Nghiên cứu thiết kế chế tạo và thực nghiệm mô hình bơm nhiệt nguồn gió đun nước nóng gia dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHAN THẾ HÙNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH BƠM NHIỆT NGUỒN GIÓ ĐUN NƯỚC NÓNG GIA DỤNG LUẬN VĂN THẠC SỸ NGÀNH: NGÀNH CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS VŨ ĐỨC LỢI HÀ NỘI – 2009 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin trân trọng cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Đức Lợi người trực tiếp dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn, cung cấp thông tin quý báu giúp hoàn thành luận văn Trong trình nghiên cứu, có nhiều cố gắng, hạn chế thời gian trình độ nên luận văn tránh khỏi thiếu xót Em mong đóng góp, bảo thầy cô bạn đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm 2009 Phan Thế Hùng LỜI CAM ĐOAN Luận văn thạc sỹ nghiên cứu thực với hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Đức Lợi Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu riêng Các số liệu tính toán tham khảo luận văn trung thực Nếu có sai phạm xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm 2009 Phan Thế Hùng -1Luận Văn Thạc Sỹ MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG -TỔNG QUAN 1.1 Vai trò sử dụng hiệu lượng .6 1.2 Nhu cầu sử dụng lượng hộ gia đình 1.3 Phân loại thiết bị cung cấp nước nóng 11 1.3.1 Bình nước nóng sử dụng điện 12 1.3.2 Bình nước nóng sử dụng khí đốt (gas) .12 1.3.3 Bình nước nóng sử dụng lượng Mặt Trời 13 1.3.4 Bình nước nóng sử dụng lò trao đổi nhiệt 14 1.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bơm nhiệt đun nước nóng giới Việt Nam 14 1.4.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bơm nhiệt đun nước nóng giới 14 1.4.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bơm nhiệt Việt Nam 16 1.5 Phân loại bơm nhiệt đun nước nóng 19 1.6 Các vấn đề tồn 23 CHƯƠNG - TÍNH TOÁN BƠM NHIỆT ĐUN NƯỚC NÓNG NGUỒN GIÓ (BƠM NHIỆT GIÓ NƯỚC) .25 2.1 Xác định chu trình lý thuyết bơm nhiệt 26 2.2 Đánh giá thiết bị bơm nhiệt đun nước nóng 46 2.2.1 Hệ số bơm nhiệt lý thuyết 46 2.2.2 Hệ số bơm nhiệt thực tế 46 Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 -2Luận Văn Thạc Sỹ CHƯƠNG 48 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM BƠM NHIỆT ĐUN NƯỚC NÓNG 48 3.1 Thiết bị thí nghiệm 48 3.1.1 Thiết bị bơm nhiệt đun nước nóng .48 3.1.2 Thiết bị đo 50 3.2 Quy trình thí nghiệm xử lý số liệu thực nghiệm 53 3.2.1 Chuẩn bị thí nghiệm 53 3.2.2 Thử nghiệm chế độ chạy theo bình (theo mẻ) 57 3.2.3 Thử nghiệm chế độ chạy liên tục .58 3.2.4 Xử lý số liệu thực nghiệm đánh giá sai số 62 3.3 Kết đánh giá 63 3.3.1 Thử nghiệm chế độ chạy theo bình (theo mẻ) 63 3.3.2 Thử nghiệm chế độ chạy đầy tải .67 CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .70 TÓM TẮT .72 SUMMARY 73 Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 -3Luận Văn Thạc Sỹ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tên đại lượng Ký hiệu Thứ nguyên G Lưu lượng [kg/s] t Nhiệt độ [0C] ω Tốc độ [m/s] p Áp suất [bar] I,i Entanpy [kJ], [kJ/kg] τ Thời gian [s] COP Hệ số hiệu Q Lượng nhiệt Chỉ số Tên gọi o Bay k Ngưng tụ kk Không khí mc Môi chất n Nước [W] Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 -4Luận Văn Thạc Sỹ MỞ ĐẦU Bơm nhiệt biết đến từ lâu ứng dụng hàng loạt ứng dụng tiết kiệm lượng như: sưởi ấm, sấy nhiệt độ thấp, hút ẩm, điều tiết không khí… Thiết bị bơm nhiệt sử dụng từ nhiều nguồn cấp như: lượng địa nhiệt, lượng mặt trời, nước không khí môi trường Việc sử dụng bơm nhiệt để đun nước nóng nghiên cứu nhiều giới có kết khả quan Nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng thực tiễn cho thấy, hiệu sử dụng lượng bơm nhiệt nói chung bơm nhiệt để chuẩn bị nước nóng nói riêng tiết kiệm 50÷70% lượng sử dụng so với thiết bị đun nước nóng thông thường sử dụng điện trở gia nhiệt, hay sử dụng khí đốt Một khả ứng dụng hiệu khác sử dụng bơm nhiệt kết hợp, nguồn nhiệt dùng để làm nóng nước không khí lạnh khử ẩm sử dụng để điều hòa không khí phòng Việt Nam có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, miền Nam mùa đông, miền Bắc có mùa đông không khắc nghiệt Các hộ gia đình miền Nam không dùng sưởi thói quen dùng nước nóng Các gia đình miền Bắc gần bắt đầu dùng sưởi sử dụng nước nóng Đây hội để thẳng vào công nghệ bơm nhiệt mà không cần thử nghiệm với bình đung gas hay bình đun điện Bên cạnh với ngành thương nghiệp dịch vụ, du lịch phát triển mạnh mẽ nước ta năm gần với nhà cao tầng, văn phòng, khách sạn, nhà hàng, trung tâm thương mại, bạnh viện, trường học tiện nghi đại…Chúng ta đưa bơm nhiệt vào từ khâu thiết kế Đó Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 -5Luận Văn Thạc Sỹ giải pháp tối ưu để tiết kiệm lượng sau chi phí đầu tư ban đầu Việc nghiên cứu, sử dụng bơm nhiệt hợp lý có ý nghĩa khả thực tiễn lớn, góp phần vào việc thực sách tiết kiệm nâng cao hiệu sử dụng lượng nước ta Vì em chọn đề tài: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo thực nghiệm mô hình bơm nhiệt nguồn gió đun nước nóng gia dụng” làm luận văn tốt nghiệp Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 -6Luận Văn Thạc Sỹ CHƯƠNG -TỔNG QUAN 1.1 Vai trò sử dụng hiệu lượng Hiện lượng vấn đề nóng bỏng toàn cầu Giá xăng dầu khí đốt ngày tăng cao, tính theo USD năm 2007 giá dầu thô tăng từ mức xấp xỉ 23 USD năm 2001 lên mức 130 USD vào tháng năm 2008, gấp khoảng lần mức giá năm 2001 Hình 1.1- Biểu đồ giá dầu thô giới tính theo USD năm 2007 Giá than tăng mạnh vài năm trở lại Nền kinh tế nước ta giới liên tục tăng trưởng mạnh kéo theo nhu cầu sử dụng lượng tăng lên không ngừng Giá nhiên liệu tăng kéo theo giá điện Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 -7Luận Văn Thạc Sỹ tăng cao 2/3 công suất cấp điện từ nhà máy nhiệt điện Các chuyên gia lượng dự đoán giá nhiên liệu mức cao năm tới nhu cầu lượng tiếp tục tăng khả cung cấp lượng hạn chế Việc sử dụng lượng cách có hiệu có vai trò quan trọng sách cân lượng quốc gia Sử dụng hiệu nguồn lượng đóng góp vai trò to lớn phát triển kinh tế - xã hội, nâng cao mức sống quốc gia