Tính mức tiêu thụ năng lượng theo giờ của máy bơm nước là cơ sở để đánh giá chính xác chi phí vận hành của hệ thống. Dù bạn đang thiết kế một hệ thống gia dụng mới, lựa chọn máy bơm tuần hoàn cho hệ thống sưởi trung tâm, hay kiểm tra hiệu quả của hệ thống thủy động lực hiện có – các phép tính chính xác sẽ giúp tránh trả quá nhiều tiền điện và lựa chọn thiết bị có thông số tối ưu. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn toàn bộ quy trình: từ các công thức cơ bản, qua những yếu tố ảnh hưởng đến mức tiêu thụ năng lượng hằng năm, cho đến đặc điểm của từng loại máy bơm trong danh mục sản phẩm của Dambat – các thương hiệu IBO và IPRO.
Cơ sở năng lượng – công suất máy bơm tiêu thụ là gì?
Mỗi máy bơm điện đều tiêu thụ điện năng từ lưới điện, được biểu thị bằng watt (W) hoặc kilowatt (kW). Kết quả tính toán là kWh năng lượng tiêu thụ của máy bơm trong một khoảng thời gian nhất định. Công suất tiêu thụ này không giống với công suất thủy lực (hữu ích) – sự khác biệt giữa hai đại lượng được mô tả bằng hiệu suất máy bơm (η), được định nghĩa là tỷ số giữa công suất thủy lực và công suất điện tiêu thụ từ lưới điện. Đối với các máy bơm nước thông thường, hiệu suất dao động trong khoảng 30–80%, tùy thuộc vào cấp thiết bị, điểm làm việc và mức độ hao mòn.
Mức tiêu thụ năng lượng được biểu thị bằng kWh điện năng được tính bằng công thức đơn giản (kết quả là kWh năng lượng tiêu thụ từ lưới điện):
trong đó: E – năng lượng tiêu thụ từ lưới điện, P – công suất máy bơm tiêu thụ (theo nhãn thông số), t – thời gian hoạt động tính bằng giờ
Ví dụ: một máy bơm tuần hoàn có công suất P = 0,09 kW (90 W), hoạt động 12 giờ mỗi ngày, sẽ tiêu thụ mỗi ngày: E = 0,09 kW × 12 h = 1,08 kWh điện năng. Trong một tháng (30 ngày), con số này tương đương khoảng 32,4 kWh, còn mỗi năm là gần 395 kWh. Đây đã là một khoản đáng kể trong hóa đơn tiền điện.
Công suất định mức và mức tiêu thụ điện thực tế
Nhà sản xuất ghi trên nhãn thông số công suất định mức (hoặc công suất đầu vào), tương ứng với hoạt động ở mức tải đầy đủ. Trên thực tế, người lắp đặt cần lưu ý rằng mức tiêu thụ điện thực tế phụ thuộc vào điểm làm việc của máy bơm trên đường đặc tính Q-H. Khi máy bơm hoạt động với lưu lượng thấp hơn hoặc áp suất cao hơn mức định mức, công suất của máy có thể cao hơn hoặc thấp hơn mức được công bố.
Biến tần (inverter) đóng vai trò quan trọng ở đây. Các biến tần trong danh mục sản phẩm của Dambat cho phép điều chỉnh liên tục tốc độ quay của rô-to, điều chỉnh mức tiêu thụ công suất theo nhu cầu lưu lượng tức thời. Trên thực tế, điều này giúp đạt được mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn tới 30–50% so với các hệ thống hoạt động ở tốc độ cố định. Điều này đặc biệt quan trọng trong các hệ thống có lưu lượng thay đổi – chẳng hạn như mạng lưới cấp nước của các tòa nhà nhỏ hoặc hệ thống tuần hoàn nước nóng sinh hoạt.
