Trang chủ
Giới thiệu về Fuji Electric
Những câu chuyện
Nhờ bơm nhiệt tạo hơi nước, mục tiêu khử carbon giờ đây đã nằm trong tầm tay. Hãy tăng tốc cho hành trình bền vững!

Nhờ bơm nhiệt tạo hơi nước, mục tiêu khử carbon giờ đây đã nằm trong tầm tay. Hãy tăng tốc cho hành trình bền vững!

Những điểm chính của bài viết này

Giảm lượng khí thải CO2 và chi phí nhiên liệu cùng một lúc
Mở rộng phạm vi ứng dụng khi đạt tới 150°C
Những nỗ lực phát triển đang tiến vào vùng đất chưa được khám phá
Một cách tiếp cận phát triển “Tất cả Fuji Electric” không theo thông lệ
Mục tiêu ra mắt vào năm 2026

Cho dù là tiết kiệm điện hay sử dụng năng lượng tái tạo, các công ty đang sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để hướng tới mục tiêu khử cacbon. Tuy nhiên, nhiều người phụ trách dường như tin rằng họ đã làm mọi thứ có thể để giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Để giải quyết vấn đề này, Fuji Electric đã cho ra mắt máy bơm nhiệt tạo hơi nước mới (sau đây gọi là “máy bơm nhiệt”). Chúng tôi đã trao đổi với bốn nhân viên về sức hấp dẫn của máy bơm nhiệt cũng như các dự án đang triển khai của họ.

Giảm lượng khí thải CO2 và chi phí nhiên liệu cùng một lúc

Ông Nakano, Phòng Phát triển Sản phẩm Nhiệt, Nhóm Kinh doanh Công nghiệp

Nhiều công ty đang cố gắng giảm phát thải carbon bắt đầu cắt giảm mức tiêu thụ điện bằng cách, ví dụ, giảm thời gian bật đèn trong các nhà máy và văn phòng. Sau đó, họ thay đổi nguồn năng lượng của mình. Máy bơm nhiệt tạo hơi nước đóng vai trò gì?

"Về cơ bản, máy bơm nhiệt là một thiết bị tái chế năng lượng", ông Nakano, người đi đầu trong nỗ lực phát triển này, giải thích.

Lượng nước thải lớn được tạo ra tại các nhà máy và các cơ sở sản xuất khác. Theo các sắc lệnh và quy định khác, nước thải nhiệt độ cao phải được làm mát đến 40°C hoặc thấp hơn trước khi thải bỏ. Một máy bơm nhiệt tạo hơi nước tái chế năng lượng nhiệt của nước thải nóng này.

Ví dụ, đồ uống có ga được khử trùng bằng nhiệt trong các thùng chứa kín và nồi hơi thường được sử dụng để tạo hơi nước cho quá trình này. Nhiên liệu hóa thạch được sử dụng trong quá trình này.

Ông Nakano cho biết: “Việc sử dụng máy bơm nhiệt giúp giảm lượng lò hơi sử dụng, do đó giảm lượng khí thải CO2 và chi phí nhiên liệu”.

Máy bơm nhiệt cũng góp phần tiết kiệm năng lượng. Trong khi nồi hơi được yêu cầu phải được đặt trong phòng nồi hơi theo Đạo luật Cứu hỏa, máy bơm nhiệt không đốt nhiên liệu và do đó có thể được đặt gần các vật dụng mà chúng đang làm nóng. Điều này giúp giảm thiểu sự mất nhiệt xảy ra khi hơi nước được vận chuyển qua đường ống.

Mở rộng phạm vi ứng dụng khi đạt tới 150°C

Cô Katayama, Lớp Xúc tiến Kinh doanh Mới, Hoạt động Khu vực Chubu

Từ năm 2016, Fuji Electric đã bán máy bơm nhiệt tạo ra hơi nước 120°C. Hiện tại, công ty đang phát triển một mô hình có thể tăng nhiệt độ hơi nước lên 150°C.

Bà Katayama, người đang thúc đẩy các sáng kiến kinh doanh mới với tư cách là đại diện bán hàng cho Hoạt động khu vực Chubu, giải thích: "Đạt tới 150°C sẽ cho phép khử trùng và tẩy dầu mỡ ngoài các khả năng làm sạch hiện có".

