Giải pháp hệ thống nước nóng trung tâm, hệ thống hơi Ecotherm Áo

Sau khi giải pháp truyền nhiệt hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi Ecotherm (Áo) được giới thiệu tại Việt Nam, đã tạo nên một điểm nhấn công nghệ độc đáo và thú vị cho thị trường cơ điện, các chủ đầu tư, các nhà tư vấn thiết kế đã nhận được những thông tin thật sự gây ngạc nhiên bởi nó có thể giúp tiết kiệm được 95% diện tích đặt sàn so với lắp đặt hệ thống bồn truyền thống, đồng thời tiết kiệm 25% năng lượng, tiết kiệm chi phí bảo trì hiệu quả và tiết kiệm chi phí đầu tư tổng thể. Hãy đăng ký buổi chia sẻ giải pháp từ chúng tôi, hoặc yêu cầu chúng tôi cung cấp thông tin kỹ thuật, tính toán dự án nếu bạn đang có dự án về khách sạn, bệnh viện, tòa nhà hoặc công nghiệp có sử dụng hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi hoặc hệ năng lượng mặt trời...chúng tôi sẽ giúp các bạn! Vui lòng liên hệ với PGTECH!

Thiết bị trao đổi nhiệt Heat Exchanger là gì?

28/05/2025

Thiết bị trao đổi nhiệt (Heat Exchanger) là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống nồi hơi (boiler), đóng vai trò quyết định trong việc cung cấp nước nóng và nhiệt cho tòa nhà hoặc hệ trung tâm. Khi bộ trao đổi nhiệt gặp sự cố, điều đó đồng nghĩa với việc hệ thống sẽ mất khả năng làm nóng nước và cung cấp nhiệt – gây ảnh hưởng trực tiếp đến sinh hoạt, sản xuất và vận hành. Vì tầm quan trọng đó, việc hiểu rõ thiết bị trao đổi nhiệt là gì, nguyên lý hoạt động ra sao và cách bảo dưỡng thiết bị đúng cách sẽ giúp đảm bảo hiệu suất vận hành tối ưu, đồng thời giảm thiểu các chi phí sửa chữa không cần thiết. Tuy nhiên, trên thực tế không phải ai cũng nắm được vai trò cũng như cách chăm sóc bộ trao đổi nhiệt – đặc biệt là trong các hệ thống công nghiệp hay dân dụng phức tạp.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giúp bạn tìm hiểu một cách toàn diện về thiết bị trao đổi nhiệt (Heat Exchanger) – bộ phận đóng vai trò thiết yếu trong việc truyền tải năng lượng nhiệt giữa các môi chất mà không làm chúng tiếp xúc trực tiếp. Thiết bị trao đổi nhiệt xuất hiện trong nhiều ứng dụng, từ dân dụng đến công nghiệp, đặc biệt trong các hệ thống nồi hơi điện.

Một trong những ví dụ tiêu biểu về ứng dụng bộ trao đổi nhiệt hiệu suất cao là trong nồi hơi nước nóng điện (Electric Hot Water Boiler) và nồi hơi điện tạo hơi (Electric Steam Boiler) của thương hiệu Ecotherm – Áo. Những thiết bị này sử dụng thanh điện trở hoặc mặt bích gia nhiệt (heating flange) để gia nhiệt trực tiếp cho nước hoặc tạo hơi nước sạch. Nhờ thiết kế tiên tiến, chúng đảm bảo hiệu suất truyền nhiệt tối đa, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường – phù hợp với các công trình như khách sạn, bệnh viện, khu dân cư cao cấp và nhà máy chế biến thực phẩm.

Giới thiệu Nồi hơi nước nóng điện và Nồi hơi tạo hơi nóng công nghiệp cho khách sạn, bệnh viện và công nghiệp

Thiết bị trao đổi nhiệt trong nồi hơi là gì?