Công thức theo giờ và theo ngày – bảng công suất mẫu của máy bơm IBO/IPRO
Dưới đây là dữ liệu tham khảo cho một số loại máy bơm được chọn trong danh mục sản phẩm của Dambat. Thời gian vận hành chỉ mang tính ví dụ và cần được điều chỉnh theo lịch vận hành thực tế.
| Loại máy bơm | Công suất định mức [kW] | kWh / h | kWh / ngày (8 h) | Mức tiêu thụ năng lượng hằng năm (3650 h) |
|---|---|---|---|---|
| Máy bơm tuần hoàn tiết kiệm năng lượng IBO (cấp A) | 0,05–0,15 | 0,05–0,15 | 0,40–1,20 | 183–548 kWh |
| Máy bơm tuần hoàn nước nóng sinh hoạt IBO | 0,03–0,08 | 0,03–0,08 | 0,24–0,64 | 110–292 kWh |
| Máy bơm đặt trên mặt đất IBO (dùng trong gia đình) | 0,37–0,75 | 0,37–0,75 | 2,96–6,00 | 1350–2738 kWh |
| Máy bơm giếng khoan IPRO 4" | 0,37–2,20 | 0,37–2,20 | 2,96–17,60 | 1350–8030 kWh |
| Máy bơm chìm IBO (dùng cho nước bẩn) | 0,37–1,10 | 0,37–1,10 | 2,96–8,80 | 1350–4015 kWh |
| Máy bơm giếng khoan IPRO 6" | 2,20–11,0 | 2,20–11,0 | 17,60–88,0 | 8030–40 150 kWh |
Dữ liệu trong bảng trên chỉ mang tính tham khảo. Bạn có thể tìm thấy thông số chi tiết của từng thiết bị trong các tài liệu sản phẩm có sẵn trên trang dambat.pl – danh mục tải xuống.
Mức tiêu thụ năng lượng theo mùa – tại sao lịch vận hành lại quan trọng?
Mức tiêu thụ điện năng hằng năm và theo mùa của máy bơm hiếm khi chỉ được xác định bằng cách nhân công suất với 8760 giờ. Trên thực tế, máy bơm tuần hoàn cho hệ thống sưởi ấm trung tâm chủ yếu hoạt động trong mùa sưởi ấm (khoảng 1800–2400 h/năm tại Ba Lan), máy bơm tuần hoàn nước nóng sinh hoạt có thể hoạt động suốt ngày đêm với các khoảng dừng do bộ điều khiển quy định, còn máy bơm giếng khoan hoạt động theo chu kỳ – chỉ khi mở các điểm lấy nước hoặc nạp đầy bình tích áp.
Vì vậy, mức tiêu thụ năng lượng trong mùa được tính riêng cho từng giai đoạn vận hành. Về mặt chuyên môn, việc này được thực hiện bằng phương pháp độ-giờ hoặc dựa trên phân tích năng lượng chi tiết của tòa nhà. Công thức theo mùa:
trong đó f_tải – hệ số tải thực tế (thông thường là 0,5–0,9 đối với máy bơm tuần hoàn sưởi ấm trung tâm)
Đối với máy bơm tuần hoàn thuộc cấp hiệu suất năng lượng A (EEI ≤ 0,23), mức tiêu thụ điện trong mùa thường thấp hơn 50–70% so với máy bơm truyền thống sử dụng động cơ không đồng bộ. Đối với thợ lắp đặt và nhà thiết kế, đây là một lập luận then chốt khi lựa chọn thiết bị – vừa để đáp ứng các tiêu chuẩn ErP, vừa mang lại lợi ích thực tế cho chủ đầu tư.
Chỉ số EEI, các cấp năng lượng và chỉ số Ep – những con số cho biết điều gì?
Chỉ thị ErP của châu Âu (Energy-related Products) buộc các nhà sản xuất phải ghi nhãn hiệu suất năng lượng của máy bơm tuần hoàn bằng chỉ số EEI (Energy Efficiency Index). EEI càng thấp thì máy bơm càng tiết kiệm năng lượng. Từ năm 2015, thị trường chỉ được cung cấp các máy bơm có EEI ≤ 0,23. Trên thực tế, các máy bơm tuần hoàn hiện đại sử dụng động cơ EC (động cơ chuyển mạch điện tử) đạt EEI dưới 0,15.
