Trong bối cảnh chi phí năng lượng ngày càng tăng và các tiêu chuẩn ESG, phát triển bền vững ngày càng được siết chặt, bài toán tối ưu hiệu suất vận hành hệ thống giải nhiệt hở (Cooling Tower, dàn ngưng) trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhiều nhà máy và công trình công nghiệp.
Trong bối cảnh chi phí năng lượng ngày càng tăng và các tiêu chuẩn ESG, phát triển bền vững ngày càng được siết chặt, bài toán tối ưu hiệu suất vận hành hệ thống giải nhiệt hở (Cooling Tower, dàn ngưng) trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhiều nhà máy và công trình công nghiệp. Một hệ thống giải nhiệt vận hành kém không chỉ làm tăng chi phí điện năng mà còn kéo theo hàng loạt hệ quả như tăng chi phí bảo trì, giảm tuổi thọ thiết bị và gia tăng phát thải khí nhà kính.
Chính vì vậy, Gói giải pháp XANH – Tiết kiệm năng lượng cho hệ thống giải nhiệt hở (CCL & EV-1) của Long Trường Vũ được phát triển nhằm giải quyết tận gốc các vấn đề về nước, cáu cặn và hiệu suất trao đổi nhiệt, hướng đến mục tiêu giảm điện năng – tăng hiệu suất – vận hành bền vững.
Tổng quan về hệ thống giải nhiệt hở và đặc thù vận hành
Hệ thống giải nhiệt hở là hệ thống trao đổi nhiệt trực tiếp với môi trường. Do đặc thù này, hệ thống luôn chịu tác động mạnh từ điều kiện bên ngoài như bụi bẩn, đất cát, côn trùng trong không khí, đồng thời liên tục bị xâm nhập oxy hòa tan. Nước cấp bổ sung cho hệ thống chứa nhiều anion và cation và sẽ bị cô đặc nhanh trong quá trình vận hành do chu trình tuần hoàn ngắn và tốc độ bay hơi lớn.
Chính những đặc điểm này khiến hệ thống giải nhiệt hở có tốc độ hình thành cáu cặn nhanh, nguy cơ ăn mòn cao và rất dễ phát sinh vi sinh, rêu tảo.
Giải pháp xanh được thiết kế để áp dụng cho hầu hết các hệ thống giải nhiệt hở
Cáu cặn – “nỗi đau” lớn nhất của hệ thống giải nhiệt hở
Trong thực tế vận hành, cáu cặn là vấn đề nghiêm trọng nhất của dàn ngưng và tháp giải nhiệt. Khi cáu cặn bám trên bề mặt trao đổi nhiệt, hậu quả có thể thấy rất rõ:
- Hiệu suất làm mát suy giảm
- Chi phí năng lượng có thể tăng tới 15%
- Lượng điện tiêu thụ tăng kéo theo phát thải khí nhà kính tăng
- Chi phí bảo trì, sửa chữa ngày càng lớn
Nhiều đơn vị hiện nay vẫn xử lý cáu cặn bằng phương pháp tẩy rửa hóa chất vô cơ. Tuy nhiên, phương pháp này tiềm ẩn rất nhiều rủi ro như có thể gây thủng ống, xì môi chất lạnh, phơi bày các lỗ thủng do ăn mòn ẩn dưới lớp cáu cặn, đặc biệt nguy hiểm với vật liệu inox do nguy cơ ăn mòn lỗ khi dùng hóa chất chứa clorua. Không những vậy, việc tẩy rửa hóa chất còn làm giảm tuổi thọ thiết bị và ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.
Ăn mòn, vi sinh và chất rắn lơ lửng – những tác nhân âm thầm phá hủy hệ thống
Bên cạnh cáu cặn, ăn mòn kim loại cũng là nguyên nhân khiến nhiều hệ thống phải dừng máy sửa chữa, gây gián đoạn sản xuất và tăng chi phí vận hành. Đáng chú ý, 1 kg sắt bị ăn mòn có thể tạo ra từ 4 đến 6 kg cặn oxit sắt, và lượng cặn này lại tiếp tục quay trở lại gây tắc nghẽn và hình thành cáu cặn thứ cấp.
Đối với vi sinh, rêu tảo và nấm, mức độ ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt thậm chí còn nghiêm trọng hơn. Thực tế cho thấy, chỉ 0,2 mm màng nhầy vi sinh có thể làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt tương đương 0,94 mm cáu cặn, tức là mức độ ảnh hưởng lớn gấp khoảng 4–5 lần. Ngoài ra, rêu tảo quang hợp sinh oxy và một số vi khuẩn sinh ra H₂S càng làm quá trình ăn mòn diễn ra nhanh hơn.
