Tháp giải nhiệt kho lạnh là gì: Lợi ích, Cấu tạo, Phân loại

Tháp giải nhiệt kho lạnh không tham gia trực tiếp vào việc bảo quản rau củ, hoa quả, thịt, hải sản,... Tuy nhiên hoạt động của nhân tố mấu chốt này sẽ quyết định tốc độ, hiệu suất hạ nhiệt và sức bền của toàn bộ hệ thống làm lạnh.

1. Tháp giải nhiệt kho lạnh là gì?

Tháp giải nhiệt kho lạnh là thiết bị dùng để làm mát môi chất lạnh (môi gas) và hệ thống thiết bị/máy móc duy trì hoạt động của kho lạnh.

Nước mát được cung cấp bởi tháp giải nhiệt sẽ biến môi chất lạnh dạng hơi thành dạng lỏng trước khi được sử dụng quay vòng. Trong một diễn biến khác, tháp giải nhiệt cũng dẫn nước mát tới máy nén khí, hệ thống bơm, quạt, động cơ,... để hấp thụ hơi nóng sinh ra từ hoạt động sản xuất.

Tháp giải nhiệt cho kho lạnh thường có công suất vận hành từ 10 - 500kW, thiết kế dạng kín hoặc hở tùy tiêu chuẩn của từng ngành nghề. Thiết bị có thể hạ nhiệt nước đầu vào trong giới hạn 5 - 15 độ C, dẫn dung môi làm mát trong vòng tuần hoàn kín, ít bị hao hụt.

Thiết bị có thể lắp đặt trên mái nhà hoặc mặt đất, sử dụng vật liệu bền nhiệt, chống thấm nên làm việc bình ổn trong điều kiện khắc nghiệt.

2. Lợi ích nổi bật khi sử dụng tháp giải nhiệt cho kho lạnh

2.1 Duy trì độ tươi và an toàn tuyệt đối cho thực phẩm

Khi sử dụng tháp tản nhiệt, môi chất lạnh có thể chuyển đổi trạng thái nhanh (từ dạng hơi dang dạng lỏng). Giúp hoạt động làm lạnh của toàn hệ thống được duy trì liên tục và hiệu quả hơn. Setup thông số nhiệt độ chuẩn (-18 - 5 độ C) khi cất trữ đồ tươi sống.

Tháp giải nhiệt cũng lấy đi lượng nhiệt dư thừa, không để các máy móc rơi vào tình trạng quá nhiệt, quá tải.

Kho lạnh hoạt động với công suất tối ưu, hiệu suất tối đa, giúp bảo quản tốt nhiều loại hàng hóa: rau củ, thịt tươi, hải sản, thực phẩm lên men, rau củ,....

2.2 Tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả bảo quản

Khi các máy móc tăng nhiệt và rơi vào tình trạng quá tải, các bộ phận dùng điện sẽ vận hành với hiệu suất thấp.

Trong khi đó, hiệu quả bảo quản lại giảm sút mạnh, hệ thống không thể chỉnh nhiệt về mức tiêu chuẩn.

Ngược lại, nếu có sự hỗ trợ của tháp tản nhiệt kho lạnh thì cả hai vấn đề trên đều được giải quyết triệt để.

Máy móc, thiết bị được vận hành trong điều kiện lý tưởng nên phát huy năng lực làm việc tối đa, hiệu suất chuyển đổi năng lượng luôn cao trên 98%.

Hệ thống sẽ hạ ẩm tốt hơn, nhanh và sâu hơn, thực phẩm được bảo quản tốt trong thời gian dài.

2.3 Nâng cao tuổi thọ thiết bị

Các thiết bị máy móc dù có chất lượng tốt đến mức nào thì khi làm việc trong môi trường quá nhiệt cũng nhanh hỏng. Dễ gặp phải các vấn đề như: biến dạng, bung nứt (do giãn nở vật liệu), chập cháy (các bộ phận dùng điện).

Việc sử dụng tháp giải nhiệt kho lạnh là 1 giải pháp hay, giúp hệ thống loại bỏ tác nhân gây hại này.

Cũng nhờ đó, máy nén khí, motor, dàn ngưng, dàn bay hơi,... sẽ vận hành bền hơn, ít hư hỏng. Tuổi thọ thực tế của mỗi thiết bị có thể ngang bằng tuổi thọ theo tính toán của nhà sản xuất.

3. Tháp giải nhiệt kho lạnh được cấu tạo ra sao?

Tháp giải nhiệt kho lạnh có thiết kế tương tự như các thiết bị làm mát cho những hệ thống máy móc công nghiệp khác. Sản phẩm được hoàn thiện từ các thành phần dưới đây:

• Khung tháp: Thường làm bằng hợp kim thép, phủ kẽm chống gỉ phía ngoài. Đây là bộ phận định hình kết cấu tháp, là điểm tựa để giữ và kết nối các mảnh vỏ và linh kiện bên trong.
• Vỏ tháp: Làm từ nhựa FRP với đặc tính chống ăn mòn, chống thấm nước 100% và kháng tia UV hiệu quả. Vỏ tháp bao gồm nhiều mảnh liên kết với nhau bằng các bu lông và đai ốc. Bộ phận này có chức năng chính là che mưa, chắn nắng; bảo vệ các linh kiện thành phần trước các tác động lực, hơi ẩm, nền nhiệt cao.
• Động cơ + quạt: Quạt và động cơ có kết cấu liền trục, truyền động nhanh với tỷ lệ hao phí năng lượng cực thấp. Động cơ nhận năng lượng từ nguồn cấp, biến đổi thành lực quay. Lực quay làm xoay cánh quạt tạo ra sự chênh lệch áp suất và hút gió vào trong lòng tháp.
• Ống dẫn: Kết nối kho lạnh với tháp giải nhiệt và ngược lại, thường được làm bằng inox, thép mạ kẽm, nhựa PVC hoặc nhựa composite. Bộ phận này đảm đương nhiệm vụ chính là dẫn truyền nước 2 chiều. Giúp dung môi làm mát lưu thông tuần hoàn trong hệ thống kín.
• Đầu phun + ống chia nước: Đầu phun được gắn trực tiếp vào điểm tận cùng của ống dẫn nước về (nước nóng). Bộ phận này làm bằng gang, đồng hoặc hợp kim thép; phần trung tâm phân khoang, xung quanh setup nhiều đầu ra. Mỗi đầu ra nối liền với 1 ống chia nước (có nhiều lỗ nhỏ li ti). Nước nóng sẽ được dẫn từ đường ống tới đầu phun, đi qua ống chia nước rồi rải đều lên tấm tản nhiệt.
• Tấm tản nhiệt: Được chế tạo từ chất liệu nhựa PP hoặc PVC cao cấp, có thiết kế dạng lượn sóng, bề mặt có nhiều lỗ li ti để chia đều nước trong toàn hệ thống. Đây là nơi nước nóng tiếp xúc trực tiếp với luồng khí mát được đưa từ bên ngoài vào. Sau khi trao đổi nhiệt, nước sẽ được làm mát nhanh chóng còn khí nóng dần lên và bay ra ngoài.
• Bồn chứa nước lạnh: Nằm ở dưới đáy tháp, tiếp nhận nước mát sau hoạt động trao đổi nhiệt. Bồn chứa tích hợp bộ lọc rác, phao cấp nước tự động và van xả cặn. Giúp tối ưu chất lượng nước và giảm thiểu việc dùng sức khi sử dụng/vệ sinh/bảo trì máy định kỳ.

4. Nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt nước kho lạnh

Tháp giải nhiệt cho kho lạnh vận hành theo nguyên lý truyền nhiệt và chuyển đổi năng lượng. Cụ thể như sau:

Nước nóng sinh ra sau quá trình trao đổi nhiệt tại kho lạnh sẽ được đường ống dẫn về tháp giải nhiệt. Tại tháp giải nhiệt, dung môi này đi qua đầu phun, ống chia nước rồi rơi xuống tấm tản nhiệt dưới dạng phun sương (tia nhỏ).

Khi động cơ quạt của tháp được kích hoạt, motor sẽ lấy điện từ nguồn cấp, chuyển nhanh thành lực quay tròn. Lực quay này làm xoay cánh quạt khiến môi trường trong tăng áp mạnh mẽ. Sự chênh lệch áp suất đã hút gió vào hệ thống, di chuyển theo chiều từ dưới lên trên và tiếp cận với tấm tản nhiệt (khối đệm).

Tại khối đệm, 2 thành phần có nền nhiệt trái ngược: khí mát - nước nóng sẽ trao đổi nhiệt cho nhau. Sau quá trình này, khí cuốn theo hơi nóng bay lên trên, nước được làm mát và chảy dần xuống bồn chứa.

Nước từ bồn chứa sẽ được cấp trở lại kho lạnh thông qua đường dẫn và tiếp tục một chu kỳ giải nhiệt mới.

5. Phân loại tháp giải nhiệt kho lạnh

5.1 Phân loại theo Kiểu dáng

5.1.1 Tháp giải nhiệt tròn

Tháp giải nhiệt tròn có điểm nhận diện đặc trưng là hình trụ tròn, thân đứng. Trong hệ thống này, khí sẽ lưu thông ngược chiều với dòng nước, quạt + động cơ quạt được setup trên đỉnh tháp, giúp dẫn khí từ dưới lên trên.

Tháp giải nhiệt có phổ công suất cực rộng, từ 10 - 1000RT. Lưu lượng gió dao động từ 100 - 1500m3/p, lưu lượng nước nằm trong khoảng 50 - 3500m3/h.

Thiết bị có hiệu suất trao đổi nhiệt khá cao (80 - 87%), giải nhiệt tốc độ, thoát nước đều và vận hành bình ổn. Đặc biệt, tháp có thiết kế module nên dễ vận chuyển/tháo lắp, bảo trì và vệ sinh đều thuận tiện.

5.1.2 Tháp giải nhiệt vuông

Tháp giải nhiệt vuông có hình khối hộp chữ nhật hoặc khối lập phương. Dòng khí và dòng nước trong hệ thống thường tiếp cận vuông góc hoặc dạng chéo. Loại quạt tích hợp là ly tâm hoặc hướng trục, tùy model.

Thiết bị vận hành với công suất từ nhỏ đến siêu lớn (150 - 3000RT), phù hợp với cả những kho lạnh minisize hoặc vận hành với quy mô khủng. Thiết bị dẫn gió với lưu lượng 800 - 8000m3/p, lưu lượng nước tuần hoàn dao động từ 600 - 12000m3/h.

Ưu điểm nổi bật của tháp giải nhiệt vuông là có thể ghép nối thành nhóm để mở rộng công suất vận hành. Ngoài ra dòng tháp này cũng làm việc với hiệu suất cao hơn hẳn tháp tròn (90%). Các bộ phận đều dễ phân tách và lắp đặt, không gây áp lực khi vệ sinh, kiểm tra hay thay mới phụ tùng.

5.2 Phân loại theo Cơ chế

5.2.1 Tháp giải nhiệt hở

Ở tháp giải nhiệt hở, nước nóng và khí mát tiếp xúc trực tiếp với nhau (không có vật cản).

Thiết bị thường vận hành với công suất từ trung bình đến nhỏ. Có tính ứng dụng cao trong các khu công nghiệp lớn, xử lý vấn đề môi trường 1 cách chuyên nghiệp.

Hạn chế của thiết bị làm mát này là vận hành khá ồn ào (tiêu âm kém), dễ bị hao hụt nước, dễ bị nhiễm bẩn nước và các linh kiện bên trong. Khi sử dụng, bạn cần phải xử lý nước và vệ sinh cáu cặn thường xuyên.

5.2.2 Tháp giải nhiệt kín

Ở tháp giải nhiệt kín, nước nóng và khí mát không tiếp xúc gần với nhau mà trao đổi nhiệt thông qua hệ thống ống dẫn chuyên nghiệp (bầu trao đổi nhiệt).

Nhờ cách thức truyền nhiệt gián tiếp này mà lượng nước tuần hoàn được bảo tồn triệt để, môi trường trong không nhiễm tạp chất.

Thiết bị thường được dùng để vận hành các kho lạnh có quy mô nhỏ hoặc vừa (50 - 1500RT). Phát huy tác dụng tốt ở những chiller NH3 hoặc chiller glycol trong kho lạnh công nghiệp.

Hạn chế của tháp giải nhiệt dạng kín là chi phí đầu tư cao, khó bảo trì đường ống do cấu trúc kín khít. Đặc biệt, hiệu suất truyền nhiệt kém hơn hẳn so với tháp giải nhiệt hở có công suất tương đương.

6. Cách tính toán và chọn tháp giải nhiệt phù hợp cho kho lạnh

Để chọn được tháp giải nhiệt có thiết kế phù hợp với kho lạnh đang sở hữu, cần tính toán chính xác lượng thải nhiệt của toàn hệ thống. Lấy đó làm căn cứ để tìm ra dòng tháp có năng lực làm việc phù hợp.

Cụ thể, bạn có thể lượng thải nhiệt của kho lạnh theo công thức sau:

• Q= M x C x Δt

Trong đó:

• Q là lượng thải nhiệt (kJ/s)
• M là lưu lượng nước tuần hoàn (kg/s)
• C là nhiệt dung riêng của nước làm mát tiêu chuẩn (4186 kj/kg.k)
• Δt là sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nước vào và đầu nước ra (°C)

Ví dụ: Hệ thống có lưu lượng nước là 5000 kg/s, Δt là 5°C, nhiệt dung riêng của nước là 4186 kj/kg.k thì lượng thải nhiệt sẽ bằng: Qk = 5000 x 4186 x 5 = 10465 kJ/s = 10465 kW.

