Tháp giải nhiệt khô: Giải pháp làm mát hiện đại KO cần nước

Làm mát tốt nhưng không làm hao hụt nước, không gây nhiễm bẩn toàn hệ thống, thân thiện với môi trường, đó là những đặc tính nổi bật của tháp giải nhiệt khô. Ngoài ra, thiết bị làm mát này còn tích hợp nhiều ưu điểm khác như: vận hành bền bỉ trong mọi môi trường, tuổi thọ cao,...

1. Tháp giải nhiệt khô là gì?

Tháp giải nhiệt khô là hệ thống trao đổi nhiệt gián tiếp. Trong đó, nước nóng được dẫn trong một đường ống kín, tương tác với khí mát thông qua lớp vật liệu trung gian.

Ống trao đổi nhiệt thường được làm bằng chất liệu đồng thau hoặc nhôm, truyền nhiệt tốt. Hỗ trợ việc hạ nhiệt nước nhanh khi tiếp xúc gần với khí mát bên ngoài.

Không khí được đưa vào hệ thống một cách tự nhiên hoặc thông qua quạt cưỡng bức. Sự chênh lệch nền nhiệt của đầu khí vào và đầu khí ra dao động trong khoảng 5 - 10 độ C.

Tháp giải nhiệt dạng khô thường được lắp đặt ở những môi trường có tiêu chuẩn cao về độ sạc. Điển hình là nhà máy nhiệt điện, hệ điều hòa trung tâm, trung tâm dữ liệu, nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, nhà máy dược/thực phẩm, bệnh viện,....

2. Tìm hiểu chi tiết cấu tạo của tháp giải nhiệt khô

Dưới đây là 7 thành phần chính cấu tạo nên tháp tản nhiệt dạng khô:

• Khung vỏ tháp: Thường được làm bằng FRP (nhựa composite gia cường thêm sợi thủy tinh) kết hợp với hợp kim thép chịu lực. Nhờ vậy, làm tốt chức năng bảo vệ cho các linh kiện bên trong: quạt, motor, bộ trao đổi nhiệt, bơm tuần hoàn,....
• Bộ trao đổi nhiệt: Là nơi diễn ra quá trình hấp thu nhiệt, làm mát nước tuần hoàn. Ống trao đổi nhiệt được gia cố bằng vật liệu dẫn nhiệt tốt, dẫn truyền nước nóng đi qua. Phía ngoài ống sẽ đón nhận luồng khí mát tự nhiên hoặc cưỡng bức. Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa 2 thành phần này sẽ kích hoạt quá trình trao đổi nhiệt giữa đôi bên.
• Động cơ + quạt gió: Là bộ đôi setup thành cặp, làm nhiệm vụ đưa gió đi qua ống trao đổi nhiệt. Động cơ sử dụng chất liệu lõi đồng, sử dụng năng lượng triệt để, chuyển điện thành lực quay với tốc độ nhanh, truyền động tích cực cho trục và cánh quạt, giúp hút gió vào hệ thống. Motor quạt thường tích hợp biến tần, giúp kiểm soát lực quay quạt và lưu lượng gió theo tải nhiệt cụ thể.
• Hệ thống bơm tuần hoàn: Có chức năng bơm, dẫn nước nóng đi qua bộ trao đổi nhiệt rồi quay trở lại các nhà máy. Bơm thường được làm bằng chất liệu gang hoặc đồng, hút nhanh, nén khỏe, đẩy nước xa. Có thể vận hành với cường độ cao để hoàn thành nhiều chu kỳ trao đổi nhiệt trong ngày.
• Hệ thống điều khiển: Tháp trang bị bộ điều khiển thông minh (PLC/HMI), có khả năng chỉnh tốc độ quạt tự động. Giúp tối ưu lưu lượng nước bơm, tiết kiệm năng lượng triệt để. Ngoài ra, chi tiết này còn tích hợp đủ các nút bấm cài đặt và màn hình hiển thị trạng thái làm việc của tháp.
• Cảm biến: Hệ thống cảm biến bao gồm cảm biến độ dòng môi chất, cảm biến áp suất quạt, cảm biến nhiệt môi chất ra/vào. Thành phần này sẽ theo sát hoạt động tháp, truyền tín hiệu tới bộ điều khiển để tháp phát tín hiệu cảnh báo hoặc điều chỉnh.

