Tại sao không nên dùng tháp giải nhiệt khô trong điều hòa không khí?

Tại sao không nên dùng tháp giải nhiệt khô trong điều hòa không khí? Đây là vấn đề được rất nhiều người thắc mắc, đặc biệt là các doanh nghiệp và đơn vị sản xuất hiện nay. Để trả lời câu hỏi này, những thông tin phân tích và so sánh giữa tháp giải nhiệt thông thường và tháp giải nhiệt khô dưới đây của chúng tôi sẽ giúp người dùng hiểu và nắm rõ được vấn đề!

Tháp giải nhiệt khô là gì?

Tháp giải nhiệt khô hay Dry Cooler là hệ thống làm mát khép kín, chỉ sử dụng quạt khô để làm mát. Theo đó, nước làm mát chỉ tuần hoàn trong hệ thống mà không trao đổi với không khí bên ngoài để giải nhiệt. Nhiệt độ nước ra khỏi tháp giải nhiệt là 45 độ C và nhiệt độ ngưng tụ là 55 độ C. Mức nhiệt này cao hơn so với tháp giải nhiệt thường là khoảng 13 độ C.

Tháp giải nhiệt khô dùng cho động cơ phát điện

Tháp giải nhiệt khô chỉ nên dùng để giải nhiệt cho động cơ phát điện, động cơ ô tô, lò phản ứng công nghiệp hóa chất,... Bởi các loại thiết bị này đều làm việc ở nhiệt độ cao, ít nhạy cảm với nhiệt độ nước giải nhiệt. 

Cấu tạo cơ bản của tháp giải nhiệt khô

Thường thì tháp giải nhiệt khô được xây dựng dưới dạng hệ thống tản nhiệt đứng, gồm các bộ phận chính sau:

• Bộ tản nhiệt: Là bộ phận chính của tháp giải nhiệt khô - là nơi nước được phun lên và tiếp xúc với không khí lạnh để làm mát và đồng thời giảm nhiệt. Bộ tản nhiệt gồm các ống chứa nước, các lá tản nhiệt nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa nước và không khí.

• Hệ thống quạt: Đây là bộ phận đẩy không khí qua bộ tản nhiệt để tăng cường sự tiếp xúc giữa không khí và nước giúp làm mát.

Cấu tạo cơ bản của hệ thống tháp giải nhiệt khô 

• Hệ thống đường ống và bơm nước: Làm nhiệm vụ đưa nước đến bộ tản nhiệt, rồi đưa nước đã được làm mát đi đến các quá trình sản xuất.

• Hệ thống điều khiển: Thực hiện điều khiển và giám sát hoạt động của tháp giải nhiệt khô, đảm bảo cho nhiệt độ nước và không khí luôn được giữ ở mức độ an toàn và hiệu quả.

• Một số bộ phận khác: Bộ lọc, bộ cung cấp nước phun, bộ chia tia,... 

Đặc điểm tháp giải nhiệt khô và tháp giải nhiệt thông thường

Trước tiên, chúng ta cần đi tìm hiểu những đặc điểm cơ bản nhất của tháp giải nhiệt khô và tháp giải nhiệt thông thường:

• Tháp giải nhiệt thông thường: Dạng tháp có nước phun từ trên xuống, quạt gió từ dưới chân tháp hướng lên để làm mát nước giải nhiệt chảy ra từ bình ngưng, nhờ bay hơi một lượng nước đáng kể vào không khí. Nhiệt độ nước giải nhiệt ra cao hơn nước nhiệt độ ướt ngoài trời 3 - 5°C. Các loại tháp giải nhiệt thông thường hiện nay như tháp giải nhiệt Liangchi, tháp giải nhiệt Tashin, tháp giải nhiệt Alpha,...

