Ý tưởng xanh cho máy lạnh công nghệ mới

Việt Nam là đất nước nhiệt đới nóng ẩm nên nhu cầu dùng máy lạnh rất lớn. Ngược lại, người dân vẫn cần máy nước nóng để tắm rửa, sinh hoạt. Hai thiết bị này là hai hệ thống tiêu thụ điện nhiều nhất của các hộ gia đình.

Ý tưởng của chúng tôi là sử dụng nước để làm mát dàn nóng của máy lạnh. Cùng lúc, nước ấm được bơm lên bồn phục vụ sinh họat. Nước có hệ số truyền nhiệt cao, nhiệt dung riêng lớn gấp 4 lần (4,2 kJ/kg.K), khối lượng riêng lớn gấp 700-800 lần không khí, nên không nghi ngờ gì, hiệu suất giải nhiệt cao hơn nhiều lần cho cùng một diện tích truyền nhiệt của dàn nóng. Vì thế, hiệu suất hệ thống tăng lên đáng kể và tuổi thọ máy lạnh được cải thiện.

So sánh mô hình cũ (máy lạnh độc lập + máy nước nóng) và mô hình cải tiến máy lạnh dùng nước giải nhiệt (liên kết máy nước nóng)

Hệ thống cũ mô hình cải tiến
– Cần lượng điện lớn để chạy máy nước nóng.
– Máy lạnh tiêu tốn điện chạy quạt giải nhiệt dàn ngưng tụ (dàn nóng).
– Hiệu suất máy lạnh thấp hơn.
– Môi trường xung quanh bị ảnh hưởng bởi khí nóng từ dàn ngưng tụ.
– Hoạt động của dàn ngưng tụ rất ồn.

Hệ thống mô hình cải tiến
– Tiết kiệm điện đáng kể vì tận dụng nước giải nhiệt dàn nóng máy lạnh.
– Máy bơm dùng rất ít điện để tuần hoàn nước đối lưu sang bồn chứa.
– Hiệu suất máy lạnh cao hơn, đồng nghĩa tốn ít điện hơn.
– Môi trường không bị ảnh hưởng.
– Dàn ngưng tụ hoạt động êm, không có tiếng ồn.

y-tuong-xanh-cho-may-lanhMinh họa ý tưởng dùng nước làm mát dàn ngưng tụ (dàn nóng) của máy lạnh gia dụng nhằm nhiều mục đích.

Quy trình công nghệ như hình minh họa trên như sau:

Ở dàn nóng, quạt được tháo ra và toàn bộ dàn nóng được nhúng ngập trong nước của bình giải nhiệt. Nước trong bình dẫn theo hai đường vào bồn chứa nước gia đình thành một vòng kín. Một bơm nước công suất nhỏ (tương tự như bơm nước tuần hoàn của bể cá loại lớn), gắn vào đường ống này để nước tuần hoàn đối lưu thông suốt.

Qua thành ống dàn nóng, nước nhận nhiệt từ tác nhân lạnh còn tác nhân lạnh được ngưng tụ. Theo chu trình Carno lý thuyết, năng lượng cung cấp cho máy lạnh bằng nhiệt trao đổi này.

Vấn đề đặt ra là liệu lượng nước tiêu thụ của hộ gia đình có đủ để giải nhiệt cho dàn nóng máy lạnh hay không (bề mặt dàn nóng một số máy lạnh tôi đo được khoảng 70-80 độ C). Có nhiều giả thiết để đặt bài toán tính toán cân bằng năng lượng.

Kết quả, máy lạnh chạy 24/24 giờ và nước máy sinh hoạt có nhiệt độ ban đầu là 25 độ C, nhiệt độ sau giải nhiệt chọn là 50 độ C thì chỉ cần 0,62 m3 nước trong khi một bồn trữ nước gia đình phổ biến có dung tích 1-2m3 (thừa), chưa tính đến việc nước nóng này được tiêu thụ và nước (lạnh) mới bơm vào bể.

Hệ thống máy lạnh – máy nước nóng liên kết cải tiến như trên sẽ tiết kiệm được 40-50% lượng điện tiêu thụ so với tổng lượng điện dùng cho máy lạnh và máy nước nóng độc lập. Thêm vào đó, hiệu suất làm lạnh của máy lạnh được nâng cao. Giải pháp đơn giản nhưng hiệu quả, khả thi, hứa hẹn lợi ích thiết thực cho người dân Việt Nam.

Nguồn vnexpress