• Ống dẫn + phụ kiện khác: Ống dẫn làm nhiệm vụ đưa nước tuần hoàn vào và ra khỏi hệ thống. Được làm từ vật liệu cứng cáp, chống thấm tốt, chống ăn mòn cao. Phụ kiện đi kèm bao gồm khớp nối, van khóa, van xả, thiết bị bảo vệ quá nhiệt/quá áp, bộ lọc,....

3. Tháp giải nhiệt khô hoạt động như thế nào?

Khi tháp vận hành, đầu bơm sẽ bơm nước nóng từ máy nén, lò hơi, nồi hơi, chiller,.... đi vào hệ thống, thông qua đường dẫn tiếp cận ống trao đổi nhiệt.

Cùng lúc này, động cơ quạt cũng được kích hoạt, nhanh chóng chuyển điện thành lực quay, làm xoay cánh quạt. Cánh quạt quay sẽ làm tăng áp ở môi trường trong, tạo ra sự chênh lệch áp suất với không khí bên ngoài. Vậy nên, khí mát sẽ được hút vào hệ thống, chạy song song với ống trao đổi nhiệt.

Tại ống trao đổi nhiệt, khí mát tiếp xúc gián tiếp với nước nóng, hấp thu nhiệt từ thành phần này rồi mang theo hơi nóng ra ngoài.

Sau quá trình trao đổi nhiệt, nước nóng được làm mát, hạ nhiệt xuống mức yêu cầu trước khi tuần hoàn trở lại các nhà máy.

4. Những điểm khiến tháp giải nhiệt khô được ưa chuộng?

4.1 Tiết kiệm nước và thân thiện môi trường

Ở tháp giải nhiệt khô, nước không được phun trực tiếp vào không khí mà lưu thông trong đường dẫn kín. Ngăn chặn được tình trạng thất thoát nước qua con đường bay hơi, bắn tia nước ra bên ngoài.

Cùng với điều này, hiện tượng khí mù nước, gây nhiễm ẩm cho môi trường xung quanh cũng được kiểm soát tốt.

Nước tuần hoàn sẽ không bị nhiễm bụi bẩn, vi khuẩn, nấm mốc từ môi trường không khí. Nguy cơ nhiễm bẩn được hạ xuống mức thấp nhất, không cần dùng nhiều hóa chất để xử lý nước định kỳ.

4.2 Làm mát máy móc công nghiệp ở nhiệt độ cao

Ống trao đổi nhiệt của tháp có đặc tính nổi bật là truyền nhiệt cực nhanh. Giúp nước nóng giảm tối thiểu 5 độ C sau khi tiếp xúc với khí mát.

Đặc biệt, nước dẫn truyền trong đường dẫn kín nên tuần hoàn trở lại các nhà máy cực nhanh. Chu kỳ tuần hoàn được rút ngắn tối đa về mặt thời gian, hỗ trợ tích cực vào quá trình làm mát lò hơi, máy nén, chiller, nhiều thiết bị công nghiệp khác.

Không chỉ có ưu thế về tốc độ, sức bền của hệ thống tháp giải nhiệt khô cũng được nhiều người review tốt.

4.3 Phù hợp môi trường hạn chế nguồn nước

Ở những khu vực có nguồn nước thiếu hụt, việc bổ sung nước định kỳ là điều khá khó khăn. Trong trường hợp này, tháp tản nhiệt khô được xem là lựa chọn giúp các doanh nghiệp giải quyết nhanh bài toán này.

Khi sử dụng thiết bị, tỷ lệ hao hụt nước trong mỗi chu kỳ tuần hoàn gần như bằng 0 (không thất thoát qua con đường không khí).

