Bồn bảo ôn là gì? Vai trò và ứng dụng trong hệ thống nước nóng

Trong các hệ thống cấp nước nóng hiện đại, bồn bảo ôn đóng vai trò như một thiết bị trung gian giúp lưu trữ và giữ nhiệt hiệu quả. Vậy bồn bảo ôn là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao, và tại sao nó lại quan trọng trong việc tối ưu hóa hệ thống nước nóng? Hãy cùng tìm hiểu.

Bồn bảo ôn là gì?

Trong đời sống hằng ngày, chúng ta thường bắt gặp nhiều thiết bị có chức năng giữ nhiệt như phích nước, bình nước nóng hay hộp cơm giữ nhiệt. Những vật dụng này đều thuộc nhóm thiết bị “bảo ôn”, với “bảo” mang nghĩa duy trì và “ôn” là nhiệt độ – tức là khả năng duy trì nhiệt độ ổn định cho môi trường bên trong, có thể là nóng hoặc lạnh, tùy theo nhu cầu sử dụng.

Bồn bảo ôn mà thegioimaybomnhiet.vn đề cập trong bài viết này là thiết bị chuyên dụng trong việc bảo quản, giữ nhiệt cho nước. Thông thường, bồn bảo ôn đảm nhiệm vai trò bảo quản nước nóng trong các hệ thống như Heatpump bơm nhiệt, máy nước nóng NLMT, Boiler,… Một số ít còn được sử dụng để bảo quản nước lạnh cho hệ thống làm mát Chiiler, HVAC,.. 

Với chức năng chuyên biệt, bồn bảo ôn inox được thiết kế với cấu trúc nhiều lớp, hạn chế tối đa sự thất thoát nhiệt ra bên ngoài môi trường. Nhờ đó, tính giữ nhiệt của bồn vượt trội gấp nhiều lần so với các loại bình nóng lạnh thông thường. 

=> Bồn có thể duy trì nước nóng trong thời gian lên đến 72 giờ, và giữ nước lạnh ổn định đến 96 giờ, tùy điều kiện vận hành.

Cấu tạo và cách thức vận hành của bồn bảo ôn là gì?

Cấu tạo cơ bản

Để đảm bảo khả năng giữ nhiệt hiệu quả, bồn bảo ôn được thiết kế với kết cấu nhiều lớp chắc chắn và cách nhiệt tối ưu. Mỗi bộ phận trong cấu tạo đều đóng vai trò quan trọng giúp bồn vận hành bền bỉ và hiệu quả:

• Lớp vỏ ngoài: Thường làm từ inox hoặc thép mạ kẽm sơn tĩnh điện. Có tác dụng bảo vệ, chống va đập, chống ăn mòn, chịu được tác động của môi trường bên ngoài.
• Lớp cách nhiệt: Là lớp cách nhiệt, thường sử dụng vật liệu polyurethane (PU) hoặc. Giúp giữ nhiệt hiệu quả, hạn chế thất thoát nhiệt ra bên ngoài, duy trì nhiệt độ nước bên trong ổn định trong thời gian dài.
• Lớp ruột bồn: Là nơi chứa nước nóng, thường được làm từ inox 304 hoặc inox 316 không gỉ, chịu nhiệt tốt. Bề mặt được xử lý chống ăn mòn, đảm bảo an toàn vệ sinh và tuổi thọ cho bồn chứa.

Ngoài ra, nó còn có các phụ kiện đi kèm: Van xả, van an toàn, đồng hồ đo nhiệt độ, thanh gia nhiệt (nếu có). 

(Tìm hiểu chi tiết về: Cấu tạo bồn bảo ôn)

Bồn bảo ôn giữ nhiệt như thế nào?

Bồn giữ nhiệt bảo ôn là thiết bị quan trọng trong các hệ thống sản xuất nước nóng. Bởi quá trình trao đổi nhiệt sẽ diễn ra ở đây:

• Khi nước lạnh được cấp vào bình bảo ôn thông qua bơm tăng áp. Sau đó, nước lạnh được đẩy qua bộ trao đổi nhiệt của hệ thống sản xuất nước nóng. Tại đây, nước lạnh được hấp thụ nhiệt và nóng dần lên.
• Sau đó, khi nước nóng đạt tới nhiệt độ 60 độ C sẽ được đẩy ngược trở lại về bồn giữ nhiệt để trung hòa với nước lạnh. Đồng thời, phần nước có nhiệt độ thấp hơn ở dưới đáy lại tiếp tục được đẩy qua bộ trao đổi nhiệt và làm nóng nước, tạo thành vòng tuần hoàn liên tục.

Khi toàn bộ nước trong bình đạt yêu cầu, thiết bị làm nóng nước sẽ ngưng hoạt động. Nhiệt độ được kiểm tra bởi bộ cảm biến nhiệt và được tích hợp sẵn trong bình bảo ôn. 

