Chất truyền nhiệt (HTFs), hay còn được gọi là chất làm mát (coolants), đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải nhiệt trong nhiều hệ thống công nghiệp, ô tô và thương mại. Các chất lỏng này được thiết kế chuyên biệt để hấp thụ, truyền và tản nhiệt một cách hiệu quả, đảm bảo điều tiết nhiệt tối ưu và duy trì hiệu suất vận hành của hệ thống. Bài viết này sẽ tìm hiểu khái niệm chất làm mát, sự khác biệt giữa các chất làm mát gốc ethylene glycol (EG) và propylene glycol (PG), cũng như cách lựa chọn loại chất làm mát phù hợp dựa trên yêu cầu kỹ thuật.
Chất làm mát là gì?
Chất làm mát là một loại chất lỏng chuyên dụng được sử dụng để hấp thụ, truyền và tản nhiệt ra khỏi thiết bị hoặc máy móc nhằm ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt và duy trì nhiệt độ vận hành tối ưu. Chất làm mát lưu thông trong các hệ thống như động cơ, thiết bị công nghiệp, hệ thống HVAC hoặc các hệ thống làm mát điện tử – mang nhiệt dư ra khỏi các bộ phận sinh nhiệt và giải phóng nhiệt đó thông qua bộ trao đổi nhiệt hoặc két tản nhiệt.
Chất truyền nhiệt được thiết kế với các đặc tính nhiệt, hóa học và vật lý cụ thể nhằm đảm bảo khả năng truyền nhiệt hiệu quả đồng thời bảo vệ vật liệu hệ thống khỏi ăn mòn, đóng băng, sôi hoặc suy giảm theo thời gian. Tùy theo ứng dụng và điều kiện vận hành, chúng có thể là loại gốc nước hoặc gốc glycol (ví dụ: ethylene glycol hoặc propylene glycol).
Bài viết liên quan: Làm mát trung tâm dữ liệu bằng chất lỏng ngâm hay trực tiếp vào chip
Các loại chất làm mát phổ biến gồm:
Chất truyền nhiệt gốc EG vs PG
Trong số các loại chất truyền nhiệt (HTF) được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, các dung dịch gốc Ethylene Glycol (EG) và Propylene Glycol (PG) là hai lựa chọn hàng đầu.
Mặc dù đều thực hiện chức năng chính là truyền nhiệt, nhưng hai loại này khác nhau ở một số điểm quan trọng sau:
| Tiêu chí | Ethylene Glycol (EG) | Propylene Glycol (PG) |
|---|---|---|
| Độc tính | Cao – nguy hiểm nếu nuốt phải | Độc tính thấp; được FDA phê duyệt sử dụng trong thực phẩm và dược phẩm |
| Hiệu suất truyền nhiệt | Độ dẫn nhiệt cao hơn; truyền nhiệt hiệu quả hơn | Độ dẫn nhiệt cao |
| Độ nhớt | Độ nhớt thấp; lưu thông tốt ở nhiệt độ thấp | Độ nhớt cao hơn; có thể làm giảm lưu lượng ở môi trường lạnh |
| Chi phí | Thường rẻ hơn | Chi phí cao hơn do quá trình tinh lọc và tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt |
| Ứng dụng điển hình | Chất chống đông cho ô tô, hệ thống làm mát công nghiệp | Trung tâm dữ liệu, hệ thống HVAC, chế biến thực phẩm, mỹ phẩm, thiết bị y tế – dược |
Yêu cầu kỹ thuật đối với chất truyền nhiệt: Cách chọn chất làm mát phù hợp
Việc lựa chọn chất làm mát phù hợp không chỉ dựa vào hiệu suất truyền nhiệt. Dưới đây là một số yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhằm đảm bảo độ tin cậy và hiệu quả vận hành lâu dài:
1. Chống ăn mòn: Một chất truyền nhiệt chất lượng cao cần có chất ức chế ăn mòn để bảo vệ các linh kiện kim loại như nhôm, đồng và thép khỏi gỉ sét và suy thoái. Việc kiểm soát ăn mòn kém có thể dẫn đến hư hỏng hệ thống và thời gian ngừng hoạt động tốn kém.
Các chất làm mát gốc glycol như EG và PG vốn có tính ăn mòn tự nhiên. Chất ức chế sử dụng Công nghệ Acid Hữu Cơ (OAT) – như trong sản phẩm OAT PG-25 của Recochem – được thiết kế để chỉ tác động vào các vị trí có nguy cơ ăn mòn. Chúng tạo thành một lớp màng phân tử mỏng ngăn chặn ăn mòn mà không cản trở khả năng truyền nhiệt, đồng thời phân hủy rất chậm, kéo dài tuổi thọ sử dụng (lên đến 10 năm).
2. Ổn định nhiệt: Chất lỏng phải chịu được nhiệt độ vận hành cao mà không bị phân hủy hay mất đặc tính theo thời gian.
3. Độ nhớt thấp ở nhiệt độ thấp: Trong môi trường nhiệt độ thấp, độ nhớt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất bơm và lưu lượng. Một chất làm mát phù hợp sẽ giữ được đặc tính lưu thông tối ưu trong toàn dải nhiệt độ làm việc
4. Tương thích vật liệu: Chất làm mát cần tương thích về mặt hóa học với các vật liệu trong hệ thống như gioăng, ống mềm, phớt làm kín… nhằm tránh rò rỉ hoặc suy giảm vật liệu.
5. Tuân thủ quy định môi trường & an toàn: Đối với các ngành như chế biến thực phẩm hoặc dược phẩm, chất làm mát cần tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và môi trường như FDA hoặc USP (thường yêu cầu sử dụng chất lỏng gốc PG).
Việc lựa chọn đúng chất truyền nhiệt (HTF) là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu suất, an toàn và tối ưu chi phí trong các hệ thống làm mát công nghiệp. Dù bạn chọn chất lỏng gốc EG hay PG, một HTF phù hợp sẽ giúp bảo vệ thiết bị, tối ưu hóa năng lượng và duy trì vận hành ổn định trong cả những điều kiện khắc nghiệt nhất.
Nếu bạn cần tư vấn chuyên sâu để chọn loại chất lỏng phù hợp với ứng dụng cụ thể, hãy liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi để được hỗ trợ và cung cấp giải pháp tối ưu, tùy chỉnh theo yêu cầu.