Một chỉ số cũng quan trọng không kém trong bối cảnh đặc tính năng lượng của tòa nhà là chỉ số Ep (chỉ số nhu cầu năng lượng sơ cấp không tái tạo), được biểu thị bằng kWh/(m²·năm). Chỉ số này cho biết cần bao nhiêu năng lượng từ các nguồn không tái tạo để đáp ứng nhu cầu hằng năm của tòa nhà cho sưởi ấm, thông gió, làm mát và chuẩn bị nước nóng sinh hoạt. Giá trị này càng thấp thì càng tốt – tòa nhà đáp ứng các yêu cầu của Điều kiện kỹ thuật WT 2021, trong đó quy định giới hạn ≤ 70 kWh/(m²·năm) đối với những ngôi nhà mới xây.
Máy bơm tuần hoàn tiết kiệm năng lượng có ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ số Ep được tính toán. Việc sử dụng máy bơm IBO tiết kiệm năng lượng cấp A có thể làm giảm giá trị này vài điểm – trên thực tế, điều này có thể quyết định việc tòa nhà đạt được cấp năng lượng A hay B. Điều này cũng áp dụng cho nhu cầu nhiệt của tòa nhà, được biểu thị bằng kWh/(m²·năm), là cơ sở để xác định chỉ số Ep.
Nhu cầu năng lượng của tòa nhà – máy bơm đóng vai trò gì trong cân bằng năng lượng?
Nhu cầu năng lượng của tòa nhà là tổng nhu cầu của tất cả thiết bị: chiếu sáng, thiết bị gia dụng, hệ thống HVAC và chính các máy bơm. Trong một ngôi nhà điển hình, nhu cầu năng lượng nhiệt được đáp ứng bằng nồi hơi, máy bơm nhiệt hoặc hệ thống sưởi điện, trong khi các máy bơm tuần hoàn và bơm tuần hoàn hệ thống là những thiết bị phụ trợ – mức tiêu thụ của chúng thường bị bỏ qua trong các phân tích đơn giản hóa.
Trong khi đó, ở những tòa nhà có hệ thống lắp đặt phức tạp (ví dụ: sưởi sàn + nước nóng sinh hoạt + sưởi bằng bộ tản nhiệt), tổng nhu cầu năng lượng của tòa nhà cho việc cấp điện cho các máy bơm có thể vượt quá 600–900 kWh/năm. Mức này tương đương với mức tiêu thụ hằng năm của máy giặt hoặc máy rửa bát. Vì vậy, việc tính toán chính xác là cần thiết cả trong quá trình thiết kế hệ thống lắp đặt lẫn khi kiểm tra chi phí vận hành.
Cũng cần lưu ý đến hiệu quả năng lượng của tòa nhà nói chung. Khả năng cách nhiệt của tòa nhà ảnh hưởng trực tiếp đến độ dài mùa sưởi, và do đó ảnh hưởng đến thời gian vận hành của các bơm tuần hoàn. Khả năng cách nhiệt tốt giúp rút ngắn thời gian vận hành của bơm, giảm mức tiêu thụ năng lượng theo mùa và chi phí điện thực tế. Mặt khác, các tòa nhà được cách nhiệt tốt hơn cho phép ứng dụng hệ thống nhiệt độ thấp (ví dụ: sưởi sàn với thông số 35/28°C), qua đó hạn chế đáng kể nhu cầu năng lượng nhiệt do nguồn nhiệt tạo ra.
COP của bơm nhiệt và mức tiêu thụ điện năng hằng năm
Trong các hệ thống sử dụng bơm nhiệt, mức tiêu thụ điện của bơm nước (bơm tuần hoàn hoặc bơm chìm) phải được phân tích trong bối cảnh COP (Coefficient Of Performance) – hệ số hiệu quả năng lượng của bơm nhiệt. COP (Coefficient Of Performance) cho biết thiết bị cung cấp bao nhiêu đơn vị năng lượng nhiệt cho mỗi đơn vị điện năng tiêu thụ. Giá trị COP điển hình là 3,0–5,0 đối với bơm nhiệt địa nhiệt và 2,5–4,5 đối với bơm nhiệt không khí.