mà minh chứng Mỹ từ năm 1973 đến năm 2002 tiết kiệm khoảng 23.810.000 MJ áp dụng sách ứng dụng nâng cao hiệu sử dụng lượng, tương đương với khoảng 26% lượng lượng sử dụng, nhiều lượng hàng năm có từ than, khí thiên nhiên dầu nước Mỹ Mức tiêu thụ lượng (năng lượng sử dụng GDP) nước Mỹ giảm 43% từ năm 1973 đến 2001, khoảng 60% số nhờ vai trò việc nâng cao hiệu sử dụng lượng, phần lại thay đổi cấu trúc kinh tế việc chuyển đổi nguồn lượng sử dụng [9] Ở Việt Nam, ngành lượng nhà nước trọng, đầu tư, phát triển thực tế có bước tiến đáng kể, tốc độ tiêu thụ lượng 8,6% năm năm 1996 – 2000 năm 2003 12%, góp phần quan trọng vào công đổi phát triển đất nước Tuy nhiên, ngành lượng Việt Nam nhỏ bé bộc lộ nhiều vấn đề yếu kém, phát triển chưa cân đối phân ngành lượng như: điện, than, dầu khí Công nghệ cung cấp tiêu thụ lượng nhiều khâu lạc hậu, dẫn tới hiệu hệ thống lượng thấp, cường độ lượng cao nhiều so với nước khu vực[12] Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 - 67 - Nhiệt độ, 0C Luận Văn Thạc Sỹ 90 80 70 Series1 T1 60 T2 Series2 50 Series3 T3 40 Series4 T4 30 Series5 T5 20 10 0 12 16 20 24 28 Thời gian, phút Hình 3.5- Sự thay đổi nhiệt độ chu trình bơm nhiệt nhiệt độ nước bình chứa theo thời gian 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 Series1 COP 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 12 16 20 24 28 Thời gian, phút Hình 3.8 -Sự thay đổi hệ số sử dụng lượng COP 3.3.2 Thử nghiệm chế độ chạy đầy tải Sau chạy chế độ khởi động nhiệt độ điều khiển máy dừng hoạt động Để máy dừng thời gian 10 phút bắt đầu thử nghiệm chế độ chạy đầy tải Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 - 68 - Nhiệt độ, 0C Luận Văn Thạc Sỹ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Thời gian, phút Hình 3.9:Sự thay đổi nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt độ cuối trình nén chu trình bơm nhiệt nhiệt độ nước bình Kết thấy: Nhiệt độ nước nóng bình chứa giảm dần Thiết bị tự động chạy sau 2528 phút Nhiệt độ nước nóng lấy thấp 400C sau nhiệt độ tăng dần ổn định 44- 460C Do thói quen sử dụng nước nóng Việt Nam, hộ gia đình từ 3-4 người việc cung cấp nước nóng thường xuyên 24/24 xảy ra, nên chế độ đầy tài thời gian để máy chạy 25-30 phút ta sử dụng lưu lượng nước 50 lít đun thời gian từ 25-30 phút chế độ theo mẻ Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 - 69 Luận Văn Thạc Sỹ CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT - Đã tính toán thiết kế vận hành thiết bị bơm nhiệt đun nước nóng sử dụng dàn lạnh không khí với dàn ngưng thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng ống lồng ống phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam - Đã tiến hành thử nghiệm chế độ chạy theo bình (theo mẻ): 50lít 100lít Điều giúp cho việc sử dụng thuận tiện tuỳ theo nhu cầu sử dụng - Hiệu nhiệt thiết bị thể qua hệ số bơm nhiệt COP đạt 2÷4 Thiết bị vận hành tiết kiệm đến 65÷75% chi phí điện so với bình đun nước nóng điện trở thông thường - Một khả ứng dụng hiệu thiết bị sử dụng bơm nhiệt