Nghiên cứu hệ thống bơm nhiệt hồ bơi tại một biệt thự ở miền nam nước Pháp

8 tấm pin PVT + 1 bơm nhiệt = Hóa đơn điện cho sưởi hồ bằng không

Nice, Pháp | Hồ ngoài trời 40 m³ | Không dùng nắp đậy cách nhiệt | Từ tháng Năm đến tháng Mười

Không dùng PVT

3.786 kWh

Điện lưới/mùa
Dùng PVT

–982 kWh

Xuất khẩu ròng vào lưới
Tiết kiệm hàng năm

€931

Tiết kiệm hóa đơn điện + doanh thu từ việc bán điện dư thừa

1. Cấu hình hệ thống

Thành phần	Thông số kỹ thuật	Thông số kỹ thuật chính
Tấm pin lai PVT	8 tấm PVT600M	4,8 kWp điện + 11,3 kW nhiệt (đỉnh) – bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ 316L, áp suất tối đa 6 bar
Bơm nhiệt	ESBYC-016TJ1	Máy bơm nhiệt dùng môi chất R290, công suất sưởi 15,9–6 kW, hệ số hiệu suất (COP) 10,6–6,6 (không khí ở 26°C)
Inverter	bộ biến tần hybrid 5kw	Phía DC: dàn pin PVT \| Phía AC: máy bơm nhiệt + xuất điện ra lưới
Hồ Bơi	40 m³, diện tích bề mặt khoảng 25 m²	Mục tiêu 28°C, không dùng tấm che nhiệt. Mùa: Tháng Năm–Tháng Mười (180 ngày)
Địa điểm	Nice, Pháp (43,7°B)	Khí hậu Địa Trung Hải, năng lượng mặt trời trung bình ~5,0 kWh/m²/ngày. Điện: 0,22 €/kWh \| Giá mua điện từ mái nhà: 0,10 €/kWh

2. Vì sao hiệu quả — Lợi ích kép

Tấm pin quang điện (PV) thông thường chỉ tạo ra điện. Tấm pin quang-nhiệt (PVT) thực hiện đồng thời hai chức năng:

1. Phát điện

Giảm trực tiếp công suất tiêu thụ của máy nén bơm nhiệt.
2. Thu nhiệt

Làm nóng sơ bộ nước hồ bơi, nâng hệ số hiệu suất (COP) của bơm nhiệt từ 6,6 lên 7,8.

Kênh thứ hai là yếu tố đột phá. Nước hồ bơi trước tiên đi qua dàn PVT, nơi năng lượng mặt trời làm tăng nhiệt độ nước 3–5°C trước khi nước đến bơm nhiệt. Với nước đầu vào ấm hơn, chênh lệch nhiệt độ mà bơm nhiệt cần tạo ra giảm đi — máy nén hoạt động ít hơn và COP tăng mạnh.

Đây là lợi thế cơ bản của PVT so với hệ thống "PV thông thường + bơm nhiệt": bơm nhiệt hoạt động ít hơn không chỉ vì PVT tạo ra điện mà còn vì PVT cung cấp nhiệt miễn phí.

3. Hiệu suất hàng tháng

Tháng	Nhiệt độ không khí	Tổn thất nhiệt hồ bơi	Nhiệt từ PVT	Điện năng từ PVT	Lưới điện (không dùng PVT)	Lưới điện (dùng PVT)
Có thể	17°C	180 kWh	49 kWh	22 kWh	32 kWh	–2 kWh
Tháng Sáu	21°C	135 kWh	54 kWh	24 kWh	23 kWh	–13 kWh
Tháng 7	24°C	100 kWh	55 kWh	25 kWh	15 kWh	–19 kWh
Tháng Tám	24°C	95 kWh	49 kWh	22 kWh	14 kWh	–17 kWh
Tháng Chín	21°C	130 kWh	41 kWh	18 kWh	22 kWh	–5 kWh
Tháng Mười	17°C	175 kWh	27 kWh	12 kWh	32 kWh	13 kwh

Giá trị lưới âm = xuất khẩu ròng vào lưới. Từ tháng Năm đến tháng Chín, đồng hồ quay ngược trong năm tháng liên tiếp.

4. Một ngày tháng Bảy — theo từng giờ

Hãy cùng xem chi tiết một ngày điển hình tháng Bảy để thấy cách hệ thống PVT và bơm nhiệt tương tác theo thời gian thực:

