Tận dụng nguồn nhiệt thải ra từ máy điều hòa nhiệt độ (máy lạnh) để… làm nóng nước trong bình tắm nóng lạnh là giải pháp vừa tiết kiệm điện, góp phần bảo vệ môi trường.
Đó là kết quả nghiên cứu của Lê Văn Dũng, sinh viên năm cuối Khoa Cơ khí chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM.
Một lần bị luồng không khí nóng từ dàn nhiệt của máy điều hòa nhiệt độ phả vào, trong đầu Dũng nghĩ ngay đến việc tận dụng nguồn nhiệt này để làm nóng nước, vừa “giảm tải” cho bộ phận giải nhiệt của bình nóng, lạnh.
Hai lần tiết kiệm
Sau gần 5 tháng mày mò, cùng với sự giúp đỡ của người anh là thợ sửa chữa máy lạnh, Dũng đã cho ra đời hệ thống máy có thể điều chỉnh nhiệt độ bằng lập trình, ngắt nhiệt độ … Theo đó, gas từ bình nén (lúc này lên đến 900) sẽ đi qua bộ phận giải nhiệt làm nhiệt độ hạ xuống còn khoảng trên 300.
Nhờ sự chênh lệnh này, áp suất thấp sẽ chuyển gas thành hơi lạnh. Thay vì nguồn nhiệt từ bình nóng đi thẳng vào bộ phận giải nhiệt, Dũng nối ống dẫn nguồn nhiệt này qua hệ thống ống dẫn đưa vào bồn chứa nước để làm nóng, trước khi cho trở lại bộ phận giải nhiệt.
Lê Văn Dũng giới thiệu cơ chế đun nước nóng từ dàn nhiệt của máy lạnh. Ảnh: T. Ngọc
Với cách này, máy lạnh 1 mã lực để đun bình nước 20 lít trên 700C cần hơn 40 phút. Nếu dùng máy lạnh 2 mã lực, thời gian này được rút ngắn còn một nửa.
Nhờ được dẫn qua bình nước lạnh để làm nóng nên một phần lớn nhiệt đã được làm nguội ở ngay chính bình nước này. Do vậy, bộ phận giải nhiệt của máy sẽ hoạt động nhẹ hơn, hơi nóng phả ra ít hơn. Máy hoạt động ở công suất thấp sẽ ít tiêu thụ năng lượng hơn.
PGS TS Lê Chí Hiệp, Chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Nhiệt lạnh, ĐH Bách khoa TP HCM, nhận xét: đây là một ý tưởng tốt, về nguyên tắc hoàn toàn có thể thực hiện được. Nếu làm đúng, chúng ta tận dụng được nguồn năng lượng thừa và giảm tiêu hao điện cho hoạt động của máy lạnh. Tuy nhiên, khi làm nước nóng phải có biện pháp bổ sung lạnh kịp thời, nếu không bình nước nóng này có thể lại gây hại cho máy lạnh.
Có thể ứng dụng quy mô lớn
Hệ thống còn có bình nước trung hòa (giúp trung hòa nước được đun và nước chưa đun để điều chỉnh cho từng mục đích sử dụng). Khi máy lạnh không hoạt động thì bình trung hòa hoạt động như một máy nước nóng độc lập. Khi máy điều hòa hoạt động thì bình trung hòa sẽ được tự cắt ở máy trung hòa.
Ngoài ra, một hệ thống cung cấp nước cho bình đun và dự trữ nước sau khi đun cũng được Dũng thiết kế để khi đun nóng tới nhiệt độ cần dùng, hệ thống tự động xả vào bồn giữ nhiệt và cung cấp nước lạnh mới vào.
Toàn bộ hệ thống được quản lý bằng lập trình PLC công nghiệp với các rơ-le, nút điều chỉnh nhiệt độ và đèn báo bằng số, chữ giúp dễ nhận biết. Giá của một hệ thống điều khiển này khoảng 6 triệu đồng (chưa kể công, lợi nhuận).
Hệ thống này có thể điều khiển cả một nhà máy lớn với nhiều máy lạnh công nghiệp. Trong một công sở hay một nhà máy thì việc đấu nối các máy lạnh này về một bồn nước lớn có thể sử dụng vào nhiều mục đích: phục vụ sinh hoạt (tắm, rửa); vệ sinh chai lọ, bao bì sản phẩm, sơ chế sản phẩm…
Các khách sạn với nhiều máy lạnh có thể tận dụng nguồn năng lượng này để đun nước mà không cần phải dùng mỗi phòng một máy nóng, lạnh. Hệ thống này rất hiệu quả trong gia đình sử dụng từ hai máy điều hòa trở lên (lợi chi phí đầu tư ban đầu).
Đặc biệt, hệ thống này có ý nghĩa rất lớn khi tận dụng nguồn năng lượng dư thừa để đun nóng, mà không phải dùng thêm nguồn năng lượng khác, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường.