Hệ thống làm mát bằng nước: Vai trò, phân loại, nguyên lý hoạt động

Hệ thống làm mát bằng nước là phương pháp giải nhiệt được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Sự góp mặt của hệ thống làm mát giúp cho mọi hoạt động trong nhà máy, xưởng sản xuất,... được diễn ra suôn sẻ và dễ dàng hơn khi nhiệt độ thời tiết tăng cao. Và để tìm hiểu những vấn đề xoay quanh hệ thống làm mát bằng nước, mời bạn đọc cùng tham khảo bài viết dưới đây!

Hệ thống làm mát nước là gì?

Hệ thống làm mát bằng nước chính là phương pháp làm mát ứng dụng sự bốc hơi, cưỡng bức, đối lưu của dòng nước và sự hỗ trợ của các bộ phận như: lưới tản nhiệt, quạt gió để hạ nhiệt độ của nước. Từ đó mang đến hiệu quả làm mát, giải nhiệt tối ưu cho động cơ, máy móc, đảm bảo quá trình vận hành ổn định.

Hệ thống làm mát nước hỗ trợ quá trình giải nhiệt cho động cơ, máy móc

Hệ thống làm mát nước là công cụ hỗ trợ tích cực và không thể thiếu trong hoạt động của nhà xưởng, chung cư,… Đối với một đất nước có nền nhiệt độ cao vào mùa hè như ở Việt Nam thì việc ứng dụng các thiết bị làm mát là cần thiết. Vừa tạo ra không gian làm việc mát mẻ, thoải mái, đồng thời còn bảo vệ trang thiết bị máy móc hoạt động tốt hơn, hạn chế tình trạng nóng máy. 

Tìm hiểu thêm về hệ thống tháp giải nhiệt nước áp dụng công nghệ làm mát bằng nước

Vai trò quan trọng của hệ thống làm mát bằng nước

Có thể nói, sự xuất hiện của hệ thống làm mát bằng nước có vai trò hết sức quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Sự gia tăng nhiệt độ khi vận hành ở nhà xưởng là rất lớn bởi số lượng người tập chung đông, có nhiều hệ thống máy móc sản xuất. Thêm vào đó là sự cộng hưởng với nhiệt độ môi trường bên ngoài khiến nhiệt lượng của nhà xưởng ngày càng tăng cao. 

Máy móc, động cơ được làm mát sẽ hoạt động ổn định hơn 

Giúp hệ thống máy móc vận hành bền bỉ

Hiện nay hệ thống làm mát bằng nước được ứng dụng trong các nhà xưởng, nhà máy, xí nghiệp,… giúp giảm nhiệt và giữ cho nhiệt độ của các chi tiết trong động cơ, máy móc không vượt quá ngưỡng cho phép. Từ đó giúp hệ thống máy móc, thiết bị vận hành ổn định và hiệu quả hơn, đồng thời tiết kiệm được chi phí bảo dưỡng và khắc phục sự cố.

Đem đến bầu không khí sạch sẽ hơn

Hơn nữa việc lắp đặt hệ thống này cũng góp phần đem lại bầu không khí sạch, hạn chế sự ô nhiễm do máy móc thải ra. Môi trường làm việc thoáng mát cũng góp phần bảo vệ sức khỏe cho người lao động khỏi các tác nhân gây bệnh. Tinh thần thoải mái còn giúp nâng cao hiệu suất lao động, đem lại nguồn lợi nhuận lớn cho các công ty, doanh nghiệp. 

Hệ thống làm mát bằng nước gồm có những loại nào?

So với phương pháp làm mát bằng không khí, hệ thống làm mát bằng nước đem lại hiệu quả làm mát cao và đồng đều hơn. Vậy, có mấy loại hệ thống làm mát bằng nước? Để biết hệ thống làm mát bằng nước gồm mấy loại, chúng ta sẽ dựa vào phương pháp làm mát của chúng. Cụ thể hiện nay có 3 phương pháp làm mát động cơ bằng nước điển hình, đó là:

Phương pháp làm mát nước cưỡng bức

Đây là hệ thống làm mát nước cưỡng bức sử dụng dòng nước lưu thông qua áp lực của máy bơm. Trong hệ thống này lại chia thành 2 loại, đó là hệ thống tuần hoàn và hệ thống không tuần hoàn.

