Học viện Công nghệ mặt trời SPF tại Rapperswil, Thụy Điển đã phát triển hệ thống dẫn nhiệt sử dụng bơm nhiệt chạy bằng năng lượng mặt trời mới có thể đạt được  mức tiết kiệm năng lượng tới 30%. Đồng thời, hệ thống cũng đảm bảo rằng hầu như không có sai sót xảy ra trong quá trình lắp đặt.  

Việc kết hợp các công nghệ này với nhau thực tế đã tạo ra nhiều lợi ích; tuy nhiên, chi phí đầu tư cao và sai sót tiềm năng trong quá trình lắp đặt đã hạn chế bước đột phát công nghệ này cho tới nay.

Ông Igor Mojic và Michael Haller, hai quản lý dự án tại Học viện Công nghệ mặt trời SPF

Học viện đã giới thiệu mẫu bơm nhiệt sử dụng năng lượng mặt trời đầu tiên trong một hội thảo tuần trước. Hệ thống bao gồm một bơm nhiệt, một hệ thống lưu trữ nhiệt và một bộ hấp thụ năng lượng mặt trời. Ngoài việc sử dụng các công nghệ hiệu quả như thế hệ công nghệ máy nén mới nhất, lớp bảo vệ máy hấp thụ hiệu quả cao cho các bộ thu năng lượng mặt trời và cách nhiệt chân không cho bình chứa, Học viện đã thể hiện sự quan tâm đặc biệt đối với hệ thống tổng thể này.

Mục tiêu tăng hiệu quả năng lượng 

Mọi bước phát triển đều được đánh giá thông qua các lợi ích tương ứng của bước phát triển đó, nhưng đồng thời, còn thông qua các tác động của bước phát triển đó lên tính hiệu quả của hệ thống tổng thể. Các ý tưởng phát triển với các lợi ích hạn chế được so sánh với chi phí thực hiện đã bị loại bỏ ở ngay giai đoạn đầu tiên.

Hệ thống nhiệt sử dụng bơm nhiệt chạy bằng năng lượng mặt trời

Hệ thống mới này có nhiều ưu điểm như có thiết kế tiết kiệm diện tích và vững chắc, cũng như các chi tiết thiết bị đã được lắp đặt sẵn. Hiện tại các hệ thống có mặt trên thị trường có một hoặc hai khoang dự trữ nhiệt dưới đáy hệ thống, bơm nhiệt được đặt ngay cạnh các khoang chứa và bộ thu năng lượng mặt trời với mạch sưởi được gắn lên tường. Kỹ thuật viên lắp đặt phải kết nối những chi tiết bộ phận này với nhau, sau đó lắp đặt thêm cảm biến nhiệt độ và kết nói chúng với bộ điều khiển. Trong quá trình lắp đặt này, rất dễ xảy ra sai sót.

Sau đó, kỹ thuật viên lắp đặt sẽ khắc phục các sai sót xuất hiện trong thiết bị. Trong một số trường hợp không khắc phục được, thiết bị có thể chạy không hiệu quả trong một thời gian dài, dẫn đến chi phí năng lượng tăng lên. Tuy nhiên, khung tổ hợp thiết bị vững chắc kết hợp với các bộ phận được cài đặt sẵn, hệ thống mới này hầu như loại bỏ những vấn đề này. Khác với những hệ thống nhiệt khác, hệ thống này không cần các đường ống cách nhiệt riêng biệt hoặc các bộ phận phụ tùng tại chỗ khác. Đặc điểm này làm giảm đáng kể lượng cộng việc cần thiết khi lắp đặt hệ thống, do đó sẽ làm giảm các chi phí lắp đặt.

Kết hợp năng lượng mặt trời với bơm nhiệt tiết kiệm rất nhiều năng lượng

Khoảng vài tuần trước, Học viện SPF đã vận hành thử nghiệm hệ thống nhiệt sử dụng bơm nhiệt chạy bằng năng lượng mặt trời. Hiệu suất vận hành và hiệu suất năng lượng của hệ thống thử nghiệm đã được thử nghiệm trong điều kiện thực tế. Các kết quả của kiểm nghiệm này cho thấy rằng lượng năng lượng tiết kiệm đạt được từ 26% đến 30% khi sử dụng hệ thống nhiệt này.  Trường Đại học Khoa học ứng dụng tại Rapperwill hiện tại đang tìm kiếm các nhà đầu tư và đối tác công nghiệp để tiếp tục phát triển hệ thống nhiệt hiệu suất cao này.

Học viện SPF đã chịu trách nhiệm thực hiện dự án này, trong đó gồm có năm đối tác nghiên cứu và bốn đối tác công nghiệp từ sáu quốc gia khác nhau. Bốn hệ thống nhiệt thử nghiệm đã được lắp đặt và phát triển, cung cấp nhiệt và nước nóng cho các hộ gia đình sử dụng năng lượng mặt trời và bơm nhiệt.

Ngọc Ánh (Theo Sun&Wind Energy)