Bồn bảo ôn là gì? Cấu tạo và nguyên lý giữ nhiệt

Bồn bảo ôn là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống nước nóng dân dụng và công nghiệp. Với cấu tạo chuyên biệt và nguyên lý hoạt động thông minh, bồn giúp duy trì nhiệt độ nước ổn định trong thời gian dài, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành. Vậy bồn bảo ôn là gì, cấu tạo và nguyên lý giữ nhiệt ra sao.

Bồn bảo ôn là gì?

Bồn bảo ôn (hay còn gọi là bình bảo ôn) là thiết bị chuyên dùng để lưu trữ và giữ nhiệt cho nước nóng hoặc nước lạnh trong thời gian dài. Tên gọi “bảo ôn” xuất phát từ đặc tính bảo toàn nhiệt độ – tức là hạn chế tối đa sự thất thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài nhờ vào lớp cách nhiệt dày, hiệu quả.

Thiết bị này thường được sử dụng kết hợp với các hệ thống cấp nhiệt như: máy nước nóng năng lượng mặt trời, máy bơm nhiệt (heat pump), lò hơi công nghiệp hoặc bình nước nóng điện công suất lớn. Khi kết nối với các nguồn cấp nhiệt, bồn bảo ôn đóng vai trò như một “bình tích nhiệt”, giúp dự trữ lượng nước nóng đủ dùng và luôn sẵn sàng khi cần, thay vì phải làm nóng nước mỗi lần sử dụng.

Cấu tạo bồn bảo ôn có gì đặc biệt mà có thể giữ nhiệt tới 72h?

Cấu tạo của bồn bảo ôn tuy không quá phức tạp, nhưng mỗi thành phần đều đóng vai trò nhất định nhằm đảm bảo khả năng giữ nhiệt tối ưu, độ bền cao và vận hành an toàn. 

Ba lớp chính của bồn bảo ôn

Ruột bồn (lõi chứa nước)

Đây là phần quan trọng nhất, nơi trực tiếp chứa nước nóng hoặc lạnh. Vật liệu phổ biến để làm ruột bồn là inox 304, inox 316 hoặc thép tráng men cao cấp. Những vật liệu này có ưu điểm:

• Khả năng chống ăn mòn cao, không bị gỉ sét khi tiếp xúc với nước nóng lâu ngày.
• Đảm bảo an toàn vệ sinh nguồn nước và tuổi thọ sử dụng lâu dài.
• Một số loại ruột được hàn bằng công nghệ cao tần, cho mối hàn kín, chịu áp lực tốt.

Lớp cách nhiệt (bảo ôn)

Nằm giữa ruột bồn và lớp vỏ ngoài, lớp cách nhiệt có vai trò giữ nhiệt hiệu quả, ngăn không cho nhiệt thoát ra môi trường. Vật liệu sử dụng thường là:

• Polyurethane (PU) dạng bọt: nhẹ, độ bền cao, cách nhiệt tốt.
• Tỷ lệ lấp đầy cao > 95%, độ dày phổ biến từ 50mm đến 100 mm, tùy theo nhu cầu sử dụng và dung tích bồn.
• Nhờ lớp PU này, bồn có thể giữ nước nóng đến 72 giờ, hoặc lâu hơn với dòng cao cấp.

Vỏ ngoài (vỏ bồn)

Vỏ ngoài giúp bảo vệ toàn bộ kết cấu bồn khỏi tác động cơ học và môi trường như mưa, nắng, độ ẩm… Vật liệu thường dùng là:

• Inox 304 sáng bóng, không gỉ sét.
• Thép mạ nhôm kẽm sơn tĩnh điện – có khả năng chống tia UV, độ bền vượt trội.
• Nhựa ABS chịu lực, sử dụng trong một số bồn công suất nhỏ.

Các bộ phận phụ trợ quan trọng

Ngoài 3 lớp chính, bồn bảo ôn còn được tích hợp nhiều bộ phận phụ để nâng cao hiệu quả hoạt động:

• Van xả, van an toàn, van một chiều: kiểm soát áp suất trong bồn, tránh nổ vỡ khi quá nhiệt.
• Lỗ thông hơi: chỉ có ở bồn không chịu áp, giúp cân bằng áp suất với môi trường.
• Đồng hồ đo nhiệt độ: theo dõi nhiệt độ nước bên trong.
• Cổng nước vào/nước ra: bố trí phù hợp để kết nối với hệ thống nước nóng/lạnh.
• Chân đế và giá đỡ: làm bằng inox hoặc thép vững chắc, chống rung lắc và đảm bảo an toàn khi lắp đặt.
• Roon cao su/silicon cách nhiệt: đặt tại các vị trí nối ống, giúp kín khít, tránh rò rỉ.

Nguyên lý giữ nhiệt của bồn bảo ôn là gì?