kết hợp: nguồn nhiệt để đun nước nóng không khí lạnh khử ẩm sử dụng để điều hòa không khí phòng - Hạn chế đề tài chưa thực nghiệm thiết bị chế độ khắc nghiệt (vào mùa đông) Từ kết thu trên, xin mạnh dạn đề số hướng nghiên cứu tiếp theo: - Thực thử nghiệm với chế độ khắc nghiệt (vào mùa đông) - Thiết kế hệ thống điều khiển điện tử tự động thay cho hệ thống điều khiển thông thường để tăng độ xác cho thiết bị - Tiếp tục nghiên cứu để xây dựng mô hình thiết bị có hệ số bơm nhiệt cao Thay đổi với môi chất lạnh khác R134a, R410a, CO2 thiết bị bơm nhiệt để so sánh tìm phương án thiết kế tối ưu Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 - 70 Luận Văn Thạc Sỹ TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Kỹ thuật lạnh sở, Nhà xuất giáo dục, 2005 Phạm Lê Dần, Đặng Quốc Phú, Cơ sở kỹ thuật nhiệt, Nhà xuất Giáo dục, 2000 Bùi Hải, Trần Thế Sơn, Bài tập nhiệt động truyền nhiệt kỹ thuật lạnh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2001 Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận, Kỹ thuật lạnh ứng dụng, Nhà xuất Giáo dục, 2007 Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Môi chất lạnh, Nhà xuất Giáo dục, 1998 Đặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú, Truyền nhiệt, Nhà xuất Giáo dục, 1999 Nguyễn Đức Lợi, Sổ tay kỹ thuật lạnh - Thiết bị tiết lưu thiết bị phụ, Nhà xuất Bách Khoa - Hà Nội, 2007 Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, MÁY THIẾT BỊ LẠNH, Nhà xuất Giáo dục, 2007 Nguyễn Đình Vịnh, Nghiên cứu thực nghiệm bơm nhiệt đun nước nóng sử dụng dàn lạnh không khí điều kiện Việt Nam, Luận văn cao học, Viện khoa học công nghệ Nhiệt - Lạnh, 2004 10 Bùi Hải, Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất Giao thông vận tải, 2002 11 Nguyễn Đức Lợi, Dạy nghề sửa chữa tủ lạnh máy điều hòa dân dụng, Nhà xuất Giáo dục, 2009 12 Nguyễn Sĩ Mão, Cơ sở lý thuyết kĩ thuật cháy, giáo trình cho cao học ngành nhiệt lạnh, trường đại học Bách Khoa Hà Nội.”,(2003) 13 Nguyễn Đức Lợi, Vật liệu kỹ thuật nhiệt lạnh, Nhà xuất Bách KhoaHà Nội, 2008 14 Nguyễn Đức Lợi, Ga dầu chất tải lạnh bảng đồ thị, Nhà xuất Giáo dục, 2007 15 Trần Văn Phú, Tính toán thiết kế hệ thống sấy, Nhà xuất Giáo dục, 2001 Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 - 71 Luận Văn Thạc Sỹ TIẾNG ANH 16 Air-conditioning and Refrigeration Institute (1987), Refrigeration and Airconditioning, 2nd Edition, Prentice-Hall Inc, New Jersey, USA 17 ASHRAE (2003), 2002 ASHRAE Application handbook, Chapter 49 Service Water Heating 2000, 2001, 2002 and 2003 ASHRAE handbook CD 18 ASHRAE (2003), 2001 ASHRAE Fundamentals handbook, Chapter Thermodynamics and refrigerant cycles,2000,2001,2002 and 2003 ASHRAE handbook CD 19 Barbara G Ashdown et al (2004), Heat Pump Water Heater Technology: Experiences of Residential Consumers and Utilities, ORNL/TM-2004/81, Oak Ridge National Laboratory prepared for US Department of Energy 20 EIA (2004), Annual Energy Outlook 2004, DOE/EIA-0383, Departmnet of Energy 21 World heat pumps and key components