Các loại vật liệu được sử dụng phổ biến trong sản xuất bình bảo ôn là gì?

Trong sản xuất bồn bảo ôn, việc lựa chọn vật liệu đóng vai trò then chốt trong khả năng giữ nhiệt, độ bền và tuổi thọ thiết bị. Dưới đây là các loại vật liệu phổ biến được ứng dụng nhiều nhất hiện nay.

• Inox 304: Đây là vật liệu thép cao cấp, không gỉ chứa khoảng 18% crom và 8% niken, mang lại khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt tốt. Vật liệu này dễ gia công và có bề mặt sáng bóng, thích hợp cho nhiều ứng dụng trong môi trường không khí và nước.
• Inox 316: Có chứa thêm khoảng 2% molypden so với Inox 304, giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn, đặc biệt trong môi trường có chứa clorua như nước biển và các hóa chất ăn mòn. 
• AZ150: Là loại thép mạ hợp kim nhôm kẽm, với lớp mạ có độ dày 150g/m² trên hai mặt, lý tưởng cho các khu vực ven biển hoặc khí hậu ẩm ướt. Lớp mạ AZ giúp bảo vệ thép trong môi trường khắc nghiệt như khí hậu ẩm, mưa axit hoặc khu vực ven biển.
• Polyurethane (PU): Là hợp chất cách nhiệt hiệu quả và kinh tế, thường được sử dụng cho các bồn bảo ôn. PU dạng bọt có khả năng nở tốt, tỷ lệ điền đầy khoảng trống >95%, chống thấm và có hệ số truyền nhiệt rất thấp.

Ứng dụng của bồn bảo ôn trong thực tế

Bồn bảo ôn là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống sử dụng nhiệt, đặc biệt là trong dân dụng và công nghiệp. Với khả năng giữ nhiệt lâu dài, bồn bảo ôn giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động, tiết kiệm năng lượng và duy trì sự ổn định cho các hệ thống gia nhiệt. 

Hệ thống bơm nhiệt Heatpump

Trong hệ thống bơm nhiệt Heatpump, bồn bảo ôn đóng vai trò là nơi lưu trữ và giữ nhiệt cho nước sau khi được gia nhiệt thông qua công nghệ hấp thụ năng lượng từ không khí.

• Chức năng chính: Giữ nước nóng ổn định ở mức nhiệt yêu cầu, cung cấp cho sinh hoạt, hồ bơi hoặc hệ thống sưởi.
• Hiệu quả: Giảm số lần khởi động Heatpump, tăng tuổi thọ thiết bị và tiết kiệm điện năng.
• Tính bắt buộc: Hầu hết các hệ thống Heatpump đều yêu cầu lắp bồn bảo ôn để hoạt động hiệu quả.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời

Bồn bảo ôn được sử dụng phổ biến trong các hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời, giúp lưu trữ nước nóng thu được từ tấm thu nhiệt.

• Tính ổn định: Nhiệt lượng thu vào ban ngày được bảo lưu để sử dụng vào ban đêm hoặc sáng hôm sau.
• Cấu trúc kết hợp: Hệ thống thường tích hợp bồn bảo ôn kèm theo tấm thu nhiệt, đặt trên mái nhà.
• Hiệu suất giữ nhiệt: Bồn bảo ôn chất lượng có thể giữ nhiệt lên tới 72 giờ, đáp ứng nhu cầu nước nóng liên tục.

Điện trở gia nhiệt Heater

Với những khu vực ít nắng hoặc không có Heatpump, điện trở gia nhiệt (Heater) kết hợp với bồn bảo ôn là giải pháp phổ biến.

• Cơ chế hoạt động: Thanh điện trở đun nóng nước bên trong bồn bảo ôn.
• Ứng dụng: Hệ thống cấp nước nóng cho nhà tắm, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện…

Vì sao nên sử dụng bồn bảo ôn kết hợp với máy nước nóng hoặc bơm nhiệt?

Việc kết hợp bồn bảo ôn với máy nước nóng hoặc bơm nhiệt không chỉ là giải pháp thông minh mà còn lại nhiều lợi ích thiết thực về kinh tế, hiệu suất và môi trường. Dưới đây là lý do chính nên cân nhắc sự kết hợp này trong hệ thống cấp nước nóng: 

Tiết kiệm chi phí vận hành

Một trong những lợi ích rõ ràng nhất khi sử dụng bồn bảo ôn kết hợp với thiết bị làm nóng nước là khả năng giảm thiểu chi phí điện năng. Thay vì phải bật máy nước nóng hoặc bơm nhiệt mỗi lần cần dùng nước, bồn bảo ôn sẽ lưu trữ sẵn lượng nước nóng đã được làm nóng từ trước.

