Sử dụng một máy nước nóng có kích cỡ hay công suất phù hợp với nhu cầu sử dụng sẽ mang lại hiệu quả hơn khi dùng máy đun nước nóng quá lớn hoặc quá nhỏ so với yêu cầu.
Vì vậy, trước khi mua, hãy chắc chắn máy nước nóng mà bạn chọn có kích cỡ phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình. Quy tắc đầu tiên là lựa chọn máy đun nước nóng có kích cỡ hoặc công suất trên giờ lớn hơn 10 – 20% so với mức nước nóng sử dụng hàng giờ của bạn và đủ để sử dụng trong thời gian cao điểm nhất cộng thêm phần dư như trên, quy tắc này còn đảm bảo dự phòng cho nhu cầu tăng lên theo thời gian.
Trong bài viết này, các thông tin phân tích sẽ cung cấp cho bạn cách xác định kích cỡ, công suất hay lượng nước nóng mà các hệ thống máy nước nóng dưới đây cần cung cấp đủ cho bạn:
– Máy đun nước nóng trực tiếp
– Máy đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời
– Máy đun nước nóng có bình chứa giữ nhiệt & Máy đun nước nóng có bình chứa sử dụng công nghệ bơm nhiệt tiết kiệm điện.
Nếu bạn chưa biết về các loại máy đun nước nóng và lựa chọn nào là tốt nhất cho mình, hãy tìm hiểu thêm trong bài Lựa chọn các loại máy đun nước nóng tiết kiệm năng lượng ở phần trước.
Xác định kích cỡ, công suất máy đun nước nóng trực tiếp
Máy đun nước nóng trực tiếp không cần bình chứa nước nóng được đun sẵn để dùng mà nó gia tăng nhiệt trực tiếp tối đa có thể lên dòng nước chảy qua máy với tốc độ dòng chảy tối đa nhất định, nếu vận tốc của dòng nước vượt quá giới hạn kỹ thuật thì máy không thể làm nóng nước được. Vì vậy, để xác định kích cỡ máy đun nước nóng trực tiếp, bạn cần phải xác định tốc độ dòng chảy của đường ống trong hệ thống cấp nước và nhiệt độ của nước nóng tối đa mà bạn cần sử dụng cho toàn bộ ngôi nhà hoặc cho một vòi cấp nước nóng từ xa.
Trước tiên, liệt kê số lượng vòi nước và các thiết bị khác (máy rửa bát, vòi hoa sen…) cần sử dụng nước nóng trong cùng một lúc. Tiếp đến là xác định tốc độ dòng chảy của nước gallon/phút chảy qua các vòi và thiết bị sử dụng nước nóng đó. Đây là tốc độ dòng chảy mà một máy nước nóng trực tiếp bạn cần có thể làm nóng nước chảy qua máy với tốc độ dòng chảy này.
Ví dụ, giả sử bạn đồng thời chạy vòi nước nóng với tốc độ dòng chảy 0,75 gallon (tương đương 2,84 lít) mỗi phút và vòi hoa sen có tốc độ dòng chảy 2,5 gallon (tương đương 9,46 lít) mỗi phút. Tốc độ dòng chảy mà máy nước nóng trực tiếp đáp ứng được ít nhất là 0,75 + 2,5 = 3,25 gallon/phút (tương đương 12,3 lít/phút). Nếu muốn giảm tốc độ dòng chảy để không phải chọn máy nước nóng trực tiếp có công suất quá lớn, hãy lắp đặt các vòi nước và các thiết bị sử dụng nước nóng có lưu lượng nước thấp.
Để xác định nhiệt độ gia tăng của một máy nước nóng trực tiếp mà bạn, chỉ cần lấy nhiệt độ nước lạnh đầu vào so sánh với nhiệt độ nước nóng đầu ra cần sử dụng. Giả định rằng nhiệt độ nước đầu vào là 10ºC, để sử dụng được để tắm, bạn cần nước phải nóng lên đến 29ºC, trong trường hợp này, bạn cần một máy nước nóng gia tăng nhiệt độ nước lên đến 19ºC. Đối với máy rửa bát không có hệ thống đun nước nóng bên trong, máy rửa bát cần được cung cấp nước nóng 60ºC, trong trường hợp này bạn cần máy có sự gia tăng nhiệt độ nước tức thời qua máy lên 50ºC.
Thông thường, các loại máy đun nước nóng trức tiếp có thể tăng nhiệt độ nước lên 39ºC ở tốc độ dòng chảy là 5 gallon/phút đối khi sử dụng năng lượng là khí đốt gas và 2 gallon/phút khi sử dụng năng lượng điện, như vậy máy đun nước nóng sử dụng khí đốt tự nhiên (gas) có khả năng đun nóng tốt hơn.
Tốc độ dòng chảy nhanh hơn hoặc nhiệt độ đầu vào thấp hơn hơn đôi khi có thể làm giảm nhiệt độ nước đầu ra, đặc biệt là đầu ra nước nóng ở các vị trí cách xa thiết bị làm nóng nước. Một số loại máy nước nóng trực tiếp kiểm soát được nhiệt độ, máy có thể thay đổi nhiệt độ đầu ra theo tốc độ dòng nước và nhiệt độ đầu vào.