Thời gian	Hoạt động của PVT	Trạng thái bơm nhiệt
06:00–08:00	Khởi động. Sản xuất điện khoảng 0,5–2 kW, nước đang dần được làm ấm.	Chế độ chờ — nhiệt độ hồ bơi vẫn ở mức chấp nhận được.
09:00	cường độ bức xạ 700 W/m². Công suất điện 2,8 kW + công suất nhiệt 6,0 kW.	Khởi động ở tốc độ thấp. Hệ số hiệu suất (COP) đạt 7,8. Tiêu thụ 1,2 kW.
10:00–15:00	Ánh sáng mặt trời mạnh nhất. Công suất điện 2,8–4,0 kW + công suất nhiệt 6,0–8,5 kW. Nhiệt độ nước đạt 28,5–29,3°C.	TẮT HOÀN TOÀN. Đầu ra nhiệt PVT bù đắp toàn bộ tổn thất nhiệt.
16:00–18:00	Cường độ bức xạ giảm dần. Đầu ra giảm theo.	Tốc độ thấp đến trung bình. Hệ số hiệu suất (COP) từ 6,8 đến 7,5.
19:00–21:00	Hoàng hôn. Không còn đầu ra nào.	Tốc độ tối đa. Bù phần tổn thất nhiệt còn dư lại từ ban ngày.
22:00–05:00	Ban đêm. Không có đầu ra.	Tốc độ thấp để duy trì hoạt động / chờ sẵn.

Tổng hàng ngày: PVT tạo ra 25,0 kWh điện + 55,2 kWh nhiệt. Máy bơm nhiệt chỉ tiêu thụ 13,3 kWh. Kết quả ròng: 11,7 kWh xuất vào lưới điện — trong khi duy trì nhiệt độ hồ bơi ở mức 28°C.

5. PVT so với PV tiêu chuẩn — Sự khác biệt

Đường mét	8 tấm PVT600M	8 tấm PV tiêu chuẩn 550 W
Tổng công suất	4,8 kWp	4,4 kWp
Công suất hàng ngày (tháng Bảy)	25,0 kWh	22,9 kWh
Công suất nhiệt hàng ngày	55,2 kWh	0
Hệ số hiệu suất bơm nhiệt (COP)	7.8	6.6
Mức tiêu thụ bơm nhiệt hàng ngày	5,7 kWh	15,2 kWh
Lưới điện ròng (hàng ngày)	–19,3 kWh	–7,7 kWh
Tiết kiệm hàng năm	€931	~€370

PVT tiết kiệm thêm 561 € mỗi năm so với pin mặt trời tiêu chuẩn — vì việc thu nhiệt làm giảm 55 % tải làm việc của bơm nhiệt. Chi phí chênh lệch nhỏ khi chọn PVT thay vì pin mặt trời tiêu chuẩn sẽ được hoàn vốn trong vòng chưa đầy một năm.

6. Đầu tư và thời gian hoàn vốn

Món hàng	Chi phí (€)
8 tấm pin mặt trời PVT600M	3,200
Máy bơm nhiệt biến tần ESBYC-016TJ1 R290	2,500
bộ biến tần hybrid 5kw	800
Giá đỡ, đường ống, bơm, bộ điều khiển	1,400
Nhân công lắp đặt	1,000
Tổng mức đầu tư	8,500
Trở lại	Giá trị
Tiết kiệm hàng năm cộng doanh thu từ bán điện dư	€931
Thời gian hoàn vốn đơn giản	khoảng 9 năm
Có trợ cấp MaPrimeRénov' của Pháp (20–30%)	6–7 năm
Lợi ích ròng trong suốt vòng đời (15–20 năm)	€5,500–10,000

7. Kết luận cuối cùng

8 tấm pin PVT trên mái nhà ở miền Nam nước Pháp. Một máy bơm nhiệt biến tần R290. 180 ngày bơi. Đồng hồ điện quay ngược trong 150 ngày đó. Năng lượng mặt trời cung cấp điện, PVT cung cấp nhiệt, và chủ sở hữu không phải trả bất kỳ chi phí nào cho việc làm nóng hồ bơi.

Lập luận cũ là: hồ bơi mất X kWh nhiệt, máy bơm nhiệt bù lại X kWh đó bằng điện.

PVT viết lại công thức này:

Lượng nhiệt mất đi từ hồ bơi − Lượng nhiệt miễn phí do PVT cung cấp = Lượng công việc thực tế mà máy bơm nhiệt cần thực hiện.

Khi ánh nắng mạnh nhất — đúng vào lúc hồ bơi mất nhiều nhiệt nhất — PVT đồng thời tạo ra lượng điện và nhiệt dồi dào. Máy bơm nhiệt tạm ngưng hoạt động trong những giờ có nắng mạnh nhất. Trong các giờ ngoài cao điểm, máy bơm nhiệt vận hành với nước đầu vào đã được làm nóng sẵn, đạt hệ số hiệu suất (COP) cao đáng kể.

Yêu cầu phân tích tùy chỉnh về hệ thống PVT kết hợp máy bơm nhiệt dành riêng cho dự án của bạn

Windfull cung cấp giải pháp toàn diện cho hệ thống máy bơm nhiệt hồ bơi — từ thiết kế hệ thống, cung cấp thiết bị đến hướng dẫn lắp đặt. Liên hệ với chúng tôi qua email [email protected] hoặc WhatsApp: +86-13306217982

tấm pin PVT 50 kW + Hệ thống bơm nhiệt cho nhà máy thực phẩm ở Áo

Tất cả

Tấm pin mặt trời PVT: Lựa chọn hoàn hảo về điện và sưởi ấm cho các hộ gia đình chăn thả ở Mông Cổ