Hiểu một cách đơn giản, thiết bị trao đổi nhiệt là một bộ phận cho phép năng lượng – thường là nhiệt – truyền từ dòng chất lỏng hoặc khí nóng sang dòng chất khác mà không làm cho hai chất tiếp xúc trực tiếp với nhau. Đây là phương pháp gia nhiệt hiệu quả và an toàn hơn nhiều so với việc trộn trực tiếp nước nóng và nước lạnh.

Trong các hệ thống nồi hơi (boiler), thiết bị trao đổi nhiệt thường được ví như một đoạn ống dài được cuộn xoắn. Khi hệ thống hoạt động, nước lạnh từ hệ thống ống dẫn sẽ được bơm qua đoạn ống xoắn này, trong khi đó khí nóng từ buồng đốt sẽ đi qua bề mặt ngoài ống – làm nóng nước khi nước di chuyển qua bên trong. Cấu tạo này giúp tối ưu khả năng truyền nhiệt, nâng cao hiệu suất và giảm tổn thất năng lượng.

Vai trò của thiết bị trao đổi nhiệt trong nồi hơi kết hợp (Combi Boiler)

Với nồi hơi kết hợp – hay còn gọi là Combi Boiler, hệ thống được thiết kế để cung cấp đồng thời cả nhiệt sưởi và nước nóng sinh hoạt. Trong đó, thiết bị trao đổi nhiệt đóng vai trò trung tâm, đảm bảo hai chức năng vận hành đồng thời và liên tục.

Một hệ thống combi boiler thông thường sẽ có hai bộ trao đổi nhiệt chính:

Bộ trao đổi nhiệt sơ cấp (Primary Heat Exchanger): Đảm nhiệm việc làm nóng nước tuần hoàn trong hệ thống sưởi (radiator). Dòng nước này sẽ được làm nóng liên tục khi đi qua bộ trao đổi nhiệt và được đưa tới các bộ phận phát nhiệt trong tòa nhà.
Bộ trao đổi nhiệt thứ cấp dạng tấm (Secondary Plate Heat Exchanger): Được làm nóng gián tiếp bởi bộ trao đổi nhiệt sơ cấp. Khi mở vòi nước nóng, dòng nước sẽ được dẫn tới bộ trao đổi nhiệt thứ cấp và được làm nóng tức thì trước khi đưa đến điểm sử dụng.

Ecotherm – Giải pháp trao đổi nhiệt bằng điện hiệu suất cao

Ecotherm – Áo là thương hiệu hàng đầu châu Âu chuyên cung cấp các giải pháp nước nóng và tạo hơi công nghiệp với hiệu suất cao, trong đó nổi bật là các dòng nồi hơi nước nóng điện (Electric Hot Water Boiler) và nồi hơi điện tạo hơi (Electric Steam Boiler), sử dụng thanh điện trở hoặc mặt bích gia nhiệt.

Ecotherm không chỉ nổi bật với các thiết bị trao đổi nhiệt dạng coil xoắn phẳng có thiết kế độc quyền được cấp bằng sáng chế, giúp tăng diện tích trao đổi nhiệt lên đến 18m² chỉ trong một lớp, hay bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống với các thanh tạo xoáy (turbulator rods) tự do di chuyển bên trong ống, tăng độ rối dòng chảy, tối ưu hiệu suất truyền nhiệt và chống đóng cặn hiệu quả – vốn được ứng dụng trong các dòng bồn gia nhiệt công suất cao (High Capacity Water Heaters).

Giới thiệu Công nghệ bồn gia nhiệt nước nóng coil xoắn phẳng Ecotherm cho hệ nước nóng trung tâm

Thương hiệu đến từ Áo này còn cung cấp các bộ trao đổi nhiệt hiệu suất cao tích hợp trong nồi hơi nước nóng điện (Electric Hot Water Boiler) và nồi hơi điện tạo hơi (Electric Steam Boiler), mang đến giải pháp gia nhiệt hiện đại, hiệu quả và thân thiện với môi trường, không phát thải CO₂ tại chỗ và dễ dàng tích hợp với nguồn điện năng lượng tái tạo. Đây là giải pháp lý tưởng cho các hệ thống cấp nước nóng trung tâm trong xu hướng chuyển đổi xanh và giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch trong công nghiệp hiện đại.