Xác định kích cỡ máy đun nước nóng có bình chứa giữ nhiệt & Máy đun nước nóng có bình chứa sử dụng công nghệ bơm nhiệt tiết kiệm điện
Để xác định đúng kích cỡ của máy đun nước nóng có bình chứa giữ nhiệt phù hợp cho bạn – bao gồm cả máy đun nước nóng bơm nhiệt – hãy dựa trên kết quả đánh giá giờ đầu tiên của máy nóng nước đó. Đánh giá giờ đầu tiên là số gallon nước nóng mà bình đun có thể cung cấp mỗi giờ (bắt đầu với một bình chứa đầy nước). Nó phụ thuộc vào dung tích bình chứa, nguồn nhiệt và công suất đun nóng của từng nguồn nhiệt bằng điện, gas hoặc bơm nhiệt.
Ước tính nhu cầu nước nóng vào giờ cao điểm:
– Xác định thời gian nào trong ngày (sáng, trưa, tối) mà gia đình bạn sử dụng nhiều nước nóng nhất.
– Sử dụng bảng tính dưới đây để ước tính mức sử dụng nước nóng tối đa của gia đình bạn vào giờ cao điểm trong ngày. Lưu ý: bảng tính không ước tính tổng lượng nước nóng sử dụng hàng ngày.
Ở ví dụ dưới đây cho thấy tổng nhu cầu giờ cao điểm là 36 gallon nước nóng trên một giờ. Vì vậy cần một máy đun nước nóng có công suất giờ đầu tiên là 33 – 38 gallon/h, sau đó nước đã được đun nóng hoặc đun sôi và giữ nhiệt trong bình chứa nếu bạn cần sử dụng tiếp theo.
Bảng tính để ước tính nhu cầu giờ cao điểm / Đánh giá giờ đầu tiên *
| Sử dụng | Gallon nước nóng trung bình cho mỗi lần sử dụng | Số lần sử dụng trong 1 giờ | Gallon sử dụng trong 1 giờ | ||
| Phòng tắm
|
10 | x | = | ||
| Cạo râu | 2 | x | = | ||
| Rửa bát bằng tay hoặc chế biến đồ ăn | 4 | x | = | ||
| Máy rửa bát tự động | 6 | x | = | ||
| Máy giặt quần áo | 7 | x | = | ||
| Tổng nhu cầu giờ cao điểm | = |
Ví dụ
| 3 người tắm | 10 | x | 3 | = | 30 |
| 1 lần cạo râu | 2 | x | 1 | = | 2 |
| 1 lần rửa chén bằng tay | 4 | x | 1 | = | 4 |
| Nhu cầu giờ cao điểm | = | 36 | |||
* Bảng tính trên được dựa trên tiêu chuẩn sử dụng mà không có các biện pháp tiết kiệm nước nóng.
Xác định kích cỡ hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời
Xác định kích cỡ hệ thống đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời về cơ bản liên quan đến việc xác định tổng diện tích thu năng lượng mặt trời và dung tích bình chứa nước nóng mà bạn cần để đáp ứng 90% –100% nhu cầu nước nóng của bạn vào những ngày có ánh nắng. Các nhà cung cấp và lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng các bảng tính và các chương trình tính toán để giúp xác định các yêu cầu hệ thống theo và kích cỡ thu năng lượng (Diện tích các tấm thu năng lượng mặt trời và khoảng không gian cần thiết để lắp đặt).
Diện tích tấm thu năng lượng mặt trời
Các nhà cung cấp và lắp đặt hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời thường tuân theo tiêu chuẩn là khoảng 2 mét vuông diện tích tấm thu năng lượng mặt trời cho một gia đình có hai thành viên. Khi thêm một thành viên nữa, thì cộng thêm khoảng 0,8 mét vuông tùy vào khu vực bạn sống có nhiều ánh nắng hay không.
Thể tích bình đun và chứa nước nóng
Một bình chứa nhỏ khoảng 180 lít thường đủ cho một đến hai người. Một bình chứa trung bình 300 lít hoạt động tốt cho 3-4 người. Một bình chứa lớn thích hợp cho 4 đến 6 người.
Kích cỡ của bình đun và chứa nước nóng phải tăng theo kích cỡ của bộ thu năng lượng – thường là 1,5 gallon thể tích bình chứa tương ứng với 1 foot vuông diện tích tấm thu năng lượng. Điều này giúp ngăn hệ thống không bị quá nóng khi nhu cầu về nước nóng thấp. Ở những vùng khí hậu ấm áp và nhiều nắng, các chuyên gia cho rằng tỷ lệ giữa thể tích bình chứa và diện tích tấm thu năng lượng nên được tăng lên đến 2 gallon/ 1 foot vuông.
Các tính toán khác
Các tính toán bổ sung khác liên quan đến việc xác định kích cỡ hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời của bạn bao gồm đánh giá nguồn năng lượng mặt trời tại nơi lắp đặt và xác định hướng và độ nghiêng thích hợp của tấm thu năng lượng mặt trời. Truy cập bài viết Máy đun nóng sử dụng năng lượng mặt trời để biết thêm về các tính toán này.
Xem thêm
