Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời nhà máy dệt — Dự án Trúc Hào

Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời tại Nhà máy dệt Trúc Hào sử dụng 600 ống chân không, tủ điều khiển tuần hoàn nước và 2 bơm Wilo PH-254E. Nước lạnh đầu vào khoảng 27–30°C; ảnh bộ điều khiển ghi nhận nhiệt độ T2 trong bồn bảo ôn đạt 70,5°C. Mức sử dụng nước nóng trung bình được cung cấp là khoảng 2 m³ mỗi ngày.

Thông tin chính của dự án

Dự án được thiết kế để cung cấp nước nóng tuần hoàn cho hoạt động của nhà máy dệt. Đây là một cấu hình thực tế thuộc nhóm hệ thống nước nóng công nghiệp do Gostar triển khai. Các thông số dưới đây được tổng hợp từ hồ sơ và hình ảnh thực tế của dự án.

• Bộ thu nhiệt: 600 ống chân không lắp đặt trên mái nhà máy.
• Thiết bị tuần hoàn: 2 bơm Wilo PH-254E.
• Điều khiển: tủ điều khiển tuần hoàn nước, theo dõi nhiệt độ T1 và T2.
• Nhu cầu nước nóng: khoảng 2 m³ mỗi ngày.
• Nhiệt độ nước lạnh đầu vào: khoảng 27–30°C.
• Nhiệt độ T2 ghi nhận trong bồn bảo ôn: 70,5°C.

Cấu hình và nguyên lý vận hành

Dàn ống chân không hấp thụ bức xạ mặt trời và truyền nhiệt vào vòng tuần hoàn. Tủ điều khiển theo dõi nhiệt độ tại hệ thống thu nhiệt và trong bồn bảo ôn, sau đó điều khiển bơm theo chế độ vận hành đã cài đặt. Hai bơm Wilo PH-254E tạo lưu lượng tuần hoàn giữa khu vực thu nhiệt và bồn chứa.

T1 là nhiệt độ trên hệ thống thu nhiệt; T2 là nhiệt độ trong bồn bảo ôn. Cách bố trí này giúp người vận hành theo dõi quá trình thu và tích trữ nhiệt trong một hệ thống nước nóng trung tâm. Để đánh giá chính xác hiệu suất, cần đối chiếu thêm vị trí cảm biến, lưu lượng tuần hoàn và dữ liệu nhiệt độ theo thời gian.

Nhiệt độ T2 = 70,5°C cho biết điều gì?

Ảnh bộ điều khiển cho thấy T2 trong bồn bảo ôn đạt 70,5°C tại thời điểm chụp. Kết quả này xác nhận hệ thống đã tạo và lưu trữ nước nóng ở mức nhiệt độ cao tại thời điểm ghi nhận.

Một ảnh đơn lẻ chưa đủ để kết luận hiệu suất theo ngày, tháng hoặc năm. Muốn đánh giá ổn định vận hành cần có dữ liệu T1, T2 và lưu lượng theo thời gian, kèm thông tin về thời tiết, thời điểm sử dụng nước và tổn thất trên đường ống.

Minh họa nhiệt lượng cần thiết cho 2 m³ nước nóng

Nhiệt lượng hữu ích để nâng nhiệt độ nước có thể ước tính theo công thức Q = m × c × ΔT. Với 2 m³ nước, khối lượng tương đương khoảng 2.000 kg; nhiệt dung riêng của nước lấy bằng 4,186 kJ/kg·°C.

• Nếu nước đầu vào là 30°C, độ tăng nhiệt đến 70,5°C là 40,5°C. Nhiệt lượng hữu ích ước tính khoảng 94,2 kWh.
• Nếu nước đầu vào là 27°C, độ tăng nhiệt đến 70,5°C là 43,5°C. Nhiệt lượng hữu ích ước tính khoảng 101,2 kWh.

Khoảng 94,2–101,2 kWh là nhiệt lượng lý thuyết cần truyền cho 2 m³ nước trong điều kiện nêu trên. Đây không phải sản lượng thực tế của dàn thu nhiệt và chưa bao gồm tổn thất tại bồn, đường ống, quá trình tuần hoàn hoặc biến động bức xạ mặt trời.

Dữ liệu cần có để đánh giá hiệu suất thực tế

Để tính công suất, sản lượng nhiệt và mức tiết kiệm có độ tin cậy cao, hồ sơ vận hành nên bổ sung:

• Lưu lượng nước theo thời gian và tổng lượng nước nóng sử dụng mỗi ngày.
• Nhiệt độ T1, T2 và nhiệt độ nước cấp theo cùng khoảng thời gian đo.
• Dung tích, cấu tạo và thông số cách nhiệt của bồn bảo ôn.
• Sơ đồ đường ống, vị trí bơm, van và cảm biến nhiệt độ.
• Dữ liệu bức xạ mặt trời, thời tiết và thời gian vận hành thực tế.

Lưu ý vận hành và an toàn

Nước ở nhiệt độ 70,5°C có thể gây bỏng khi tiếp xúc trực tiếp. Hệ thống cần được kiểm tra van trộn nhiệt tại điểm sử dụng, van an toàn, giới hạn áp suất, lớp bảo ôn và biển cảnh báo phù hợp. Việc cài đặt tủ điều khiển, bảo trì bơm và kiểm tra đường ống nên do nhân sự kỹ thuật có chuyên môn thực hiện.

Người chịu trách nhiệm chuyên môn

Ông Nguyễn Thành Công, Giám đốc Gostar, chịu trách nhiệm chuyên môn đối với thông tin dự án và phương pháp tính nhiệt được trình bày trong bài.

Tư vấn hệ thống nước nóng cho nhà máy

Mỗi nhà máy có nhu cầu nhiệt độ, lưu lượng và thời gian sử dụng khác nhau. Gostar có thể khảo sát hiện trường, kiểm tra dữ liệu đầu vào và đề xuất cấu hình bộ thu nhiệt, bơm tuần hoàn, bồn bảo ôn cùng phương án điều khiển phù hợp. Liên hệ Gostar để được trao đổi trực tiếp về yêu cầu kỹ thuật của công trình.

Câu hỏi thường gặp

T2 = 70,5°C có phải là hiệu suất của hệ thống không?

Không. T2 = 70,5°C là nhiệt độ trong bồn bảo ôn tại thời điểm chụp ảnh bộ điều khiển. Hiệu suất phải được tính từ năng lượng thu được, năng lượng đầu vào và dữ liệu vận hành trong một khoảng thời gian xác định.

Có thể dùng mức 2 m³ mỗi ngày để tính chi phí tiết kiệm không?

Có thể dùng để ước tính sơ bộ khi xác nhận được nhiệt độ đầu vào, nhiệt độ yêu cầu và thời gian sử dụng. Để tính mức tiết kiệm thực tế cần thêm dữ liệu vận hành, tổn thất nhiệt, nguồn nhiệt đối chứng và chi phí năng lượng hiện tại.

Hệ thống nước nóng nhà máy cần những thiết bị chính nào?

Cấu hình thường gồm bộ thu nhiệt, bồn bảo ôn, bơm tuần hoàn, tủ điều khiển, cảm biến nhiệt độ, đường ống bảo ôn và các thiết bị an toàn. Số lượng và công suất phải được tính theo nhu cầu của từng công trình.