Nồi hơi nước nóng điện công nghiệp, giới thiệu tổng quan dòng sản phẩm nồi hơi công nghệ tiên tiến

Các loại vật liệu phổ biến trong chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt

Do phải hoạt động liên tục dưới nhiệt độ cao và áp suất lớn, thiết bị trao đổi nhiệt (heat exchanger) cần được chế tạo từ những vật liệu có độ bền và khả năng dẫn nhiệt tốt. Trong thực tế, hai loại vật liệu được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là nhôm (aluminium) và thép không gỉ (stainless steel). Mỗi loại vật liệu có những đặc tính riêng, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.

Nhôm (Aluminium)

Thiết bị trao đổi nhiệt bằng nhôm có trọng lượng nhẹ và khả năng dẫn nhiệt cao, giúp nâng cao hiệu suất truyền nhiệt trong thời gian ngắn.
Vật liệu nhôm có tính linh hoạt cao, dễ tạo hình và thường có chi phí lắp đặt thấp hơn so với thép không gỉ.
Các thiết bị làm từ nhôm thường có kích thước nhỏ gọn, phù hợp cho các hệ thống cần tiết kiệm không gian.
Đặc biệt, nhôm sử dụng trong các bộ trao đổi nhiệt hiện đại được xử lý để chống ăn mòn hiệu quả trong suốt vòng đời thiết kế của sản phẩm.

Thép không gỉ (Stainless Steel)

Thép không gỉ là vật liệu được ưa chuộng bởi độ bền vượt trội và khả năng chịu được môi trường làm việc khắc nghiệt.
Với hàm lượng crôm cao, thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn cực tốt, duy trì tuổi thọ thiết bị dài hơn so với nhôm.
Dù có thể nặng và chi phí cao hơn, nhưng đổi lại là hiệu suất và độ ổn định lâu dài, đặc biệt trong các hệ thống công nghiệp hoặc những công trình yêu cầu chất lượng cao.

Ecotherm – Lựa chọn tối ưu theo nhu cầu và ứng dụng

Các dòng nồi hơi nước nóng điện và nồi hơi điện tạo hơi của Ecotherm là ví dụ điển hình cho ứng dụng trao đổi nhiệt hiện đại trong các hệ thống nhiệt trung tâm.

Với Nồi hơi nước nóng điện Ecotherm, quá trình trao đổi nhiệt diễn ra thông qua thanh gia nhiệt điện trở hoặc mặt bích gia nhiệt dạng ren riêng lẻ được tích hợp trực tiếp bên trong vỏ nồi, mang lại khả năng truyền nhiệt hiệu quả, có thể thay thế độc lập để dễ dàng bảo trì, với công suất có thể lên đến 30 MW – phù hợp cho cả hệ thống khách sạn, bệnh viện hay công nghiệp quy mô lớn.

*Nồi hơi điện tạo nước nóng của Ecotherm sở hữu những ưu điểm vượt trội*

Trong Nồi hơi điện tạo hơi Ecotherm, hơi nước được sinh ra bằng thanh gia nhiệt điện trở đặt bên trong vỏ nồi, đảm bảo quá trình sinh hơi diễn ra nhanh chóng, ổn định, với công suất từ 250 đến 10.000 kg/h, áp suất làm việc từ 2 bar đến 16 bar và không phát thải.

Giải pháp Hơi Sạch Ecotherm cho nhà máy đóng chai của công ty sản xuất nước sinh tố tại Hà Lan — *Giải pháp Nồi hơi tạo hơi sạch Ecotherm cho nhà máy sản xuất nước ngọt tại Hà Lan*

Các thiết bị nồi hơi điện của Ecotherm được thiết kế tối ưu để tận dụng tối đa hiệu suất trao đổi nhiệt, đồng thời giảm thiểu thất thoát năng lượng, giúp tiết kiệm điện và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Sự khác biệt giữa nồi hơi condensing và non-condensing

Hiệu suất hoạt động của nồi hơi (boiler) phụ thuộc rất lớn vào thiết kế và số lượng thiết bị trao đổi nhiệt được tích hợp bên trong. Hiện nay, có hai loại nồi hơi phổ biến là nồi hơi non-condensing (không ngưng tụ) và nồi hơi condensing (ngưng tụ), mỗi loại có cách vận hành và hiệu suất khác nhau.

