Tổng quát
Tháp giải nhiệt hay tháp làm mát tuần hoàn là một thiết bị thải nhiệt ra khí quyển thông qua việc làm mát môi chất làm mát, thường là nước, xuống nhiệt độ thấp hơn. Tháp giải nhiệt có thể sử dụng sự bay hơi của nước để loại bỏ nhiệt và làm mát chất lỏng làm việc đến gần nhiệt độ bầu ướt của không khí(wet-bulb), hoặc trong trường hợp tháp giải nhiệt khô, chỉ dựa vào không khí để làm mát chất lỏng làm việc đến gần nhiệt độ bầu khô (dry-bulb).
Tháp giải nhiệt có ứng dụng vô cùng phổ biến được sử dụng trong các nhà máy công nghiệp như nhà máy lọc hóa dầu, nhà máy nhiệt điện, nhà máy thép, nhà máy hóa chất.., và hệ thống HVAC để làm mát các tòa nhà, trung tâm thương mại. Có thể phân loại dựa trên loại kiểu cấp không khí vào tháp: tháp giải nhiệt bằng gió tự nhiên (hút khí tự nhiên) và tháp giải nhiệt gió cưỡng bức (hút khí bằng động cơ quạt).
Tháp giải nhiệt bằng gió tự nhiên
Tháp giải nhiệt bằng gió cưỡng bức
Phân loại hệ thống làm mát
Tháp giải nhiệt chỉ là một thiết bi của hệ thống nước làm mát bao gồm nhiều phần như ví dụ trong hình minh họa dưới đây.
Hệ thống nước làm mát tuần hoàn trong nhà máy nhiệt điện
Hệ thống nước làm mát tuần hoàn được phân loại cơ bản như sau
Hệ thống nước làm mát tuần hoàn mở
Sơ đồ điển hình của hệ thống làm mát tuần hoàn mở (hoặc hở) như ở trên, nước làm mát được bơm tuần hoản đẩy qua bộ trao đổi nhiệt và sau đó nhiệt độ được tăng lên. Nước nóng được tuần hoàn lại tháp giải nhiệt, tại đây nước nóng bị bay hơi một phần và giải phóng của ẩn nhiệt bay hơi do bay hơi là quá trình thu nhiệt. Như vậy trong hệ thống này nước được tuần hoàn và tái sử dụng. Hệ thống làm mát tuần hoàn mở được sử dụng rộng rãi dùng để làm mát các môi chất trao đổi nhiệt, chất làm lạnh, v.v. ứng dụng trong hầu hết các mảng công nghiệp nặng và nhẹ. Nước ngọt thường được sử dụng trong hệ thống này.
Hệ thống nước làm mát tuần hoàn kín
Sơ đồ điển hình của hệ thống làm mát tuần hoàn kín như ở trên. Trong hệ thống này, nước tuần hoàn khi đi qua thiết bị trao đổi nhiệt sẽ nóng lên sau đó được tuần hoàn ra hệ thống làm mát thứ cấp. Hệ thống làm mát này có thể là hệ thống làm mát bằng không khí, hoặc cũng có thể là hệ thống làm mát mở. Điều lưu ý là nước trong toàn bộ hệ thống này không bay hơi hoặc rất ít bay hơi, toàn bộ là tuần hoàn kín. Sự thất thoát nước (tổn thất lỏng) thường do hệ thống bị rò rỉ trên đường ống, rỏ rỉ ở hệ thống bơm, van, phụ kiên,. Hệ thống kín này thường ứng dụng cho hệ thống làm mát cho động cơ, vòng bi, chilller, điều hòa không khí v.v.
Hệ thống nước làm mát tuần không tuần hoàn
Hệ thống làm mát không tuần hoàn hay hệ thống nước làm mát chạy qua một lần đòi hỏi một lượng nước rất lớn, do nước làm mát sau khi bị làm nóng lên ở thiết bị trao đổi nhiệt sẽ được thải ra trực tiếp mà không tuần hoàn lại. Hệ thống này thường sử dụng nước biển (nguồn nước dồi dào) đóng vai trò là hệ thống làm mát thứ cấp kết hợp với hệ thống làm mát tuần hoàn kín như ở trên. Ứng dụng hệ thống này cho các nhà máy nhiệt điện gần biển.