JARN- Japan air conditioning, heating & refrgeration news -August 25 [page 45÷79] 22 Amber Liu-Air Source Heat Pump Water Heater- Creates A Better Life 23 Shigeharu TAIRA- The Development of Heat Pump Water Heaters Using CO2 Refrigerant -DAIKIN Industries, Ltd., 1000-2 Aza-Ohtani, Okamoto-cho, Kusatsu, Shiga 525-8526 24 Seiki Sakume- Green Gateway Initiative-Pan-European Representative Mitsubishi Electric Corporation Chief 25 Richard E Sonntag, Claus Borgnakke, Gordon J Van Wylen (2002), Fundamentals of thermodynamics, fifth edition, John Wiley & Sons Inc, New York, USA Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 - 72 Luận Văn Thạc Sỹ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN CAO HỌC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH BƠM NHIỆT NGUỒN GIÓ ĐUNG NƯỚC NÓNG GIA DỤNG Học viên: Phan Thế Hùng Lớp: Cao học Nhiệt - Lạnh 2007 – 2009, Viện KH&CN Nhiệt Lạnh - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội TÓM TẮT Hiện nay, sản xuất sử dụng lượng nhiều lãng phí, việc tiết kiệm sử dụng lượng hiệu đặt ngày cấp thiết Vấn đề nghiên cứu ứng dụng mô hình bơm nhiệt nguồn gió đun nước nóng cần thiết góp phần nhỏ bé vào việc nâng cao hiệu kinh tế đạt thành công kể Nội dung luận văn đề cập đến vấn đề sau: → Tổng quan tình hình sử dụng bơm nhiệt giới → Xây dựng mô hình bơm nhiệt nguồn gió → Thực nghiệm mô hình bơm nhiệt với công suất cung cấp nước 100 lít 50 lít → Đánh giá khả làm việc thiết bị Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 - 73 Luận Văn Thạc Sỹ STUDY FOR DESIGN, MANUFACTURE AND EXPERIMENTAL OF THE DOMESTIC AIR - TO - WATER HEAT PUMP MODEL Student: Phan The Hung Course: Master’ degree Heat – Refrigeration 2007- 2009, Institute of Heat Engineering and Refrigeration, Ha Noi University of technology SUMMARY Currently, there is dissipation in the production and energy use, therefore the saving and efficiency of energy use become very urgent The study for design, manufacture and experimental of the domestic air – to – water heat pump model is essential and contributes to improve the economic efficiency and has achieved remarkable success The main contents of thesis include as follows: → Overview of heat pump use in the world → Construction of Air- to- water heap pump model → Experimental of heat pump model with the water supply capacity of 100 liters and 50 liters → Assessment of the work capacity of equipment Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 Luận Văn Thạc Sỹ PHỤ LỤC Phụ lục Thời gian 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 (0C) (0C) (0C) (0C) T3 T4 (0C) (0C) (0C) T7 Nt (kW) 29 30 30.4 30.8 31.2 31.6 32 33.5 34 34.9 35.8 36.7 37.6 38.6 39.2 40 41.5 42.7 44.1 45.2 46.9 48.2 49.3 50.1 51.6 52.3 29 34.7 36.1 38.7 40.5 43.3 45 46.8 47.9 49.2 51.3 53.5 55.6 56.8 58.2 59.5 61.7 63.5 65.2 66.7 68.1 70.4 73.4 75.6 78.5 81.3 29 3.6 4.5 5.3 5.6 5.9 6.1 6.6 6.8 7.2 7.5 7.9 8.3 8.6 8.9 9.2 9.4 9.5 9.7 10 10.4 10.8 11.3 11.8 12.5 13.2 29 23.5 23.7 23.9 24.2 24.5 24.7 24.9 