Nồi hơi không ngưng tụ (Non-condensing boilers)

Dòng nồi hơi này chỉ sử dụng một bộ trao đổi nhiệt đơn.
Khi đốt cháy nhiên liệu, lượng khí thải và nhiệt dư thừa không được tái sử dụng mà thải ra ngoài qua ống khói (flue).
Điều này dẫn đến lượng khí CO₂ phát thải cao và hiệu suất sử dụng năng lượng thấp.
Các hệ thống non-condensing hiện nay dần bị thay thế do không đáp ứng tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.

Nồi hơi ngưng tụ (Condensing boilers)

Nồi hơi condensing sử dụng bộ trao đổi nhiệt hiệu suất cao, với thiết kế ống xoắn dài hơn, giúp tận dụng triệt để năng lượng từ khí thải.
Nguyên lý hoạt động vẫn là cho nước nóng chảy qua hệ thống ống xoắn, nhưng chiều dài lớn hơn giúp thu hồi nhiệt tối đa từ khí thải, giảm thất thoát năng lượng ra môi trường.
Đây là giải pháp được áp dụng rộng rãi tại Châu Âu, đặc biệt tại Anh Quốc – nơi các hệ thống nồi hơi mới bắt buộc phải là loại condensing nhằm giảm phát thải carbon.

Dấu hiệu bộ trao đổi nhiệt trong nồi hơi bị hỏng

Dù được chế tạo từ nhôm, thép không gỉ hay các vật liệu khác, bộ trao đổi nhiệt trong nồi hơi vẫn phải chịu áp lực nhiệt độ và tạp chất cao trong quá trình vận hành. Chính vì thế, các chuyên gia khuyến cáo nên kiểm tra bộ trao đổi nhiệt định kỳ 12 tháng/lần bởi kỹ thuật viên được cấp chứng chỉ an toàn gas. Việc kiểm tra định kỳ giúp phát hiện sớm các sự cố, tránh thiệt hại nghiêm trọng cho hệ thống sưởi và nguồn nước nóng.

Dưới đây là một số dấu hiệu rõ ràng cho thấy thiết bị trao đổi nhiệt của bạn có thể đã gặp trục trặc:

1. Nồi hơi phát ra tiếng ồn bất thường

Âm thanh rít cao hoặc tiếng "kêu ấm đun nước" (kettling) là hiện tượng phổ biến, thường do cặn canxi tích tụ bên trong bộ trao đổi nhiệt, khiến dòng nước nóng bị cản trở và sôi cục bộ.
Nếu bạn nghe thấy tiếng gõ nhẹ hoặc lạch cạch, rất có thể hệ thống đang bị bùn cặn từ quá trình ăn mòn – tức là các mảnh rỉ sét và bụi kim loại đã bám trong đường ống và trao đổi nhiệt, làm giảm hiệu suất và gây tắc nghẽn.

2. Rò rỉ nước

Rò rỉ nước là dấu hiệu nguy hiểm, có thể bắt nguồn từ nứt vỡ trong bộ trao đổi nhiệt do quá nhiệt hoặc do tích tụ áp suất.
Ở các dòng nồi hơi cũ, việc rò nước liên tục ở phần đáy vỏ máy là dấu hiệu rõ ràng cho thấy cần thay thế bộ trao đổi nhiệt.
Tuy nhiên, với các dòng nồi hơi hiện đại có thiết kế kín, rò rỉ bên trong thường khó phát hiện bằng mắt thường và cần đến kỹ thuật viên chuyên nghiệp để chẩn đoán chính xác.

