,02 KW

* Công suất thiêu thụ bình quân của hệ thống Heat pump : 8.85 KW/h

Nếu sử dụng năng lượng mặt trời kết hợp Heat pump  thì công suất hoạt động của  bơm nhiêt không khí Heat pump sẽ giảm >50%

5. Công thức tính

Trong đó :

• A_­c  là diện tích cần giàn hấp thụ năng lượng
• Q_­w : là lượng nước nóng yêu cầu trong ngày  ( 5.000L/ ngày)
•  C_­w­ : Tỷ trọng riêng của nước nóng  4.187 K/J ( Kg/C°)
• T_­e  : Nhiệt độ yêu cầu : 55
• T_­i : Nhiệt độ ban đầu của nước : 20
• f :  Hệ số an toàn năng lượng mặt trời :  50%
• J_­t:  Bức xạ mặt trời bình quân/ m2  tại Việt nam = 16200MJ/ m2)
• N_­cd: Hệ số an toàn của Solar Collector  70%
• ­N_l   số thất thoát nhiệt trong đường ống và Bồn chứa : 20%

Dưa trên Công thức trên ta có:

                                                            5000 x4.187 x( 55-20) x 0.5 366362.5

Tổng diện tích cần hấp thụ    =                      =  40.4 m2                             16200MJ x 0.7 x ( 1-0.2)

Kích thước dàn : 2000x1560x1000 (mm)  có diện tích hấp thụ : 2.m2 nêm sử dụng 20 dàn HSP 58-25

*  Công suất hoạt động của heat pump sẽ giảm trên >50% so với lúc khi không kết hợp với     năng lượng mặt trời.