Sự khác nhau về cách thức hoạt động của tháp giải nhiệt khô và tháp giải nhiệt thường 

• Tháp giải nhiệt khô: Là dạng thiết bị giải nhiệt hoàn toàn khép kín, lượng nước tuần hoàn trong tháp chỉ di chuyển ở trong phạm vi hệ thống và không có hiện tượng trao đổi nhiệt với không khí ở bên ngoài để làm giảm nhiệt độ nước. Nhiệt độ nước ra tháp giải nhiệt khô cao hơn tháp giải nhiệt thông thường khoảng 13°C nên thường không được sử dụng để làm mát cho máy làm lạnh nước giải nhiệt nước (chiller), lý do là bởi chiller rất nhạy cảm với nhiệt độ. Tháp giải nhiệt dạng khô là thiết bị làm mát chỉ chuyên dụng cho các động cơ, máy phát điện và lò phản ứng hóa học,... 

Giải đáp: Tại sao không nên dùng tháp giải nhiệt khô trong điều hòa không khí?

Để trả lời được câu hỏi bên trên tiêu đề, hãy cùng đi so sánh chi tiết các tiêu chí đánh giá chung giữa tháp giải nhiệt khô và thông thường:

Chế độ vận hành

• Tháp giải nhiệt thông thường: Nhiệt độ nước ra khỏi tháp là 37°C, nhiệt độ ngưng tụ khoảng 42°C.
• Tháp giải nhiệt khô: Nhiệt độ nước ra khỏi tháp là 45°C, nhiệt độ ngưng tụ là 55°C.

⇒ Như vậy nhiệt độ chênh lệch giữa tháp giải nhiệt khô và tháp giải nhiệt thông thường là 13°C. 

Khả năng tiêu thụ năng lượng

Theo thống kê của Ngân hàng thế giới ở trong Dự án phát triển doanh nghiệp vừa và nhỏ ở Việt Nam, tháp giải nhiệt khô tiêu tốn mức năng lượng nhiều hơn tháp giải nhiệt nước thông thường khoảng 58%. Giả sử hệ thống vận hành đầy tải, mỗi ngày hoạt động 10h thì điện năng tiêu thụ sẽ tăng thêm 11.300 kW/h, thải 11.3 tấn CO2 vào không khí mỗi ngày.

Tháp giải nhiệt khô tiêu tốn nhiều điện năng hơn tháp giải nhiệt thông thường

Năng suất lạnh và số chiller yêu cầu

• Tháp giải nhiệt thông thường: Năng suất làm lạnh mỗi chiller là 1219kW.
• Tháp giải nhiệt khô: Năng suất giảm 15%, còn khoảng 1060kW.

⇒ Số chiller yêu cầu: 8 x 1060/1219 = 6,96. Từ đó suy ra, tháp giải nhiệt khô cần 8 chiller thì tháp giải nhiệt thông thường chỉ cần 7 chiller. Tiết kiệm được 1 chiller là tiết kiệm được toàn bộ các loại máy và thiết bị đi kèm như máy bơm nước nóng lạnh, tháp giải nhiệt, linh kiện tháp giải nhiệt, đường ống, các thiết bị tự động,...

Các chỉ tiêu khác

Với tháp giải nhiệt khô, nhiệt độ ngưng tụ tăng 13°C, áp suất ngưng tụ tăng khoảng 40%. Điều này dẫn đến nguy cơ rò rỉ môi chất, tuổi thọ sản phẩm giảm, hiệu suất giảm, thậm chí còn có khả năng nổ thiết bị.

Còn đối với tháp giải nhiệt thường dù có những nhược điểm như bình ngưng bị đóng cặn, lắng bùn, ống trao đổi nhiệt bị ăn mòn, han gỉ. Tuy nhiên, các vấn đề này đều có thể được khắc phục một cách dễ dàng.

Tháp giải nhiệt nước thường được ứng dụng nhiều hơn cả

Từ những so sánh trên, chúng ta có thể nhận thấy rằng tháp giải nhiệt khô không thể ứng dụng được vào hệ thống điều hòa không khí. Sử dụng hệ thống tháp giải nhiệt thường phù hợp và đáp ứng đúng nhu cầu của người sử dụng hơn.

Trên đây là nội dung câu trả lời giải thích cho câu hỏi tại sao không nên dùng tháp giải nhiệt khô trong điều hòa không khí. Có thể nói, những nhược điểm của loại tháp này như nhiệt độ ngưng tụ cao, năng lượng tiêu thụ lớn, tuổi thọ thấp,... chính là lý do vì sao chúng ta không nên dùng tháp giải nhiệt khô trong điều hòa không khí.