3. Nước trong két nhiệt bị bẩn

Một dấu hiệu khác cho thấy bộ trao đổi nhiệt và hệ thống sưởi trung tâm đang gặp vấn đề là nước trong két nhiệt (radiator) có màu đen hoặc bị đổi màu. Khi bạn tiến hành xả khí két (bleed radiator) mà thấy nước đen chảy ra, rất có thể hệ thống đã bị nhiễm bùn cặn từ quá trình ăn mòn – hỗn hợp gồm rỉ sét, cặn đồng và tạp chất từ ống dẫn, két và bộ trao đổi nhiệt. Nếu không xử lý sớm, hiện tượng này có thể gây tắc nghẽn cục bộ và hư hỏng nghiêm trọng cho nồi hơi.

Cách vệ sinh và bảo dưỡng bộ trao đổi nhiệt

Việc giữ cho bộ trao đổi nhiệt luôn sạch sẽ và bảo dưỡng đúng cách không chỉ kéo dài tuổi thọ nồi hơi, mà còn giúp duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu, tránh lãng phí nhiên liệu và giảm nguy cơ hỏng hóc. Dù bạn sử dụng loại nồi hơi nào – condensing hay non-condensing – thì nguy cơ bụi bẩn, cặn kim loại hoặc cáu cặn từ két nhiệt vẫn luôn tồn tại.

1. Vệ sinh bộ trao đổi nhiệt – Không tự thực hiện!

Việc tháo rời và vệ sinh bộ trao đổi nhiệt cần được thực hiện bởi kỹ thuật viên đạt chứng nhận Gas Safe (an toàn gas). Không nên tự ý tháo thiết bị vì có thể gây rò rỉ, hư hỏng nặng hoặc mất an toàn cho toàn hệ thống.

2. Ngăn ngừa cặn canxi (limescale)

Limescale – hay cặn đá vôi – là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây nóng cục bộ, tiếng ồn và tắc nghẽn bộ trao đổi nhiệt.
Bạn có thể chủ động trao đổi với kỹ thuật viên về việc lắp bộ lọc giảm cặn đá vôi hoặc thiết bị chống cặn đá vôi (để giảm thiểu sự tích tụ trong hệ thống nước nóng.

3. Loại bỏ bùn cặn hệ thống sưởi

Bùn cặn là hỗn hợp rỉ sét, bụi kim loại và tạp chất trong đường ống và két nhiệt, có thể gây tắc bộ trao đổi nhiệt nếu không được xử lý đúng cách.
Hệ thống sưởi nên được xả súc mỗi 5 năm để làm sạch toàn bộ đường ống và trao đổi nhiệt.
Ngoài ra, bạn có thể yêu cầu lắp bộ lọc nam châm trong hệ thống để giữ lại cặn bẩn khi nước tuần hoàn, ngăn chặn sự tích tụ trong thiết bị chính.

Kết luận

Thiết bị trao đổi nhiệt đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo hiệu suất hoạt động của các hệ thống nồi hơi và cấp nước nóng hiện đại. Dù là nồi hơi đốt gas hay nồi hơi điện, việc lựa chọn bộ trao đổi nhiệt phù hợp, kiểm tra định kỳ và bảo trì đúng cách sẽ giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị, tiết kiệm chi phí vận hành và đảm bảo nguồn nước nóng ổn định cho công trình. Với các giải pháp nồi hơi nước nóng điện và nồi hơi điện sinh nhiệt hơi công suất lớn của Ecotherm, đi kèm công nghệ thanh nhiệt điện trở hiệu suất cao, người dùng có thể hoàn toàn yên tâm về hiệu quả truyền nhiệt, độ an toàn và sự thuận tiện trong bảo trì. Đây chính là lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống cấp nước nóng trung tâm trong khách sạn, bệnh viện, trung tâm thể thao và các công trình thương mại hiện đại.

PGTECH GROUP LIMITED - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

Kỹ sư: Hữu Trường

PGTECH GROUP LIMITED

VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT1, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.