Nhờ lớp cách nhiệt dày và hiệu suất giữ nhiệt cao, nước trong bồn có thể duy trì nhiệt lên tới 72h với nước nóng và 96h với nước lạnh. Điều này giúp thiết bị làm nóng hoạt động ít hơn, từ đó giảm đáng kể hóa đơn điện hàng tháng, đặc biệt vào những thời điểm nhu cầu sử dụng nước nóng tăng cao như mùa đông.

Tăng hiệu quả sử dụng nước nóng

Bồn bảo ôn đóng vai trò như một “bộ đệm” giúp ổn định nhiệt độ nước nóng cung cấp đến các thiết bị đầu cuối như vòi sen, máy giặt, chậu rửa,… Không còn tình trạng lúc nóng lúc lạnh do thiết bị phải khởi động lại nhiều lần hoặc cung cấp không đều.

Ngoài ra, việc có sẵn nước nóng trong bồn giúp bạn sử dụng linh hoạt hơn – bất cứ lúc nào cũng có nước nóng sẵn sàng, kể cả khi hệ thống bơm nhiệt hoặc điện trở đang không hoạt động. Điều này không chỉ tối ưu trải nghiệm người dùng mà còn giúp tiết kiệm lượng nước hao phí trong quá trình chờ nước đạt nhiệt độ phù hợp.

Thân thiện với môi trường

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và khủng hoảng năng lượng ngày càng trở thành mối quan tâm toàn cầu. Vì vậy, xu hướng sử dụng các giải pháp thân thiện với môi trường đang ngày càng phổ biến trong thiết kế kiến trúc hiện đại. 

Bởi nó không chỉ giúp giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ, hệ thống này còn khai thác tối ưu các nguồn năng lượng tái tạo sẵn có từ môi trường – mang lại hiệu quả lâu dài cả về mặt kinh tế lẫn sinh thái.

Nên mua bồn bảo ôn dung tích bao nhiêu lít?

Khi đã hiểu rõ bồn bảo ôn là gì, chúng ta cùng đi tìm hiểu việc lựa chọn sản phẩm phù hợp. Việc lựa chọn dung tích bồn bảo ôn phù hợp đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả sử dụng, tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành hệ thống nước nóng.:

Dựa vào số lượng thành viên trong gia đình

Dung tích bồn bảo ôn cần tương ứng với nhu cầu sử dụng nước nóng hàng ngày. Thông thường:

• Gia đình 2 người: nên chọn bồn bảo ôn từ 100 – 150 lít
• Gia đình 3 – 4 người: nên chọn bồn từ 150 – 250 lít
• Gia đình 5 – 6 người: chọn loại từ 300 – 400 lít
• Gia đình đông người hơn hoặc nhà có bồn tắm, spa: nên cân nhắc loại 500 lít trở lên
• Sử dụng cho các hoạt động công nghiệp, công trình lớn nên chọn bồn có dung tích từ 1000 lít trở lên.

Phụ thuộc vào thiết bị sử dụng nước nóng

Nếu chỉ sử dụng nước nóng để tắm vòi sen, thì nhu cầu không quá cao. Nhưng nếu nhà có nhiều thiết bị như bồn tắm nằm, máy giặt nước nóng, chậu rửa tay dùng nước ấm, thì nên chọn dung tích lớn hơn.

Ví dụ:

• Chỉ dùng để tắm: mỗi người trung bình cần khoảng 30 – 50 lít/ngày
• Có thêm bồn tắm: mỗi lần dùng có thể tiêu tốn đến 80 – 100 lít nước nóng
• Nhà hàng, khách sạn nhỏ, spa: có thể cần bồn dung tích từ 500 – 2000 lít,..

Dựa vào hệ thống sản xuất nước nóng sẵn có

Dung tích bồn bảo ôn cần được lựa chọn phù hợp với loại hệ thống sản xuất nước nóng đang sử dụng như: máy nước nóng năng lượng mặt trời, bơm nhiệt, lò hơi, hay hệ thống nước nóng trung tâm,…

Mỗi hệ thống có cấu hình lắp đặt và cơ chế vận hành riêng, do đó bồn bảo ôn cần được đồng bộ về khả năng lưu trữ, kiểu kết nối và vị trí lắp đặt để đảm bảo vận hành ổn định, hiệu quả và an toàn.

Dựa trên không gian lắp đặt

Một yếu tố thực tế không thể bỏ qua là diện tích lắp đặt. Bồn bảo ôn dung tích lớn sẽ chiếm nhiều không gian hơn. Vì vậy, cần cân nhắc kỹ giữa nhu cầu và diện tích thực tế để chọn kích thước phù hợp.

Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ bồn bảo ôn là gì, vai trò của thiết bị trong hệ thống nước nóng cũng như cách lựa chọn phù hợp. Việc đầu tư đúng loại bồn bảo ôn không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn nâng cao hiệu quả sử dụng lâu dài cho gia đình hoặc doanh nghiệp của bạn.