Lỗi thiết kế cụm tháp giải nhiệt trong Water Chiller là vấn đề hay gặp phải trong quá trình thiết kế. Tháp nhiệt là một trong những thiết bị chính của hệ thống chiller giải nhiệt nước và nhiệm vụ chính của chúng là giải nhiệt cho nước qua bình ngưng tụ của chiller. Tháp giải nhiệt được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các công trình quy mô lớn như: Tòa nhà văn phòng cao tầng, trung tâm thương mại, nhà máy…

Trong những dạng công trình đó thì tòa nhà cao tầng và trung tâm thương mại thường hay xảy ra sự cố tràn nước ở tháp giải nhiệt mà lỗi xuất phát từ việc thiết kế ít ai để ý tới. Tại sao lại như vậy lại có sự cố như vậy? Hãy tham khảo bài viết dưới đây của Bảo Hưng để hiểu rõ hơn và phòng tránh được lỗi trong quá trình thiết kế tháp nhiệt nhé!

1. Nguyên nhân gây ra lỗi trong thiết kế cụm tháp giải nhiệt trong hệ thống Water Chiller

Ở hầu hết các công trình lớn đều có công suất lớn nên hệ tháp giải nhiệt thường bao gồm nhiều cụm tháp giải nhiệt được vận hành. Đối với các công trình nhà máy thì thời gian hoạt động tải thường cố định và ít biến thiên nên không vấn đề gì xảy ra.

Còn các dự án cao ốc văn phòng và trung tâm thương mại tải luôn biến đổi và công suất lạnh cũng biến thiên theo tải vào từng thời điểm. Chính vì vậy để tiết kiệm năng lượng thì các cụm tháp giải nhiệt hoạt động độc lập hoặc cùng lúc nhiều cụm theo chiller và theo tải yêu cầu trong từng thời điểm.

Như hình 1 và hình 2 dưới đây ta thấy được điểm khác nhau đó là hình 1 chỉ có hệ van điện từ ở đường nước vào tháp còn hình 2 thì có van điện từ cho cả 2 đường nước vào và ra. Thiết kế như hình 1 là nguyên nhân chính dẫn đến tràn nước tại tháp giải nhiệt.

Chúng ta sẽ phân tích hình 1 theo trường hợp hoạt động như sau: Khi hoạt động đầy tải sẽ không có hiện tượng tràn nước do tất cả các cụm tháp giải nhiệt đều hoạt động và lượng nước qua các tháp giải nhiệt là như nhau.

Trong trường hợp tải thấp và chỉ có một chiller hoạt động tương ứng sẽ có một tháp giải nhiệt hoạt động. Khi đó bơm giải nhiệt phía chiller hút nước từ tháp về chiller theo đường góp chung giữa các tháp. Do phía trên đường nước vào tại hai tháp giải nhiệt không hoạt động, van điện từ sẽ đóng lại.

Nên sẽ xảy ra hiện tượng nước trong hai tháp không hoạt động cũng sẽ bị hút về đường hồi vào bơm giải nhiệt nên khi hai tháp giải nhiệt này mất nước thì van phao trong tháp với cơ chết châm nước hao hụt trong hệ thống sẽ tự động mở ra để bổ sung nước vào hệ thống. Trong khi lượng nước trong hệ thống thực chất vẫn đủ và không bị hụt nước nên được hiểu như là hiện tượng mất nước giả trong hệ thống.

Khi lượng nước trong hệ thống được bổ sung nhiều dẫn đến tình trạng dư, tràn nước trên tháp giải nhiệt đang hoạt động vì lượng nước trên tháp giải nhiệt đang hoạt động đang đầy. Trong trường hợp này sự tràn nước hầu hết sẽ được xả qua đường xả tràn của tháp giải nhiệt gây lãng phí nước lớn. Tuy nhiên nếu hệ thống lớn thì lượng nước dư sẽ lớn và nước thoát không kịp qua đường xả tràn dẫn đến việc nước sẽ tràn ra khỏi tháp.

Do đó để hệ thống được kiểm soát chặt chẽ cũng như khắc phụ hiện tượng tràn nước khi hoạt động tải thấp thì cần lưu ý thiết kế van điện từ ở cả hai đường cấp và hồi về chiller để đóng mở cho các cụm tháp khi hoạt động như hình 2.

Dưới đây là phần mở rộng khoảng 400 từ cho bài viết về lỗi thiết kế cụm tháp giải nhiệt trong hệ thống Water Chiller:

2. Một số hậu quả và biện pháp khắc phục khi xảy ra lỗi tràn nước tháp giải nhiệt

Việc tràn nước tại tháp giải nhiệt không chỉ gây lãng phí tài nguyên nước mà còn có thể dẫn đến nhiều hậu quả nghiêm trọng khác trong quá trình vận hành hệ thống. Trước hết, tình trạng dư nước liên tục khiến hệ thống hoạt động không ổn định, dẫn đến việc bơm tuần hoàn phải làm việc với tải không mong muốn. Điều này làm tăng tiêu thụ điện năng và giảm hiệu suất vận hành chung của toàn hệ thống HVAC.

Ngoài ra, khi lượng nước tràn quá nhiều mà không được thoát kịp qua ống xả tràn, nước có thể chảy ra bên ngoài khu vực kỹ thuật. Điều này không chỉ gây mất mỹ quan mà còn tiềm ẩn nguy cơ chập điện, hỏng hóc thiết bị điện xung quanh khu vực tháp. Trong một số trường hợp nghiêm trọng, việc ngập nước còn ảnh hưởng đến kết cấu công trình. Đặc biệt là với các sàn kỹ thuật ở tầng mái nơi tháp thường được đặt.

Để khắc phục lỗi này như đã phân tích, giải pháp hiệu quả và dễ triển khai nhất là bổ sung van điện từ cho cả hai đường nước cấp và hồi của từng cụm tháp giải nhiệt. Khi hệ thống nhận biết không cần phải sử dụng một cụm tháp nào đó (do tải thấp), van điện từ ở cả đầu vào và đầu ra sẽ đóng hoàn toàn, cô lập cụm tháp này khỏi hệ thống chung. Điều này không chỉ ngăn hiện tượng mất nước giả mà còn giúp giữ mực nước ổn định, tránh lãng phí không cần thiết.

Bên cạnh đó, các kỹ sư cũng nên xem xét thiết lập hệ điều khiển thông minh tích hợp với hệ BMS (Building Management System), nhằm tối ưu quá trình đóng/mở van theo thời gian thực dựa trên biến động tải lạnh. Hệ thống này còn có thể theo dõi lượng nước tiêu thụ, cảnh báo sớm khi phát hiện lượng nước châm vào vượt mức bất thường để kỹ thuật viên kịp thời xử lý.

Việc chú trọng đến chi tiết tưởng như nhỏ này trong giai đoạn thiết kế không chỉ giúp đảm bảo vận hành ổn định và tiết kiệm chi phí về lâu dài mà còn thể hiện sự chuyên nghiệp và am hiểu hệ thống của người thiết kế.

Với những thông tin mà Bảo Hưng cung cấp trên mong rằng sẽ hữu ích với bạn. Nếu bạn vẫn còn thắc mắc hay quan tâm tới dịch vụ thiết kế thi công hệ thống điều hòa, cấp khí tươi thì hãy đặt tư vấn online ngay nhé !

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN THƯƠNG MẠI BẢO HƯNG

Hotline: 08.1800.1588

Email: info@baohung.co

Chúng tôi luôn sẵn lòng phục vụ!