Bồn bảo ôn không tự tạo ra nước nóng, mà giữ nhiệt cho nước đã được làm nóng từ nguồn cấp bên ngoài như: máy nước nóng năng lượng mặt trời, bơm nhiệt, lò hơi…

Nguyên lý giữ nhiệt của bồn dựa trên cơ chế tuần hoàn nhiệt khép kín: 

• Nước lạnh được đưa vào bộ trao đổi nhiệt của thiết bị gia nhiệt và được làm nóng.
• Khi đạt nhiệt độ cài đặt, nước nóng sẽ chảy vào bồn bảo ôn từ phía trên. Đồng thời, nước lạnh từ đáy bồn lại tiếp tục luân chuyển về bộ gia nhiệt.
• Quá trình này lặp lại liên tục cho đến khi toàn bộ nước trong bồn đạt nhiệt độ mong muốn.
• Sau đó, hệ thống gia nhiệt sẽ tạm ngắt, còn bồn bảo ôn sẽ giữ nhiệt trong nhiều giờ nhờ lớp cách nhiệt dày.

Nhờ cơ chế này, bồn bảo ôn giúp tiết kiệm năng lượng và đảm bảo luôn có sẵn nước nóng để sử dụng bất kỳ lúc nào.

Phân loại bồn bảo ôn nước nóng 

Thị trường bình bảo ôn hiện nay rất đa dạng về mẫu mã, dung tích, kiểu dáng và tính năng kỹ thuật. Việc phân loại bồn giúp người dùng dễ dàng lựa chọn sản phẩm phù hợp với mục đích sử dụng, vị trí lắp đặt và ngân sách đầu tư. 

Phân loại theo kiểu dáng (hình dạng)

Việc chọn kiểu dáng ảnh hưởng đến vị trí lắp đặt, đường ống dẫn và chi phí vật tư. Cụ thể:

• Bồn đứng: Là loại bồn có thiết kế dạng trụ đứng. Tiết kiệm diện tích sàn, phù hợp lắp trong phòng kỹ thuật, gầm cầu thang… Áp lực nước ra thường cao hơn nhờ chiều cao cột nước.
• Bồn ngang: Là loại bồn có thiết kế dạng trụ ngang, phù hợp lắp đặt trên mái nhà, khung thép hoặc gác xép. Dễ kết nối với các hệ thống năng lượng mặt trời lắp mái nghiêng.

Phân loại theo khả năng chịu áp suất

Đây là tiêu chí kỹ thuật quan trọng hàng đầu vì ảnh hưởng đến cấu tạo bồn, độ an toàn và phương thức vận hành trong hệ thống nước nóng.

Bồn bảo ôn chịu áp (hay còn gọi là bồn kín áp lực):

• Không có lỗ thông hơi.
• Có van xả áp để kiểm soát áp suất nước trong bồn khi nhiệt độ tăng cao.
• Kết nối trực tiếp với đường nước cấp – không cần thêm bơm tăng áp phía sau.

– Ưu điểm:

• Áp suất nước đầu ra mạnh, có thể sử dụng nhiều thiết bị cùng lúc như vòi sen, lavabo, máy giặt…
• Phù hợp với bơm nhiệt (heat pump) hoặc máy nước nóng năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng.

– Nhược điểm: Giá cao hơn loại không chịu áp.

Bồn bảo ôn không chịu áp (bồn hở)

• Có lỗ thông hơi nhỏ (thường ở đỉnh bồn).
• Không có van xả áp.
• Hoạt động ở áp suất thường (gần bằng khí quyển).

– Ưu điểm:

• Cấu tạo đơn giản, chi phí rẻ.
• Dễ bảo trì, lắp đặt nhanh.

– Nhược điểm: Cần lắp thêm bơm tăng áp nếu muốn có áp lực nước mạnh. Dễ thất thoát nhiệt qua lỗ thông hơi nếu không được che chắn kỹ.

Phân loại theo dung tích

Bồn bảo ôn dân dụng: Là loại bồn có dung tích nhỏ đến trung bình, được thiết kế để phục vụ nhu cầu nước nóng cho hộ gia đình hoặc công trình quy mô nhỏ.

• Dung tích phổ biến: từ 100L đến 500L
• Thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt trong không gian hẹp
• Giá thành phải chăng, dễ bảo trì
• Không nhất thiết phải chịu áp lực cao.

Bồn bảo ôn công nghiệp: Là loại bồn có dung tích lớn, chuyên dùng cho các công trình cần sử dụng nước nóng liên tục với lưu lượng cao như khách sạn, bệnh viện, nhà máy…

• Dung tích phổ biến: từ 1000L đến trên 10.000L
• Kích thước lớn, cấu tạo chắc chắn, vỏ inox dày và cách nhiệt tốt
• Có khả năng chịu áp lực cao, tích hợp van an toàn, cảm biến nhiệt
• Cần lắp đặt bởi đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp.

Vì sao phải sử dụng bồn bảo ôn?