25.1 25.4 25.5 25.8 26 26.3 26.5 26.7 26.9 27 27.3 27.6 28 28.4 28.8 29.5 29.9 30.4 29 30 31 32 33 34 34.3 35.5 36 37 38 38.5 39.5 40 41 41.7 42.2 43 44 44.5 45.5 46 47 48 49 50 29 29 30 31 32 33 33.3 34.5 35 36 37 37.5 38.5 39 40 40.7 41.2 42 43 43.5 44.5 45 46 47 48 49 29 29 29 30 31 32 32.3 33.5 34 35 36 36.7 37.5 38 39 39.7 40.2 41 42 42.5 43.5 44 45 46 47 48 0.03 0.1 0.13 0.15 0.2 0.25 0.3 0.33 0.36 0.4 0.45 0.5 0.53 0.57 20.61 0.67 0.73 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.05 1.1 T1 T2 T5 T6 100.4,186.(50 − 29) ≈ 2,93 60.50 Q 2,93 COPtt = k = ≈ 2,66 N t 1,1 Qk = Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 COP 2.66 2.54 2.41 2.28 2.16 2.03 1.99 1.84 1.78 1.65 1.52 1.46 1.33 1.27 1.14 1.05 0.99 0.89 0.76 0.70 0.57 0.51 0.38 0.25 0.13 0.00 Luận Văn Thạc Sỹ Phụ lục Thời gian 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 T1 (0C) 29 29.7 30.3 30.7 31.1 31.8 32.1 32.8 33.6 34.2 35.7 36.7 37.5 38.4 39.3 40.2 41.3 42.6 44 45.3 46.6 47.4 48.6 49.8 50.7 51.8 52.4 T2 (0C) 29 34.7 36.1 38.7 40.5 43.3 45 46.8 47.9 49.2 51.3 53.5 55.6 56.8 58.2 59.5 61.7 63.5 65.2 66.7 68.1 70.4 73.4 75.6 78.5 81.3 81.7 T3 (0C) 29 4.7 5.1 5.5 5.7 5.9 6.2 6.6 6.9 7.3 7.8 8.1 8.4 8.6 9.3 9.6 10 10.2 10.4 10.6 10.9 11.4 11.7 12 12.5 T4 (0C) 29 27.3 27.8 28.1 28.5 28.9 29.2 29.5 29.7 30 30.2 30.6 30.9 31.2 31.5 31.7 32 32.2 32.6 32.8 33 33.1 33.2 33.5 33.7 33.9 34 T5 (0C) 29 30 31 32 32.5 34 34.5 35.5 36 37 38 39 39.5 40.5 41 42 43 44 44.5 45 46 46.5 47 48 48.5 49.5 50 T6 (0C) 29 29 30 31 31.5 33 33.5 34.5 35 36 37 38 38.5 39.5 40 41 42 43 43.5 44 45 45.5 46 47 47.5 48.5 49 T7 (0C) 29 29 29 30 30.5 32 32.5 33.5 34 35 36 37 37.5 38.5 39 40 41 42 42.5 43 44 44.5 45 46 46.5 47.5 48 Nt (kW) 0.06 0.09 0.16 0.2 0.23 0.27 0.32 0.37 0.41 0.45 0.5 0.56 0.58 0.6 0.65 0.7 0.76 0.8 0.86 0.9 0.96 1.06 1.1 1.18 1.22 100.4,186.(50 − 29) ≈ 2,82 60.52 Q 2,82 COPtt = k = ≈ 2.31 N t 1,22 Qk = Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 COP 2.31 2.20 2.09 1.98 1.92 1.76 1.70 1.59 1.54 1.43 1.32 1.21 1.15 1.04 0.99 0.88 0.77 0.66 0.60 0.55 0.44 0.38 0.33 0.22 0.16 0.05 0.00 Luận Văn Thạc Sỹ Phụ lục Thời gian 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 T1 (0C) 29 29.7 30.3 30.7 31.1 31.8 32.1 32.8 33.6 34.2 35.7 36.7 37.5 38.4 39.3 40.2 41.3 42.6 44 45.3 46.6 47.4 48.6 49.8 50.7 51.8 T2 (0C) 29 34.7 36.1 38.7 40.5 43.3 45 46.8 47.9 49.2 51.3 53.5 55.6 56.8 58.2 59.5 61.7 63.5 65.2 66.7 68.1 70.4 73.4 75.6 78.5 81.3 T3 (0C) 29 4.7 5.1 5.5 5.7 5.9 6.2 6.6 6.9 7.3 7.8 8.1 8.4 8.6 9.3 9.6 10 10.2 10.4 10.6 10.9 11.4 11.7 12 T4 (0C) 29 27.3 27.8 28.1 28.5 28.9 29.2 29.5 29.7 30 30.2 30.6 30.9 31.2 31.5 31.7 32 32.2 32.6 32.8 33 33.1 33.2 33.5 33.7 33.9 T5 (0C) 29 30 31 32 33 34 35 36 36.5 37.5 38 39 40 40.5 41.5 42 43 44 44.5 45.5 46 46.5 48 48.5 49 50 T6 (0C) 29 29 30 31 32 33 34 35 35.5 36.5 37 38 39 39.5 40.5 41 42 43 43.5 44.5 45 45.5 47 47.5 48 49 T7 (0C) 29 29 29 30 31 32 33 34 34.5 35.5 36 37 38 38.5 39.5 40 41 42 42.5 43.5 44 44.5 46 46.5 47 48 Nt (kW) 0.05 0.1 0.15 0.18 0.25 0.28 0.3 0.35 0.38 0.44 0.47 0.54 0.58 0.62 0.65 0.72 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1.03 1.06 1.14 1.16 100.4,186.