Tuy nhiên, COP do nhà sản xuất công bố chỉ áp dụng cho riêng cụm bơm nhiệt. Mức tiêu thụ năng lượng hằng năm của toàn bộ hệ thống còn bao gồm: bơm tuần hoàn ở mạch sơ cấp (glycol/nước muối), bơm ở mạch thứ cấp (hệ thống sưởi trung tâm), bơm tuần hoàn nước nóng sinh hoạt, bộ điều khiển và van. Tổng mức tiêu thụ điện năng phụ trợ có thể đạt 400–900 kWh, khiến SCOP (COP theo mùa) thực tế của hệ thống giảm 0,2–0,5 điểm so với giá trị trong catalogue.
Chính vì vậy, việc lựa chọn các bơm phụ tiết kiệm năng lượng – chẳng hạn như dòng bơm tuần hoàn tiết kiệm năng lượng IBO – có ảnh hưởng thực tế đến cân bằng năng lượng tổng thể của hệ thống sưởi. Trong các hệ thống ứng dụng hệ thống nhiệt độ thấp (sưởi sàn, dàn lạnh fan-coil), có thể cài đặt bơm ở các mức áp suất và lưu lượng thấp hơn, từ đó tiếp tục giảm công suất tiêu thụ và chi phí vận hành hệ thống.
Mức tiêu thụ trung bình hằng năm và hiệu quả năng lượng – đo lường và cải thiện như thế nào?
Mức tiêu thụ trung bình hằng năm của hệ thống bơm được tính bằng tổng mức tiêu thụ năng lượng theo mùa, cộng thêm mức tiêu thụ ở chế độ chờ (đối với bộ điều khiển và van điện). Có thể tiến hành đo bằng các công tơ năng lượng được lắp trực tiếp trong tủ phân phối hoặc sử dụng các thiết bị đo tích hợp có sẵn trong bộ điều khiển và biến tần hiện đại.
Hiệu quả năng lượng của tòa nhà trong bối cảnh các hệ thống bơm được cải thiện chủ yếu nhờ:
- Chọn bơm theo điểm làm việc thực tế – tránh chọn công suất quá lớn dẫn đến vận hành bằng cách tiết lưu van và lãng phí năng lượng.
- Sử dụng biến tần – điều chỉnh liên tục tốc độ quay giúp loại bỏ mức tiêu thụ công suất không cần thiết khi nhu cầu lưu lượng thay đổi. Biến tần Dambat tương thích với máy bơm giếng khoan và máy bơm đặt cạn IBO và IPRO.
- Bảo trì định kỳ – cặn bám do cáu cặn lò hơi và sự ăn mòn làm tăng trở lực dòng chảy, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng cao hơn với cùng công suất thủy lực.
- Cách nhiệt đường ống – hạn chế thất thoát nhiệt từ các mối nối và đoạn ống thẳng giúp giảm nhu cầu nhiệt của công trình và rút ngắn thời gian vận hành của máy bơm tuần hoàn.
- Bộ điều khiển có lịch theo ngày – giới hạn thời gian vận hành của máy bơm vào những giờ thực sự có nhu cầu giúp giảm mức tiêu thụ điện theo mùa mà không làm giảm sự thoải mái.
Trên trang web Dambat có công cụ tính toán mức tiết kiệm năng lượng, cho phép nhanh chóng so sánh lượng điện tiêu thụ của máy bơm tuần hoàn cũ và mới. Đây là công cụ hữu ích để trình bày với khách hàng cuối về hiệu quả kinh tế của việc thay thế thiết bị.
Kiểm toán năng lượng và lựa chọn máy bơm – kỹ thuật viên lắp đặt cần biết gì?