Theo giá trị quy đổi: 1RT = 3,517kW thì 10465kW sẽ tương đương với 29,75RT.

Sau khi tính lượng thải nhiệt, bạn có thể cộng thêm 10 - 30% hệ số dự phòng (tùy điều kiện lắp đặt, hiệu suất và đặc điểm thiết kế của tháp) để xác định công suất tháp cần lựa chọn.

7. Lưu ý quan trọng để sử dụng tháp hạ nhiệt kho lạnh hiệu quả

7.1. Giảm và kiểm soát tiếng ồn hiệu quả

Để kiểm soát độ ồn khi tháp vận hành, bạn cần làm tốt những điều sau:

• Khi mua, ưu tiên chọn tháp có thiết kế khép kín, motor chạy êm, cánh quạt dạng hướng trục để giảm thiểu tiếng ồn.
• Lắp đặt thêm tấm cách âm, vách tiêu âm, gối đỡ cao su để giảm rung ồn cho toàn hệ thống.
• Sử dụng thêm biến tần để giám sát/kiểm soát tốc độ vận hành của quạt gió, giúp thiết bị vận hành mượt hơn khi tải nhiệt thấp.

7.2. Ổn định lưu lượng nước trong giới hạn

Trong hệ thống tuần hoàn, nếu lưu lượng nước quá thấp thì hiệu quả giải nhiệt sẽ sụt giảm mạnh. Ngược lại nếu quá cao thì sẽ dẫn đến tình trạng đổ tràn, tăng áp lực bơm, lãng phí nguyên liệu đầu vào.

Do đó bạn cần giám sát chặt thông số này, nếu lưu lượng thấp do hao hụt, bay hơi thì bổ sung ngay. Kiểm tra bơm tuần hoàn thường xuyên, đảm bảo cấp nước với lưu lượng vừa đủ với áp lực đạt chuẩn.

Ngoài ra, bạn cũng nên tích hợp vào hệ thống đồng hồ lưu lượng hoặc van cân bằng để chủ động hơn trong việc giám sát/điều chỉnh lưu lượng nước.

7.3. Thường xuyên vệ sinh, giữ thiết bị luôn sạch

Hiệu suất trao đổi nhiệt của tháp làm mát kho lạnh sẽ giảm cực nhanh nếu hệ thống bị nhiễm bẩn. Vậy nên việc vệ sinh thường xuyên, đúng cách là điều kiện tiên quyết giúp tháp vận hành hiệu quả hơn.

Mỗi tháng bạn nên vệ sinh đường ống, bồn chứa, vòi phun và tấm tản nhiệt 1 lần. Nước tuần hoàn nên được xử lý định kỳ bằng hóa chất chống rong rêu/cáu cặn.

Thay nước theo chu kỳ 2 tháng/lần hoặc bất cứ khi nào dung môi nhiễm bẩn nặng, khó tái sử dụng.

Việc bảo dưỡng tổng thể nên được thực hiện trước thời gian nắng nóng cao điểm trong năm. Liên hệ với chuyên gia để thiết bị được chăm sóc theo quy trình chuẩn.

8. Đặng Gia - Chuyên cung cấp tháp giải nhiệt kho lạnh giá ưu đãi

Tổng kho Đặng Gia là đơn vị chuyên phân phối tháp giải nhiệt theo mục đích sử dụng: dùng cho kho lạnh, HVAC, nhà xưởng, nhà máy nhiệt điện,....

Sản phẩm được phân loại và tối ưu hóa theo môi trường hoạt động nên làm việc có hiệu quả, không bị xung đột với hệ thống chung.

Đặc biệt, Đặng Gia liên kết kinh doanh với những brand hàng đầu: Tashin, Liang Chi, Alpha, Kumisai.

Nhập hàng đã test sàng lọc, có tem chống hàng giả, đủ phiếu bảo hành và giấy CO, CQ. Khách càng kiểm tra kỹ càng nhận ra chất lượng vượt trội của hệ thống tháp giải nhiệt kho lạnh do doanh nghiệp phân phối.

Mỗi nhân viên tư vấn của Đặng Gia đều được đào tạo kỹ về mặt kỹ thuật/chuyên môn. Khi trao đổi với khách hàng, những đề xuất đưa ra đều có tính thực tế cao, giúp ích nhiều cho người dùng trong việc tìm kiếm sản phẩm phù hợp.

Tổng kho Đặng Gia không niêm yết giá thấp nhưng khi giao dịch, khách hàng gần như không phải chi thêm bất cứ khoản phát sinh nào. Nếu dùng dịch vụ thi công trọn gói, bạn sẽ được chiết khấu 25 - 30% chi phí so với giá bán lẻ.