Làm mát tuần hoàn cưỡng bức

• Làm mát nước tuần hoàn 

Với phương pháp này, nước trong hệ thống tháp giải nhiệt sẽ được thực hiện theo một vòng tuần hoàn và diễn ra liên tục. Khi hệ thống hoạt động, van nhiệt sẽ được tiến hành đo nhiệt độ của dòng nước. 

Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 70ºC, nước nóng sẽ đi từ két nước, qua ống dẫn nước, bơm rồi trở về két.Nếu nhiệt độ trên 70ºC, nước mát sẽ được lấy từ két rồi qua van nhiệt, đồng thời hệ thống ống dẫn sẽ làm mát động cơ bên dưới để giảm nhiệt độ xuống mức an toàn.

Nước của hệ thống làm mát này không bị chảy ra ngoài và không bốc hơi. Nhiệt độ sôi của nước được nâng cao, lượng nước tiêu hao ít và hạn chế hiện tượng hình thành bọt khí trong lớp áo nước. Bên cạnh đó, động cơ vận hành ở những vùng trên cao như núi sẽ đem lại hiệu quả cao hơn. 

• Làm mát nước không tuần hoàn

Thông thường, kết cấu hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức không tuần hoàn sẽ không có két nước, không có van nhiệt và không có quạt gió. Trong quá trình hoạt động, bơm sẽ hút nước từ ao, hồ, sông, suối… thông qua lưới lọc để đưa vào lớp áo nước. Nước nóng ở khoang chứa nước được xả ra ngoài nên hệ thống này được gọi là hạ nhiệt cưỡng bức tuần hoàn hở.

Ưu điểm của phương pháp này chính đó là khả năng làm mát rất tốt. Tuy nhiên, do không tuần hoàn nên chúng cũng hao hụt lượng nước đáng kể cho hệ thống trong quá trình hoạt động.

Hệ thống giải nhiệt bằng nước đối lưu  

Phương pháp này bao gồm các bộ phận chính là: két nước, quạt gió, lớp áo nước trong thân và nắp máy. Trong đó, két nước được nối với động cơ thông qua đường ống dẫn bằng cao su. Các chi tiết quạt gió cũng sẽ dẫn bằng động cơ puly, từ phần trục khuỷu tới động cơ. 

Phương pháp làm mát nước đối lưu tự nhiên 

Tại khu vực có nhiệt độ khác nhau, sẽ sự chênh lệch trọng lượng của dòng nước lạnh và nóng. Khi động cơ hoạt động, nguồn nước nóng từ lớp áo nước sẽ di chuyển theo ống vào phía trên két nước. Tiếp theo, nước sẽ đi theo ống dẫn có tiết lưu nhỏ, các phiến tản nhiệt sẽ làm quạt gió hút và đẩy không khí qua để làm giảm nhiệt độ nước. Sau đó nước sẽ đi xuống dưới két nước rồi theo ống dẫn quay trở lại áo nước để làm mát động cơ.

Hệ thống làm mát bằng nước đối lưu sẽ làm cho nước bốc hơi với tốc độ lưu động của nước nhỏ trong khoảng 0.12 - 0.19m/s. Từ đó dẫn tới sự chênh lệch nhiệt độ nguồn nước đầu vào và đầu ra lớn, nhưng thông thường hệ thống này được thiết kế phức tạp hơn. 

Với ưu điểm là khả năng tự động điều chỉnh sự lưu thông của nguồn nước giúp việc làm mát các bộ phận tốt hơn. Vì vậy hệ thống làm mát bằng nước đối lưu thường được sử dụng trong một số loại động cơ tĩnh có công suất vận hành nhỏ, xilanh thẳng đứng.

Hệ thống làm mát nước bốc hơi

Hệ thống làm mát bằng nước bốc hơi có cấu tạo đơn giản gồm: khoang chứa nước làm mát ở phần thân và nắp máy, bình chứa nước được lắp ở thân máy.