4.4 Vận hành ổn định và an toàn

Tháp giải nhiệt dạng khô dùng vật liệu bền bỉ, thiết kế chuẩn công nghiệp nên có thể vận hành xuyên ngày đêm.

Bên cạnh đó, máy còn sử dụng biến tần để chỉnh tốc độ hoạt động của motor. Nhằm tối ưu hiệu suất sử dụng năng lượng và ngăn chặn mọi rủi ro về điện.

Hệ thống điều khiển và bảo vệ của tháp còn làm tốt nhiệm vụ giám sát, điều khiển, phản ứng nhanh trước các tình huống phát sinh.

Hệ thống vận hành với độ ổn định cao, an toàn tuyệt đối cho người sử dụng trực tiếp.

4.5 Mạnh mẽ, bền bỉ trong mọi điều kiện

Tháp tản nhiệt khô có khả năng kiểm soát và loại trừ mọi yếu tố nguy cơ, có thể gây hại cho hoạt động máy. Cụ thể:

• Khung thép có độ cân bằng cao, trơ lì về mặt hóa học và vật lý, cũng không rung chấn, nghiêng lệch hay biến dạng (khi có va chạm).
• Hệ thống ống dẫn kín giúp máy “miễn nhiễm” với mọi loại tạp chất. Hạn chế tối đa lượng cáu cặn hình thành trong lòng ống, bảo vệ hiệu quả chất lượng nước tuần hoàn.
• Đầu bơm và motor vận hành khỏe, sử dụng năng lượng đầu vào 1 cách an toàn và thông minh.
• Toàn bộ hệ thống có sự gắn kết chặt chẽ, hoạt động ăn khớp, ít phát sinh hỏng hóc bất thường.

Nhờ những ưu điểm này, tháp giải nhiệt dạng khô có thể phát huy tốt năng lực làm mát trong mọi điều kiện setup, kể cả những môi trường khắc nghiệt.

5. Điểm yếu thường gặp ở tháp giải nhiệt khô

Bên cạnh những ưu điểm không thể phủ nhận, tháp giải nhiệt dạng khô vẫn có một vài điểm trừ nhỏ, cụ thể như sau:

• Do trao đổi nhiệt một cách gián tiếp nên hiệu suất làm mát của tháp có phần hạn chế hơn so với tháp giải nhiệt nước thông thường. Trong trường hợp hệ thống có tải nhiệt lớn hoặc môi trường có nền nhiệt quá cao, thiết bị sẽ khó hạ nhiệt xuống mức tiêu chuẩn.
• Sản phẩm có chi phí đầu tư ban đầu tương đối cao, cả về tiền mua vật tư, phí thiết kế và lắp đặt hoàn thiện.

• Tháp có thiết kế tương đối cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích, không phù hợp với những không gian hẹp, nhà xưởng nhỏ.
• Hiệu năng làm mát phụ thuộc nhiều vào tốc độ quạt, lưu lượng gió, sức bơm nước; cần bảo trì động cơ, đầu bơm và hệ thống hút gió thường xuyên..

6. Ứng dụng thực tế của tháp giải nhiệt khô

Dưới đây là 3 ứng dụng thường gặp của tháp giải nhiệt dạng khô trong môi trường thực tiễn:

6.1 Ứng dụng ngành nhiệt điện

Trong ngành nhiệt điện, tháp tản nhiệt khô thường được dùng để làm mát máy phát điện, hệ thống lò hơi, tuabin.

Thường được sử dụng trong các nhà máy điện than, nhà máy năng lượng mặt trời, khu vực khai thác/chế xuất các loại khí đốt.

Sự góp mặt của tháp tản nhiệt khô sẽ giúp hệ thống hạ nhiệt nhanh và bền. Hạn chế lượng nước tiêu hao ở những khu vực khô hạn, xa nguồn cấp.

6.2 Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Trong các nhà máy công nghiệp nặng, tháp giải nhiệt dạng khô được lắp đặt để làm mát lò nung, chiller công nghiệp, máy nén khí, dây chuyền sản xuất nhựa/thép/hóa chất/dược phẩm/thực phẩm.