Kiểm toán năng lượng công trình là việc phân tích chính thức về mức tiêu thụ năng lượng, kết thúc bằng các khuyến nghị cải tạo nhiệt. Một trong những nội dung của kiểm toán là đánh giá các hệ thống bơm – cả về kỹ thuật lẫn năng lượng. Kỹ thuật viên lắp đặt hoặc nhà thiết kế phối hợp với kiểm toán viên cần cung cấp dữ liệu về:
- loại và công suất của các máy bơm được lắp đặt,
- lịch vận hành thiết bị (giờ/năm),
- điểm vận hành thực tế trong hệ thống (Q và H),
- cấp hiệu suất năng lượng của máy bơm tuần hoàn (EEI),
- các phương tiện điều tiết được sử dụng (biến tần, bộ điều khiển, van).
Dựa trên những dữ liệu này, phân tích kiểm toán cho phép tính toán chính xác mức tiêu thụ năng lượng hằng năm của hệ thống bơm và chỉ ra những khoản tiết kiệm cụ thể nhờ thay thế thiết bị bằng các mẫu mới hơn. Bạn nên tận dụng các giải pháp do bộ điều khiển và hệ thống tự động hóa Dambat cung cấp – chúng ghi lại thời gian vận hành và cảnh báo, giúp thu thập dữ liệu để phân tích.
Bộ lọc, van và đồng hồ đo áp suất – ảnh hưởng của phụ kiện đến cân bằng năng lượng
Bản thân máy bơm chỉ là một bộ phận của hệ thống. Bộ lọc, van và đồng hồ áp suất ảnh hưởng đến trở lực dòng chảy, từ đó gián tiếp ảnh hưởng đến năng lượng mà máy bơm tiêu thụ. Bộ lọc bị bẩn gây thêm sụt áp mà máy bơm phải vượt qua – dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng cao hơn với cùng một lưu lượng nước. Vì vậy, thay lõi lọc định kỳ không chỉ liên quan đến chất lượng nước mà còn đến hiệu suất năng lượng của hệ thống. Tiết kiệm năng lượng cho tòa nhà bắt đầu từ việc chăm sóc từng bộ phận của hệ thống – không chỉ lớp cách nhiệt hay cửa sổ mà cả các thiết bị thủy lực.
Đồng hồ áp suất được lắp ở phía hút và phía đẩy của máy bơm cho phép theo dõi liên tục điểm làm việc và sớm phát hiện tình trạng bộ lọc bị bám cặn hoặc cánh bơm bị mài mòn. Đồng hồ áp suất Dambat có nhiều dải áp suất và cấp độ chính xác khác nhau – hãy chọn loại phù hợp với áp suất làm việc của hệ thống. Trong khi đó, van một chiều và van chống nhiễm bẩn bảo vệ máy bơm khỏi hiện tượng môi chất chảy ngược, giúp ngăn búa nước và tăng độ bền của phớt cơ khí.
Lựa chọn máy bơm cho hệ thống – hướng dẫn thực tế dành cho thợ lắp đặt
Việc lựa chọn máy bơm phù hợp đòi hỏi phải biết một số thông số quan trọng của hệ thống:
- Lưu lượng yêu cầu (Q) [m³/h hoặc l/s] – được xác định bởi nhu cầu nhiệt, số lượng điểm lấy nước hoặc lưu lượng của giếng.
- Cột áp yêu cầu (H) [m cột chất lỏng] – tổng tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ trong đường ống cộng với chênh lệch cao độ hình học.
- Nhiệt độ môi chất – máy bơm tuần hoàn cho hệ thống sưởi trung tâm phải phù hợp với nhiệt độ của môi chất gia nhiệt (lên đến 110°C đối với hầu hết các mẫu IBO).
- Cấp độ kín và khả năng chống chịu môi chất – dùng cho nước sạch, nước nhiễm bẩn hoặc nước thải.
- Cấp hiệu suất năng lượng yêu cầu – đặc biệt quan trọng đối với các tòa nhà tiết kiệm năng lượng và thụ động, nơi chỉ số Ep không được vượt quá các giới hạn theo luật định.
Danh mục của Dambat bao gồm đầy đủ máy bơm IBO, IBO ITALY và IPRO – từ máy bơm tuần hoàn công suất 30 W, máy bơm chìm đa tầng cánh công suất lên đến 11 kW, cho đến các thiết bị công nghiệp vượt quá 15 kW. Bạn có thể tự lựa chọn bằng cách sử dụng các công cụ chuyển đổi có sẵn trên dambat.pl hoặc liên hệ với bộ phận kỹ thuật của nhà sản xuất.
