Dùng bơm nhiệt để sưởi ấm bể nuôi tôm hùm trên cạn

Nghiên cứu cho thấy dùng bơm nhiệt để điều hòa nhiệt độ nước biển cho bể nuôi chi phí ít hơn so với dùng điện trở.

Ứng dụng bơm nhiệt để sưởi ấm cho bể nuôi giúp tiết kiệm chi phí và nhanh thu hồi vốn hơn dùng điện trở.

Tôm hùm thương phẩm là mặt hàng thủy sản có giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên trong thời gian gần đây việc nuôi tôm hùm thương phẩm trên biển gặp nhiều khó khăn và trở ngại. Do đó Việt Nam đang triển khai nuôi tôm hùm thương phẩm trên cạn tại các tỉnh Nam Trung Bộ. Thực tế cho thấy nhiệt độ thích hợp để tôm sinh trưởng tốt trong  khoảng 27 đến 28ºC. Do đó mùa nóng cần phải lắp đặt thiết bị làm lạnh nước biển cho bể nuôi và mùa lạnh cần phải sưởi ấm.

Trong mùa lạnh nhiệt độ ngoài trời nhiều ngày hạ xuống 18ºC đến 20ºC và nhiệt độ trong bể nuôi chỉ đạt vào khoảng 20ºC đến 22ºC, dễ làm cho tôm biếng ăn dẫn đến kiệt sức và chết. Để khắc phục sự cố trên các trại nuôi thường dùng điện trở để làm nóng nước sưởi ấm cho tôm. Tuy nhiên phương pháp này chi phí điện năng lớn dẫn đến giá thành cao và không được an toàn.

Chính vì vậy cần nghiên cứu ứng dụng bơm nhiệt để điều hòa nhiệt độ sưởi ấm cho tôm hùm thương phẩm trên cạn trong mùa lạnh là vấn đề cấp thiết mà thực tế đặt ra nhằm tiết kiệm năng lượng.

Trong thí nghiệm phương pháp ứng dụng bơm nhiệt trong nuôi tôm hùm, đối tượng nghiên cứu là thiết bị sưởi ấm bằng bơm nhiệt để điều hòa nhiệt độ nước biển cho bể nuôi tôm hùm thương phẩm trên cạn.

Về nguyên lý làm việc giống như máy lạnh, chỉ khác nhiệt thu được từ dàn lạnh không khí (7) đặt ở ngoài trời được máy nén chuyển vào dàn ngưng tụ (dàn nóng 10) để làm nóng nước biển sưởi ấm cho tôm. Như vậy chỉ có dàn nóng tiếp xúc trực tiếp với nước biển, còn các thiết bị khác giống như hệ thống bơm nhiệt thông thường. Nước biển sau khi qua bể (9) được làm nóng và bơm đi đến các bể nuôi tôm hùm lớn (11) và tôm hùm nhỏ (12) rồi về lại bể lọc (13), sau đó lại tuần hoàn qua bể sưởi ấm nước biển (9).

Do dàn nóng làm việc trong môi trường nước biển mặn dễ bị ăn mòn vì tiếp xúc trực tiếp với nước biển nên được chọn ống thép Inox 316L chịu được sự ăn mòn trong môi tường nước biển mặn để chế tạo. Do đặc thù cho bể nuôi dàn nóng cần được vệ sinh dễ dàng, dễ chế tạo, sự chênh lệch nhiệt độ nước vào và ra không lớn để không làm ảnh hưởng đến sinh trưởng của tôm nên dàn nóng được chọn là loại ống xoắn. 

Hệ thống bơm nhiệt sau thiết kế và lắp đặt cho trại nuôi tôm hùm thương phẩm trên cạn có công suất máy nén lạnh 7,5kW, điện năng tiệu thụ cho 1 ngày đêm hết 32,81kWh, diện tích dàn nóng 3,6m², làm việc ở nhiệt độ ngưng tụ và bay hơi 40ºC và 5ºC, hệ thống hoạt động bình thường, duy trì nhiệt độ nước biển trong bể nuôi ổn định từ 27ºC đến 28ºC, tôm sinh trưởng tốt, đáp ứng nhu cầu công nghệ nuôi tôm hùm thương phẩm trên cạn với tổng thể tích các bể nuôi là 195m3 .

Thời gian để máy chạy nâng nhiệt từ 20ºC đến 28ºC hết gần 48h, thời gian chạy máy để duy trì nhiệt độ nước biển trong bể từ 27ºC đến 28ºC hết 4,55h cho một ngày đêm, tiêu hao năng lượng 0,168 kWh/m³ nước giảm 5,2 lần so với sưởi ấm bằng điện trở. Thời gian thường sưởi ấm cho tôm khoảng 2 tháng trong một năm, kinh phí sẽ tiết kiệm được gần 16,5 triệu đồng và thời gian thu hồi vốn 2,6 năm so với sưởi ấm cho tôm bằng điện trở. Dàn nóng được chế tạo từ thép Inox 316L làm việc tốt trong môi trường nước biển. Kết quả nghiên cứu cho thấy dùng bơm nhiệt để điều hòa nhiệt độ nước biển cho bể nuôi chi phí ít hơn so với dùng điện trở.