Khả năng làm mát nhanh và liên tục của tháp sẽ giúp ổn định nhiệt độ của hệ thống máy móc.

Ngoài ra, thiết bị còn cung cấp giải pháp xanh giúp hạn chế bụi bẩn và hơi nước. Bảo vệ môi trường nhà xưởng trong suốt quá trình vận hành.

6.3 Khu dân cư và các tòa nhà

Trong các tòa nhà cao ốc, khu văn phòng, khu dân cư, khách sạn, bệnh viện, trung tâm thương mại,... tháp giải nhiệt khô thường được tích hợp trong hệ thống điều hòa trung tâm/HVAC.

Trong những hệ thống này, thiết bị sẽ cung cấp nước mát để hạ nhiệt và hóa lỏng môi chất lạnh. Giúp tái sử dụng thành phần môi gas trong nhiều chu kỳ làm lạnh liên tục.

Tháp vận hành êm, không ảnh hưởng đến cư dân/người lao động/khách hàng. Thiết bị cũng không phát tán hơi nước ra ngoài nên hạn chế tình trạng ẩm mốc, phù hợp với môi trường đô thị.

7. So sánh tháp giải nhiệt khô và tháp giải nhiệt nước

Để biết tháp giải nhiệt khô có gì khác biệt so với tháp giải nhiệt nước, mời bạn tham khảo qua bảng so sánh chi tiết dưới đây

8. Cách vận hành tháp giải nhiệt khô dễ hiểu

• Bước 1: Kiểm tra tổng thể tháp để loại trừ các yếu tố bất thường, nếu các chi tiết đều ở trạng thái ổn định mới bắt đầu sử dụng thiết bị.
• Bước 2: Bật bơm tuần hoàn để nước nóng lưu thông trong hệ thống. Sau đó, mới khởi động motor và hiệu chỉnh tốc độ quạt/lưu lượng gió theo tải nhiệt thực tế.
• Bước 3: Giám sát hoạt động tháp: đo áp suất quạt, tốc độ bơm, nhiệt độ nước vào - ra. Nếu cần hãy hiệu chỉnh biến tần/lưu lượng bơm để tối ưu hiệu quả vận hành.
• Bước 4: Vận hành liên tục và vệ sinh/bảo dưỡng định kỳ (làm sạch đường ống, quạt, bơm…; kiểm tra rò rỉ; xử lý nước; sửa chữa và thay mới phụ tùng).

9. Hướng dẫn chọn mua tháp giải nhiệt khô phù hợp nhu cầu

Việc mua tháp giải nhiệt dạng khô phù hợp với nhu cầu sẽ không phải là chuyện khó nếu tuân thủ tốt những hướng dẫn sau:

• Tính tải nhiệt thực tế của toàn hệ thống (đo lường từng thành phần, sau đó tính cộng dồn). Từ đó, xác định chuẩn công suất làm mát cần đáp ứng.
• Dự trù trước khả năng mở rộng trong tương lai (nếu có) để hệ thống vẫn vận hành bình ổn khi tăng tải.
• Ưu tiên sản phẩm làm bằng vật liệu tốt, bền với hóa chất, muối, độ ẩm cao và va chạm mạnh. Kết cấu tháp cân bằng, vững chãi, dễ ghép nối và tách rời từng chi tiết khi cần.
• Ước lượng phí đầu tư và phí vận hành dài hạn; đảm bảo sự phù hợp với tài chính hiện có.
• Chọn mua hàng của những thương hiệu lớn như Kumisai, Liang Chi, Tashin, Alpha,.... Chọn điểm bán chính thức của mỗi brand để chắc chắn lựa được hàng công ty, bảo hành tốt, giá chuẩn, đủ phụ kiện thay mới.

Tổng kho Đặng Giavừa giới thiệu qua về đặc điểm cấu tạo, ưu nhược điểm của tháp giải nhiệt khô. Nếu cần mua thiết bị làm mát này, hãy ghé qua các chi nhánh của hệ thống để tham khảo hàng chính hãng đến từ các thương hiệu uy tín nhé!