Máy bơm chìm IPRO – mức tiêu thụ điện trong các hệ thống giếng
Máy bơm chìm IPRO dòng 4", 6" và 8" được thiết kế để vận hành liên tục trong điều kiện bơm nước từ các giếng khoan. Mức tiêu thụ năng lượng hằng năm của chúng phụ thuộc vào lưu lượng của giếng, độ sâu mực nước, chiều dài cột ống và lưu lượng vận hành. Đối với hộ gia đình nhỏ (Q = 1–2 m³/h, H = 40–60 m), máy bơm 4" IPRO công suất 0,55–0,75 kW thường hoạt động không liên tục – tổng cộng khoảng 500–1000 giờ/năm, tương đương với mức tiêu thụ năng lượng hằng năm khoảng 275–750 kWh.
Trong các bộ sản phẩm có biến tần (ví dụ: bộ Dambat có biến tần), máy bơm vận hành êm, duy trì áp suất không đổi mà không gây va đập thủy lực. Điều này không chỉ giúp giảm mức tiêu thụ điện mà còn kéo dài tuổi thọ của cột ống, đầu nối và van. Những người lắp đặt trong ngành giếng khoan hiểu rõ vấn đề thường được gọi là “búa nước” – biến tần loại bỏ hiệu quả hiện tượng này, đặc biệt ở những vị trí lắp đặt sâu hơn.
Máy bơm luân chuyển và máy bơm tuần hoàn – cấp năng lượng và EEI
Máy bơm luân chuyển tiết kiệm năng lượng IBO thuộc dòng ECM (Electronic Commutation Motor) là các thiết bị đáp ứng và vượt qua yêu cầu của quy định ErP 622/2012. Chúng có EEI dưới 0,20, trong đó các mẫu tốt nhất đạt EEI < 0,15. Đối với người lắp đặt, điều này có nghĩa là mức tiêu thụ năng lượng trung bình hằng năm của máy bơm luân chuyển có thể được giới hạn ở mức 50–150 kWh/năm – thấp hơn nhiều lần so với các mẫu cũ sử dụng động cơ không đồng bộ.
Máy bơm tuần hoàn nước nóng sinh hoạt là một nhóm riêng. Nhiệm vụ của chúng là duy trì sự tuần hoàn liên tục của nước nóng sinh hoạt trong các đường ống tuần hoàn, giúp loại bỏ thời gian chờ nước nóng tại vòi. Mặc dù công suất của các thiết bị này khá nhỏ (15–50 W), chúng thường hoạt động suốt ngày đêm hoặc theo lịch trình – mức tiêu thụ điện năng hằng năm có thể đạt 130–440 kWh/năm. Việc sử dụng bộ điều khiển có hẹn giờ và cảm biến nhiệt độ giúp giảm thời gian vận hành và đạt được mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn trên thực tế từ 30–40%.
Bạn có thể tìm thấy thông tin chi tiết về máy bơm tuần hoàn và máy bơm luân chuyển IBO tại dambat.pl – máy bơm luân chuyển và phụ kiện.
Tóm tắt – trên thực tế, tính mức tiêu thụ điện theo giờ của máy bơm như thế nào?
Mức tiêu thụ điện năng theo giờ của máy bơm nước là tích của công suất định mức (hoặc công suất thực tế tiêu thụ) và thời gian vận hành. Tuy nhiên, phân tích đầy đủ còn bao gồm: điểm làm việc trên đường đặc tính Q-H, hiệu suất thủy lực và cơ học, ảnh hưởng của nhiệt độ môi chất, tình trạng của bộ lọc và van, cũng như – đối với hệ thống có biến tần – biểu đồ phụ tải theo thời gian. Trên cơ sở đó, có thể xác định mức tiêu thụ năng lượng hằng năm, đưa vào tính toán chỉ số năng lượng của tòa nhà và đánh giá hiệu quả kinh tế của việc thay thế thiết bị.