(50 − 29) ≈ 2,93 60.50 Q 2,93 COPtt = k = ≈ 2,53 N t 1,16 Qk = Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 COP 2.53 2.41 2.29 2.17 2.04 1.92 1.80 1.68 1.62 1.50 1.44 1.32 1.20 1.14 1.02 0.96 0.84 0.72 0.66 0.54 0.48 0.42 0.24 0.18 0.12 0.00 Luận Văn Thạc Sỹ Phụ lục Thời gian 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 T1 (0C) 29 29.4 29.9 30.8 31.5 32 32.5 33 33.6 34.3 35 35.8 36.4 37.1 37.8 38.5 39.2 39.8 40.7 41.5 42.6 44 45 46.1 47 T2 (0C) 29 34.6 36.2 38.5 40.4 43.4 45.1 46.8 48 49 51.2 53 55.4 56.7 58.1 59.5 61.6 63.4 65.2 66.7 68 70.3 73.5 75.7 79 T3 (0C) 29 4.6 5.5 5.8 5.9 6.3 6.6 6.8 7.3 7.8 8.1 8.4 8.6 9.3 9.6 10 10.2 10.4 10.5 10.9 11.5 11.8 T4 (0C) 29 27.3 27.8 28.1 28.5 28.9 29.2 29.5 29.7 30 30.2 30.6 30.9 31.2 31.5 31.7 32 32.2 32.6 32.8 33 33.1 33.2 33.4 33.8 T5 (0C) 29 30 31.5 32.5 33 34 35 36 37 38 38.5 39.5 40.5 41.5 42 42.5 43 44 44.5 45.5 46.5 47 48 49 50 T6 (0C) 29 29 30 31.5 32 33 34 35 36 37 37.5 38.5 39.5 40.5 41 41.5 42 43 43.5 44.5 45.5 46 47 48 49 T7 (0C) 29 29 29 30.5 31 32 33 34 35 36 36.5 37.5 38.5 39.5 40 40.5 41 42 42.5 43.5 44.5 45 46 47 48 Nt (kW) 0.05 0.08 0.11 0.16 0.21 0.26 0.31 0.36 0.4 0.45 0.5 0.55 0.59 0.62 0.66 0.71 0.76 0.8 0.86 0.89 0.93 0.99 1.05 1.09 100.4,186.(50 − 29) ≈ 3,05 60.48 Q 3,05 COPtt = k = ≈ 2,8 N t 1,09 Qk = Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 COP 2.80 2.67 2.47 2.33 2.27 2.13 2.00 1.87 1.73 1.60 1.53 1.40 1.27 1.13 1.07 1.00 0.93 0.80 0.73 0.60 0.47 0.40 0.27 0.13 0.00 Luận Văn Thạc Sỹ Phụ lục Thời gian 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 T1 (0C) 29 29.6 30.2 30.6 31.1 31.8 32.1 32.8 33.6 34.2 35.7 36.7 37.5 38.4 39.3 40.2 41.3 42.6 43.9 45.2 46.4 47.5 48.5 49.8 50.6 51.8 52.6 Qk = T2 (0C) 29 34.6 36 38.8 40.6 43.3 45 46.8 47.9 49.2 51.3 53.5 55.6 56.8 58.2 59.5 61.7 63.5 65.2 66.7 68.1 70.4 74.2 75.6 78.6 81.2 81.6 T3 (0C) 29 4.5 5.6 5.7 6.2 6.6 6.8 7.3 7.8 8.1 8.4 8.6 9.3 9.5 10 10.2 10.4 10.6 10.9 11.4 11.7 12.4 12.7 T4 (0C) 29 27.4 27.7 28 28.5 28.9 29.2 29.5 29.7 30.1 30.2 30.6 30.8 31.2 31.5 31.7 32 32.2 32.6 32.8 33 33.1 33.2 33.6 33.9 34.5 35 T5 (0C) 28 29.5 30 31 32 33 34 35 36 36.5 37.5 38 39 40 41 42 42.5 43 44 45 46 46.5 47 48 49 49.5 50 T6 (0C) 28 28 29 30 31 32 33 34 35 35.5 36.5 37 38 39 40 41 41.5 42 43 44 45 45.5 46 47 48 48.5 49 T7 (0C) 28 28 28 29 30 31 32 33 34 34.5 35.5 36 37 38 39 40 40.5 41 42 43 44 44.5 45 46 47 47.5 48 Nt (kW) 0.07 0.1 0.16 1.2 0.24 0.3 0.33 0.37 0.42 0.47 0.5 0.56 0.6 0.66 0.7 0.73 0.77 0.8 0.87 0.92 0.97 1.07 1.12 1.07 1.22 100.4,186.