Ví dụ, khi áp dụng vào quy trình khử trùng đồ uống, mô hình đang được phát triển ước tính có thể giảm 40% lượng khí thải CO2 và chi phí năng lượng. Máy bơm nhiệt cũng hữu ích trong các ngành công nghiệp hóa chất, bán dẫn, thực phẩm và đồ uống, nơi chúng được sử dụng trong các quy trình làm sạch thiết bị nhà máy, chưng cất hóa chất và tạo độ ẩm cho phòng sạch cần bảo vệ tĩnh điện.

Hơn nữa, máy bơm nhiệt 150°C làm nóng vật thể nhanh hơn máy bơm nhiệt 120°C. Ngoài ra, máy bơm nhiệt 150°C có áp suất hơi tăng lên, loại bỏ nhu cầu về thiết bị tăng áp suất trước đây cần có với máy bơm nhiệt 120°C để đưa hơi nước qua các đường ống. Điều này giúp giảm chi phí lắp đặt trong một số trường hợp.

Katayama cho biết: "Nhiều người không biết đến máy bơm nhiệt, vì vậy ngay cả các mẫu 120°C cũng thu hút được sự quan tâm. Nhưng máy bơm nhiệt 150°C, có tiềm năng mở rộng phạm vi ứng dụng và giảm chi phí, đang thu hút được nhiều sự chú ý đến mức một số khách hàng đã chờ đợi để được ra mắt".

Những nỗ lực phát triển đang tiến vào vùng đất chưa được khám phá

Mr. Sugihara, Development Department, Mie Factory, Food & Beverage Distribution Business Group

Ông Sugihara, Phòng Phát triển, Nhà máy Mie, Nhóm Kinh doanh Phân phối Thực phẩm & Đồ uống

Ông Sugihara, người phụ trách thiết kế mạch và phát triển máy nén, một thành phần cốt lõi của máy bơm nhiệt, kể lại: “Bản thân nghiên cứu đã bắt đầu vào năm 2015, nhưng không phải mọi việc đều diễn ra suôn sẻ.
Vào thời điểm đó, động lực hướng tới quá trình khử cacbon không mạnh như bây giờ và chúng tôi phải vượt qua một số rào cản kỹ thuật đầy thách thức, chẳng hạn như phát triển máy nén.”

Công nghệ cơ bản này có nguồn gốc từ máy bán hàng tự động, một lĩnh vực mà Fuji Electric thống trị thị trường tại Nhật Bản.
Máy bán hàng tự động có khả năng làm nóng và làm lạnh đồ uống hiệu quả bằng cách kiểm soát quá trình nén và giãn nở của chất làm lạnh qua đường ống một cách hiệu quả.

Kiểm soát máy nén và các công nghệ khác được phát triển trong quá trình phát triển máy bán hàng tự động đã được áp dụng trong quá trình phát triển các máy bơm nhiệt này. Nhiệt độ của đồ uống được đun nóng bằng máy bán hàng tự động là từ 50°C đến 60°C, nhưng máy bơm nhiệt được sử dụng trong các nhà máy đòi hỏi nhiệt độ cao hơn nhiều. Vì lý do này, các thiết bị và thành phần được sử dụng bên trong hoàn toàn khác nhau. Không có tiền lệ nào có thể tin cậy được. Do đó, các nỗ lực phát triển đang tiến vào lãnh thổ chưa được khám phá.

“Trước hết, chúng tôi cần tìm những bộ phận có thể chịu được nhiệt độ cao 150°C, vì vậy hiện chúng tôi đang làm việc với các nhà sản xuất để lựa chọn linh kiện", ông Sugihara giải thích.

Khi nhiệt độ tăng, kích thước của thân máy bơm nhiệt cũng tăng theo.

“Các nhà máy được trang bị một lượng lớn thiết bị và có những hạn chế về vị trí lắp đặt máy bơm nhiệt, vì vậy chúng tôi đang thiết kế một thiết kế cho phép chúng vừa vặn trong phạm vi các kích thước được xác định thông qua nghiên cứu của bộ phận tiếp thị của chúng tôi", ông Sugihara cho biết. Không dừng lại, ông Nakano nói thêm, “Hệ thống đường ống được bố trí theo một cách phức tạp, quanh co đến mức khiến bạn tự hỏi làm thế nào họ có thể nghĩ ra một thiết kế như vậy. Sự chăm chỉ và khéo léo của ông Sugihara cùng các thành viên thiết kế khác thực sự tỏa sáng."

Một cách tiếp cận phát triển “Tất cả Fuji Electric” không theo thông lệ

Ông Ozeki, Phòng Thiết bị Ban Kiểm soát, Nhà máy Tokyo, Nhóm Kinh doanh Công nghiệp

Quá trình phát triển máy bơm nhiệt này tuân theo phương pháp chưa từng có tại Fuji Electric.