Phân tích chính xác giúp cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của tòa nhà nói chung. Dambat không chỉ cung cấp máy bơm chất lượng cao của các thương hiệu IBO và IPRO mà còn cung cấp công cụ tính toán, danh mục kỹ thuật và hỗ trợ từ bộ phận kỹ thuật. Hãy sử dụng các tài nguyên có trên dambat.pl để lựa chọn máy bơm tối ưu cả về mặt thủy lực lẫn năng lượng – và tận hưởng hệ thống hoạt động hiệu quả trong nhiều năm.
FAQ – Các câu hỏi thường gặp nhất của thợ lắp đặt và chuyên gia
Làm thế nào để tính lượng điện kWh mà máy bơm giếng khoan tiêu thụ trong một giờ?
Công thức rất đơn giản: E [kWh] = P [kW] × t [h]. Ví dụ: máy bơm giếng khoan IPRO 4" có công suất P = 0,75 kW hoạt động trong 1 giờ sẽ tiêu thụ 0,75 kWh điện. Với giả định hoạt động gián đoạn (khoảng 2 h/ngày), mức tiêu thụ điện hằng ngày sẽ là 1,5 kWh. Luôn sử dụng công suất ghi trên nhãn máy hoặc trong tài liệu kỹ thuật – không sử dụng công suất thủy lực hay công suất trên trục, vì các giá trị này thấp hơn mức tiêu thụ thực tế từ lưới điện.
Chỉ số Ep là gì và máy bơm ảnh hưởng như thế nào đến giá trị của chỉ số này?
Chỉ số Ep (tiếng Anh: chỉ số năng lượng sơ cấp) là chỉ số nhu cầu năng lượng sơ cấp không tái tạo, được biểu thị bằng kWh/(m²·năm). Quy chuẩn WT 2021 quy định giới hạn Ep ≤ 70 kWh/(m²·năm) đối với nhà ở riêng lẻ mới. Các máy bơm tiêu tốn nhiều năng lượng – đặc biệt là máy bơm tuần hoàn có hiệu suất thấp – làm tăng chỉ số Ep. Thay thế bằng máy bơm tiết kiệm năng lượng IBO cấp EEI < 0,20 có thể giảm chỉ số này 2–5 kWh/(m²·năm), đôi khi mang tính quyết định để tòa nhà đạt cấp hiệu quả năng lượng A hoặc B.
Mức tiêu thụ điện theo mùa của máy bơm tuần hoàn nước nóng sinh hoạt là bao nhiêu?
Máy bơm tuần hoàn nước nóng sinh hoạt có công suất 25 W, hoạt động 16 giờ/ngày trong 365 ngày, sẽ tiêu thụ mỗi năm 0,025 kW × 16 h × 365 = 146 kWh/năm, tức 146 kWh điện. Việc sử dụng bộ điều khiển có lịch vận hành (ví dụ chỉ hoạt động vào buổi sáng và buổi tối, tổng cộng 6 giờ/ngày) sẽ giảm mức tiêu thụ xuống còn khoảng 55 kWh/năm – tiết kiệm tới 60%. Máy bơm tuần hoàn IBO tích hợp bộ hẹn giờ và cảm biến nhiệt độ thực hiện việc này tự động, không cần thiết bị bổ sung.
Biến tần có thực sự làm giảm mức tiêu thụ năng lượng của máy bơm không?
Có – và ảnh hưởng đáng kể. Công suất tiêu thụ của máy bơm tỷ lệ với lũy thừa bậc ba của tốc độ quay (định luật tương đồng). Điều này có nghĩa là giảm tốc độ quay 20% sẽ giúp giảm mức tiêu thụ điện khoảng 49%. Trên thực tế, trong các hệ thống có nhu cầu lưu lượng thay đổi, biến tần giúp đạt được mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn 30–55% so với máy bơm hoạt động ở tốc độ không đổi và điều tiết bằng van. Biến tần Dambat có sẵn dưới dạng mô-đun chuyên dụng cho máy bơm giếng khoan IBO và IPRO.