Phương pháp làm mát nước kiểu bốc hơi

• Nguyên lý hệ thống làm mát nước bốc hơi khá đơn giản. Khi động cơ hoạt động, nhiệt lượng ở lót xi lanh truyền vào nước ở áo nước trên thân máy tăng lên. Áo nước được nối thông với thùng chứa nên nước sẽ nóng dần lên (có thể sôi). 
• Nước sôi thì tỷ trọng sẽ giảm xuống, đồng thời làm cho chúng nổi lên trên mặt thoáng của bình chứa và bốc hơi và mang theo lượng nhiệt thoát ra ngoài khí trời. Sau khi bốc hơi, nước nóng sẽ bị mất nhiệt, tỷ trọng sẽ tăng lên rồi chìm xuống, tạo thành hệ thống đối lưu tự nhiên.
• Mặc dù hệ thống làm mát nước đối lưu không có quạt gió và bơm nước nhưng lại yêu cầu nước phải sạch, ít muối khoáng. Điều này nhằm hạn chế tình trạng đóng đóng cặn ở mặt ngoài lớp lót xi lanh giúp việc truyền nhiệt cho nước bị giảm. 
• Mặt khác, nước làm mát sẽ bị bốc hơi nên tiêu hao khá nhanh, hơn nữa tốc độ lưu động của nước khi đối lưu tự nhiên rất nhỏ. Từ đó dẫn đến khả năng làm mát không đồng đều, dẫn tới các vùng làm mát bị chênh lệch về nhiệt độ. 
• Hiện nay, phương pháp làm mát bằng nước này không thích hợp dùng để tản nhiệt cho động cơ ô tô. Chúng sẽ phù hợp sử dụng ở một số động cơ hoạt động với công suất nhỏ, xilanh đặt nằm ngang.

==>tham khảo giá bán tháp giải nhiệt nước: tại đây

Nguyên lý của hệ thống làm mát bằng nước

Hệ thống làm mát bằng nước có cấu tạo gồm các bộ phận sau: Thân máy, nắp máy, van hằng nhiệt, két nước, đường nước nóng, dàn ống, quạt gió, ống nước nối tắt, puli và đai truyền, bơm nước, két làm mát dầu, ống phân phối nước lạnh. 

Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước chi tiết

Trong đó mỗi bộ phận sẽ đảm nhận một chức năng và nhiệm vụ khác nhau, nhưng vẫn có cùng mục đích cuối cùng là hỗ trợ bơm nước để đưa nước làm mát vào động cơ. Theo đó, nguyên lý hệ thống làm mát bằng nước được hiểu đơn giản qua ba trường hợp sau:

• Trường hợp 1: Nhiệt độ trong nước làm mát có nhiệt nhỏ hơn so với nhiệt độ quy định. 

Van hằng nhiệt của hệ thống làm mát có nhiệm vụ đóng đường ống không cho nước làm mát quay về két nước. Đường ống nước mở hoàn toàn để nước làm mát về trước bơm nước rồi bơm nước đưa nước làm mát vào làm mát động cơ.

Khi nhiệt độ nước nhỏ hơn nhiệt độ quy định

• Trường hợp 2: Nhiệt độ nước làm mát bằng với mức nhiệt quy định. 

Van hằng nhiệt của máy làm mát thực hiện hai nhiệm vụ chính. Vừa mở một phần đường ống cho nước làm mát trở về két làm mát nước, vừa mở một phần đường ống cho nước làm mát về trước bơm nước. Cuối cùng bơm nước sẽ đưa nước làm mát vào làm mát động cơ. 

Khi nhiệt độ nước bằng nhiệt độ quy định

• Trường hợp 3: Nhiệt độ nước làm mát lớn hơn lượng nhiệt quy định.

Ở trường hợp này, hằng nhiệt có vai trò mở hoàn toàn đường ống cho nước làm mát về két nước đến két làm mát để làm mát nước. Sau đó đóng đường ống nước, không cho nước làm mát về trước bơm nước, bơm nước đưa nước làm mát vào làm mát động cơ.

Khi nhiệt độ nước lớn hơn nhiệt độ quy định

Trên đây là những thông tin tổng quan về hệ thống làm mát bằng nước mà sàn thương mại Hoàng Liên muốn chia sẻ đến bạn đọc. Hy vọng rằng qua bài viết này, các đơn vị doanh nghiệp sẽ lựa chọn được giải pháp làm mát phù hợp nhất cho nhà máy, xưởng sản xuất,... của mình. 

Quý khách hàng có nhu cầu tìm hiểu thêm về hệ thống tháp giải nhiệt làm mát bằng nước hãy liên hệ ngay đến sàn thương mại Hoàng Liên theo số hotline 0987 661 782 hoặc 0983 113 582. Hoặc để lại bình luận phía dưới bài viết, nhân viên Hoàng Liên sẽ hỗ trợ tư vấn lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất với yêu cầu của quý khách hàng.