Các thành viên dự án bao gồm ông Sugihara của Nhà máy Mie, nơi phát triển máy bán hàng tự động, cũng như bà Katayama, một chuyên gia bán hàng từ Hoạt động khu vực Chubu. Nhà máy Kobe được giao nhiệm vụ thiết kế khung gầm, trong khi các nhân viên từ Nhà máy Tokyo điều phối dự án. Các nỗ lực phát triển đang được thực hiện thông qua phương pháp tiếp cận “Toàn Fuji Electric”.

Người phụ trách cấu trúc của máy bơm nhiệt và thiết kế bảng điều khiển thông tin (thiết kế thông số kỹ thuật của bảng điều khiển, lựa chọn các thành phần và xác định cách bố trí của chúng để đảm bảo máy móc và thiết bị hoạt động bình thường) là ông Ozeki của Nhà máy Tokyo.

"Trong dự án này, mục tiêu của chúng tôi không chỉ là bán máy bơm nhiệt như một sản phẩm độc lập. Chúng tôi còn muốn cung cấp một giải pháp hoàn chỉnh bao gồm các thiết bị và hệ thống khác như một 'hệ thống quản lý năng lượng' đáp ứng nhu cầu của khách hàng", ông giải thích.

Ngay cả trong Fuji Electric, các nhà máy khác nhau sử dụng các thành phần và kênh mua sắm riêng của họ. Tuy nhiên, nếu sản xuất hàng loạt là mục tiêu trong tương lai, cách tiếp cận thông thường sẽ không hiệu quả.

Ozeki cho biết: “Chúng tôi nhận thức sâu sắc về nhu cầu phải thay đổi cơ bản cách tiếp cận sản xuất tại Nhà máy Tokyo”.

Bốn người được nhìn thấy đang trò chuyện trước máy bơm nhiệt trong giờ nghỉ giải lao khi chụp ảnh.

Mục tiêu ra mắt vào năm 2026

Máy bơm nhiệt 150°C hiện đang trong giai đoạn tạo mẫu đầu tiên.
Cho dù đó là việc lựa chọn và mua sắm vật liệu, các điều kiện hạn chế của công việc thiết kế hay tổng sản lượng của hệ thống, có thể có một hoặc hai rào cản nữa cần vượt qua trước khi hoàn thành. Tuy nhiên, các thành viên dự án rất tích cực.

"Cho đến nay, máy nén, thành phần cốt lõi của máy bơm nhiệt, được mua từ một công ty Đức. Tuy nhiên, lần này, chúng tôi đang phát triển thành phần này với một công ty đối tác. Việc phát triển máy nén nội bộ sẽ có tác động đáng kể đến sự thành công hay thất bại của dự án này. Đối với Fuji Electric, công ty đã dành nhiều năm để phát triển máy bơm nhiệt, đây là một thành tựu được mong đợi từ lâu", ông Nakano giải thích.

Chúng tôi đã yêu cầu các thành viên dự án viết tin nhắn cho học sinh.
“Tôi muốn bạn coi trọng cá tính của mình với tư cách là một nhân viên bán hàng để mọi người sẽ nghĩ rằng, 'Tôi muốn mua sản phẩm Fuji Electric từ người này'”, cô Katayama (bên trái) nói. Ông Sugihara (bên phải) nói, “Bạn không thể cứ dựa vào người khác để có câu trả lời. Điều quan trọng là phải học hỏi và phát triển từ mỗi trải nghiệm”.

Ông Ozeki (bên trái) cho biết, “Nhìn nhận mọi thứ theo hướng tiêu cực thì dễ. Nhưng chỉ riêng điều đó thôi thì không giúp bất cứ điều gì tiến triển được.” "Kinh nghiệm làm chủ một điều gì đó trở nên có giá trị khi là một người trưởng thành đang đi làm. Hãy giữ một tâm trí tò mò,” Nakano (bên phải) cho biết.

Dự kiến ra mắt vào năm 2026, máy bơm nhiệt tạo hơi nước 150°C đại diện cho một cách tiếp cận mới trong nỗ lực hướng tới một xã hội không phát thải carbon và quá trình phát triển sẽ đạt đến giai đoạn quan trọng trong tương lai gần. "Hiện tại, chúng tôi chỉ đang cố gắng giải quyết từng vấn đề trước mắt." Bốn thành viên của dự án gật đầu đồng ý.