Cách nhiệt của tòa nhà ảnh hưởng như thế nào đến hoạt động của máy bơm tuần hoàn?
Cách nhiệt của tòa nhà trực tiếp rút ngắn mùa sưởi ấm – ở một tòa nhà thụ động được cách nhiệt tốt, mùa này kéo dài khoảng 1200–1600 giờ/năm, còn ở các công trình cũ không được cách nhiệt, có thể lên đến 3500 giờ/năm. Với cùng một bơm tuần hoàn công suất 100 W, chênh lệch mức tiêu thụ năng lượng hằng năm là: 100 W × (3500–1400) giờ = 210 kWh/năm. Ngoài ra, lớp cách nhiệt tốt hơn cho phép áp dụng hệ thống nhiệt độ thấp và lựa chọn bơm có thông số áp suất thấp hơn – từ đó tiếp tục giảm mức tiêu thụ điện.
COP của bơm nhiệt có ý nghĩa gì và cần tính đến nó như thế nào trong các phép tính?
COP (Hệ số hiệu suất) là tỷ lệ giữa năng lượng nhiệt tạo ra và năng lượng điện tiêu thụ. COP = 4,0 nghĩa là với mỗi 1 kWh điện tiêu thụ, bơm nhiệt cung cấp 4 kWh nhiệt. Khi tính mức tiêu thụ năng lượng hằng năm của hệ thống có bơm nhiệt, chúng ta tính đến SCOP (COP theo mùa), là giá trị trung bình cho toàn bộ mùa sưởi ấm. Cần cộng thêm năng lượng phụ trợ: bơm tuần hoàn, bộ điều khiển, van – những yếu tố thực tế làm giảm hiệu suất hệ thống 5–15%.
Kiểm toán năng lượng hỗ trợ việc lựa chọn bơm như thế nào?
Kiểm toán năng lượng cung cấp dữ liệu về nhu cầu nhiệt thực tế của tòa nhà và mức tiêu thụ điện của các hệ thống phụ trợ. Dựa trên đó, người lắp đặt có thể lựa chọn chính xác bơm tuần hoàn theo các thông số thủy lực cần thiết (Q và H), tính toán mức tiêu thụ năng lượng dự kiến trong năm và chỉ ra khoản tiết kiệm do thay thế thiết bị. Bơm quá công suất hoặc thiếu công suất luôn dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng cao hơn và hao mòn cơ học nhanh hơn.
Cần ghi những thông số nào của bơm vào đặc tính năng lượng của tòa nhà?
Trong đặc tính năng lượng của tòa nhà (ŚE), cần ghi công suất điện của các bơm tuần hoàn và bơm tuần hoàn nước, cũng như thời gian vận hành ước tính trong mùa. Đối với bơm tuần hoàn cấp A có EEI < 0,20, công suất danh định theo thông tin trong tài liệu sản phẩm và thời gian vận hành theo mùa phù hợp với thiết kế hệ thống được sử dụng. Chỉ số Ep được tính trên cơ sở này phải đáp ứng các yêu cầu của WT 2021. Bộ điều khiển Dambat ghi lại thời gian vận hành và các cảnh báo, giúp dễ dàng kiểm tra hồi cứu các giả định tính toán.
Mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn có giúp rút ngắn thời gian hoàn vốn khi đầu tư bơm mới không?
Đúng vậy. Một ví dụ đơn giản: bơm tuần hoàn cũ có công suất 80 W so với bơm IBO tiết kiệm năng lượng mới có công suất 25 W. Chênh lệch công suất tiêu thụ là 55 W. Với 3000 giờ/năm trong mùa sưởi ấm, mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn là 55 W × 3000 giờ = 165 kWh/năm. Với giá điện 0,80 zł/kWh, khoản tiết kiệm là 132 zł/năm. Chi phí của bơm IBO tiết kiệm năng lượng mới khoảng 400–700 zł – thời gian hoàn vốn sẽ là 3–5 năm. Mức tiêu thụ năng lượng trung bình hằng năm của bơm mới cấp A thậm chí thấp hơn bốn lần so với các mẫu cũ.