Chất rắn lơ lửng trong hệ thống đến từ nhiều nguồn như bụi, đất, côn trùng, sản phẩm ăn mòn, mảng vi sinh, nhớt và màng nhầy. Khi tích tụ, chúng làm tăng nguy cơ hình thành cáu cặn thứ cấp, tăng nguy cơ ăn mòn, gây tắc nghẽn và trong trường hợp nghiêm trọng có thể phá hủy tháp giải nhiệt.
Gói giải pháp XANH CCL & EV-1 – Hướng tiếp cận mới cho bài toán tiết kiệm năng lượng
Gói giải pháp XANH cho hệ thống giải nhiệt hở của Long Trường Vũ bao gồm hai lựa chọn: CCL và EV-1 (trong đó EV-1 = CCL + Biocide). Giải pháp được thiết kế để áp dụng cho hầu hết các hệ thống giải nhiệt hở như tháp làm mát và dàn ngưng.
Nguyên lý cốt lõi của giải pháp là kiểm soát hệ số cô đặc nước bằng hệ thống xả đáy tự động theo EC, kết hợp với xử lý cáu cặn và kiểm soát vi sinh, từ đó duy trì bề mặt trao đổi nhiệt luôn sạch.
Hệ thống triển khai bao gồm:
- Hệ thống xả đáy tự động theo EC (bắt buộc)
- Hệ thống lọc cát (cần thiết)
- Với gói EV-1: bổ sung hệ thống định lượng hóa chất kiểm soát vi sinh không oxy hóa
Lợi ích kinh tế: Giảm điện năng – tăng hiệu suất – giảm chi phí vận hành
Khi cáu cặn được kiểm soát và bề mặt trao đổi nhiệt luôn sạch, hiệu suất truyền nhiệt được phục hồi và duy trì ổn định. Điều này giúp:
- Giảm tải cho máy nén, chiller, quạt và bơm
- Giảm điện năng tiêu thụ của toàn bộ hệ thống lạnh
- Giảm tần suất dừng máy vệ sinh, sửa chữa
- Kéo dài tuổi thọ thiết bị
Trong nhiều trường hợp thực tế, chỉ riêng việc kiểm soát cáu cặn cũng đã giúp doanh nghiệp giảm đáng kể chi phí điện năng và hoàn vốn đầu tư trong thời gian ngắn.
Lợi ích môi trường: Đúng nghĩa một “giải pháp xanh”
Gói CCL và EV-1 được định hướng là giải pháp thân thiện môi trường:
- CCL không phát ra từ trường, điện trường
- Không chứa chất độc hại, không chứa photphat
- Sau khi hết hoạt tính có thể dùng làm đất trồng cây
- Giảm chất dinh dưỡng cho vi sinh, rêu tảo phát triển
- Giảm nhu cầu sử dụng hóa chất diệt vi sinh
Đối với EV-1, việc kết hợp thêm biocide giúp kiểm soát vi sinh hiệu quả hơn nhưng vẫn trên nền tảng tối ưu hóa lượng hóa chất sử dụng và giảm tác động môi trường.
Hiệu quả thực tế và theo dõi vận hành
Giải pháp được theo dõi thông qua các chỉ số như độ cứng canxi, EC, RSI, lượng cặn tan rã, lượng cặn thu gom và đặc biệt là điện năng tiêu thụ trước và sau khi áp dụng. Hình ảnh thực tế tại nhiều hệ thống cho thấy bề mặt trao đổi nhiệt sạch hơn rõ rệt, cáu cặn giảm mạnh và Approach T của dàn nóng được cải thiện đáng kể.
Long Trường Vũ – Đơn vị tiên phong về giải pháp xử lý nước và tiết kiệm năng lượng
Long Trường Vũ được thành lập từ năm 2002, với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tích hợp giải pháp xử lý nước cho thiết bị công nghiệp, sản phẩm thân thiện môi trường, thiết bị và phần mềm kiểm soát tự động. Chúng tôi không chỉ cung cấp sản phẩm, mà tích hợp giải pháp tổng thể hướng đến hiệu quả vận hành dài hạn và phát triển bền vững cho khách hàng.
Kết luận
Đầu tư vào Gói giải pháp XANH – Tiết kiệm năng lượng cho hệ thống giải nhiệt hở không chỉ là giải pháp kỹ thuật, mà là một chiến lược tài chính và môi trường. Doanh nghiệp không chỉ giảm chi phí điện năng, giảm chi phí bảo trì mà còn nâng cao độ ổn định sản xuất và hình ảnh phát triển bền vững trong dài hạn.