Việc sử dụng bồn bảo ôn mang lại nhiều lợi ích vượt trội về mặt kỹ thuật, kinh tế lẫn an toàn sử dụng. Dưới đây là những lý do khiến bồn bảo ôn trở thành thiết bị không thể thiếu:

Giữ nhiệt lâu – Tối ưu hóa năng lượng sử dụng

Một trong những điểm nổi bật nhất của bồn bảo ôn chính là khả năng giữ nhiệt cực tốt, nhờ cấu tạo 3 lớp với lớp cách nhiệt PU Foam dày từ 50mm đến 100mm. Với thiết kế này, bồn có thể:

• Giữ nóng lên tới 72 giờ sau khi đun, giúp bạn có thể sử dụng nước nóng bất cứ lúc nào mà không cần phải làm nóng lại.
• Với nước lạnh, khả năng giữ nhiệt còn kéo dài đến 96 giờ, rất lý tưởng trong các ứng dụng công nghiệp hoặc ở khu vực thiếu ổn định nguồn điện.

Điều này đặc biệt hiệu quả trong các hệ thống dùng năng lượng mặt trời – vốn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Nhờ bồn bảo ôn, nguồn nước nóng được “dự trữ” sẵn và vẫn luôn đủ dùng vào buổi tối, những ngày mưa hoặc thời điểm nhu cầu tăng cao.

Tiết kiệm chi phí điện năng

Sự có mặt của bồn bảo ôn giúp giảm tần suất làm nóng nước, từ đó giảm tiêu thụ điện năng hoặc nhiên liệu cho hệ thống đun. Trong nhiều trường hợp:

• Máy nước nóng năng lượng mặt trời chỉ cần đun một lần trong ngày, sau đó nước nóng được giữ trong bồn để dùng dần.
• Bơm nhiệt (heat pump) cũng không cần hoạt động liên tục, giúp tăng tuổi thọ thiết bị và giảm chi phí vận hành.

Với bồn bảo ôn, người dùng có thể tận dụng tối đa nguồn năng lượng tạo ra, giảm thiểu hao phí và tối ưu hiệu suất toàn hệ thống.

Tăng độ an toàn khi sử dụng

Không giống như các thiết bị làm nóng nước bằng điện trực tiếp, bồn bảo ôn hoạt động như một thiết bị lưu trữ thụ động:

• Không có điện trở hay dây đốt bên trong ruột bồn → giảm nguy cơ chập cháy, rò rỉ điện, nhất là ở những nơi ẩm ướt hoặc gần nhà tắm.
• Với hệ thống kín có van xả áp, bồn bảo ôn giúp điều áp tự động, ngăn tình trạng nổ do áp suất tăng cao khi nước nóng.
• Một số bồn còn được trang bị thanh magie để xử lý nước cứng, chống đóng cặn, giúp đảm bảo chất lượng nước sinh hoạt.

Nhờ vậy, người dùng có thể an tâm hơn khi sử dụng nước nóng thường xuyên, đặc biệt là trong hộ gia đình có trẻ nhỏ và người lớn tuổi.

Đảm bảo lưu trữ ổn định, phục vụ đồng thời nhiều nhu cầu

Bồn bảo ôn với dung tích lớn cho phép:

• Cung cấp nước nóng đồng thời cho nhiều điểm sử dụng như: phòng tắm, bếp, máy giặt, vòi rửa tay…
• Đáp ứng nhu cầu nước nóng liên tục trong các cơ sở như khách sạn, spa, nhà máy, bệnh viện, nơi việc gián đoạn nước nóng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến vận hành.

Đây là giải pháp lưu trữ trung tâm hiệu quả và ổn định, khác biệt hoàn toàn so với các bình nước nóng cục bộ (gắn trên từng vòi), vốn tiêu hao nhiều năng lượng và chỉ sử dụng cho từng điểm riêng biệt.

Bền bỉ – Tuổi thọ cao – Bảo trì thấp

Hầu hết bồn bảo ôn được làm bằng inox 304 hoặc 316L, có độ bền cao, chống ăn mòn tốt và chịu được áp lực nước lớn. Lớp cách nhiệt PU cũng giữ được khả năng cách nhiệt ổn định trong suốt nhiều năm mà không cần thay thế.

• Tuổi thọ trung bình có thể từ 10–20 năm, nếu sử dụng đúng cách và vệ sinh định kỳ.
• Các linh kiện như van xả áp, đồng hồ nhiệt, thanh magie có thể dễ dàng thay thế, không ảnh hưởng đến hoạt động của bồn.
• Chi phí bảo trì thấp hơn so với hệ thống gia nhiệt bằng điện hoặc gas.

Thân thiện với môi trường

Việc sử dụng bồn bảo ôn trong hệ thống năng lượng mặt trời hoặc bơm nhiệt không chỉ tiết kiệm chi phí cho người dùng mà còn góp phần giảm phát thải CO₂ ra môi trường. Bằng cách hạn chế sử dụng điện hoặc nhiên liệu hóa thạch để đun nước, bạn đang gián tiếp bảo vệ môi trường sống.

Hiểu rõ về bồn bảo ôn là gì, cũng như cấu tạo và nguyên lý giữ nhiệt, sẽ giúp bạn lựa chọn thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng và tiết kiệm chi phí lâu dài. Nếu bạn đang tìm giải pháp lưu trữ nước nóng tối ưu cho gia đình hoặc công trình công nghiệp, đừng ngần ngại tham khảo các dòng sản phẩm chất lượng tại Megasun Solar – thương hiệu uy tín trong lĩnh vực năng lượng.