(50 − 28) ≈ 2,95 60.52 Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 COP 2.42 2.25 2.20 2.09 1.98 1.87 1.76 1.65 1.54 1.48 1.37 1.32 1.21 1.10 0.99 0.88 0.82 0.77 0.66 0.55 0.44 0.38 0.33 0.22 0.11 0.05 0.00 Luận Văn Thạc Sỹ COPtt = Q k 2,95 = ≈ 2,42 N t 1,22 Phụ lục Thời gian 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 T1 (0C) 29 30.4 31.2 32 34 35.8 37.6 39.2 41.5 44.1 46.9 49.3 51.6 52.3 52.6 53 T2 (0C) 29 36.1 40.5 45 47.9 51.3 55.6 58.2 61.7 65.2 68.1 73.4 78.5 80.5 81 82 T3 (0C) 29 4.5 5.6 6.1 6.8 7.5 8.3 8.9 9.4 9.7 10.4 11.3 12 12.5 13 13.4 T4 C) 29 23.7 24.2 24.7 25.1 25.5 26 26.5 26.9 27.3 28 28.8 29.9 30.1 30.5 30.7 T5 (0C) 29 32 34 36 38 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Nt (kW) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.28 0.34 0.38 0.41 0.45 0.49 0.55 0.59 0.65 0.69 50.4,186.(50 − 29) ≈ 2,44 30.60 Q 2, 44 COPtt = k = ≈ 3,54 N t 3,69 Qk = Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 COP 3.54 3.03 2.70 2.36 2.02 1.69 1.52 1.35 1.18 1.01 0.84 0.67 0.51 0.34 0.17 0.00 Luận Văn Thạc Sỹ Phụ lục Thời gian 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 T1 (0C) 29 30.3 31.1 32.1 33.6 35.7 37.5 39.3 41.3 42.5 43.6 45.7 47.3 48.5 49.7 50.2 51.3 52.4 53.1 54 T2 (0C) 29 36.1 40.5 45 47.9 51.3 55.6 58.2 61.7 63.5 65.1 67.5 69 70.8 72.4 74.6 76 78.2 79.8 81 T3 (0C) 29 4.7 5.5 5.9 6.6 7.3 8.1 8.6 9.3 10 10.4 10.9 11.6 11.9 12.2 12.5 12.7 12.8 12.9 13 T4 (0C) 29 27.8 28.5 29.2 29.7 30.2 30.9 31.5 32 32.6 33 33.2 33.7 34 34.2 34.6 34.8 35 35.2 35.4 T5 (0C) 29 31 33 35 37 38.5 40 41 42 43 44 45 45.5 46 46.5 47 47.5 48 49 50 Nt (kW) 0.03 0.08 0.12 0.16 0.21 0.26 0.31 0.35 0.41 0.44 0.49 0.52 0.58 0.62 0.67 0.71 0.76 0.81 0.84 COP 2.29 2.08 1.86 1.64 1.42 1.26 1.09 0.98 0.87 0.76 0.66 0.55 0.49 0.44 0.38 0.33 0.27 0.22 0.11 0.00 50.4,186.(50 − 29) ≈ 1,93 38.60 Q 1,93 ≈ 2,29 COPtt = k = N t 0,84 Qk = Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 Luận Văn Thạc Sỹ Phụ lục Thời gian 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 T1 (0C) 29 30.3 31.1 32.1 33.6 35.7 37.5 39.3 41.3 44 46.6 48.6 50.7 51.8 52 T2 (0C) 29 36.1 40.5 45 47.9 51.3 55.6 58.2 61.7 65.2 68.1 73.4 78.5 81.3 81 T3 (0C) 29 4.7 5.5 5.9 6.6 7.3 8.1 8.6 9.3 10 10.4 10.9 11.7 12 12.4 T4 (0C) 29 27.8 28.5 29.2 29.7 30.2 30.9 31.5 32 32.6 33 33.2 33.7 33.9 34 T6 (0C) 29 31 33 35 37 38 40 41 43 44 45 47 48 49 50 Nt (kW) 0.03 0.07 0.12 0.17 0.21 0.26 0.31 0.36 0.41 0.45 0.5 0.53 0.57 0.64 COP 3.82 3.45 3.09 2.73 2.36 2.18 1.82 1.64 1.27 1.09 0.91 0.55 0.36 0.18 0.00 50.4,186.(50 − 29) ≈ 2,62 28.60 Q 2,62 COPtt = k = ≈ 3,82 N t 0,64 Qk = Phan Thế Hùng – Cao Học Nhiệt Lạnh 2007 - 2009 ... vực nghiên cứu có số công trình nghiên cứu thực nghiệm thiết bị bơm nhiệt đun nước nóng như: Bơm nhiệt đun nước nóng Thạc sỹ Nguyễn Đình Vịnh thiết kế chế tạo: Hình 1.6 Hình dáng bơm nhiệt Thạc... theo nhu cầu sử dụng nước nóng 1.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bơm nhiệt đun nước nóng giới Việt Nam 1.4.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bơm nhiệt đun nước nóng giới Công nghệ bơm nhiệt đà phát... TOÁN BƠM NHIỆT ĐUN NƯỚC NÓNG NGUỒN GIÓ (BƠM NHIỆT GIÓ NƯỚC) .25 2.1 Xác định chu trình lý thuyết bơm nhiệt 26 2.2 Đánh giá thiết bị bơm nhiệt đun nước nóng 46 2.2.1 Hệ số bơm nhiệt