Hệ thống điều hòa chiller là một thiết bị quan trọng trong các tòa nhà hiện đại, đóng vai trò quan trọng và có cấu tạo phức tạp gồm nhiều bộ phận khác nhau. Để hiểu rõ hơn về hệ thống điều hòa chiller, hãy cùng Hợp Phát tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó trong bài viết này.
>>> Xem thêm: Hệ thống điều hòa trung tâm VRV, VRF là gì? Ưu nhược điểm
1. Giới thiệu về hệ thống điều hòa công nghiệp chiller
Hệ thống điều hòa chiller (hay hệ thống điều hòa trung tâm nước) cung cấp nước lạnh để làm mát các tòa nhà lớn. Hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt động lực học, nước lạnh được phân phối đến FCU để làm mát không khí. Ưu điểm so với hệ thống thông thường: tiết kiệm điện, hiệu quả cao và linh hoạt.
Điều hòa Chiller thường được chia làm 2 loại gồm:
- Máy lạnh động cơ: Sử dụng động cơ máy nén khí để hoạt động.
- Máy lạnh dùng môi chất thẩm thấu: Sử dụng một chất thẩm thấu để vận hành trong quá trình trao đổi nhiệt.
>>> Xem thêm: Hệ thống chiller giải nhiệt nước là gì? Cấu tạo, nguyên lý làm việc
2. Cấu tạo cơ bản của hệ thống máy lạnh chiller
Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Chiller được cấu thành từ năm phần chính sau:
- Bộ phận chính: Water Chiller, nơi nước được làm lạnh.
- Hệ thống ống dẫn: Bao gồm đường ống dẫn nước lạnh và bơm để vận chuyển nước lạnh.
- Các thiết bị sử dụng nước lạnh trực tiếp: Như AHU (Air Handling Unit), FCU (Fan Coil Unit), PAU (Primary Air Unit), PHE (Plate Heat Exchanger), và các thiết bị khác.
- Các thiết bị sử dụng nước lạnh gián tiếp: Hệ thống ống gió dẫn vào các phòng cần điều hòa, bao gồm cả van điều chỉnh và miệng gió như VAV (Variable Air Volume), Damper, và các phụ kiện liên quan.
- Hệ thống bơm và tuần hoàn nước: Đối với các Chiller sử dụng hệ thống giải nhiệt bằng nước, bao gồm cả Cooling Tower để làm mát nước tuần hoàn.
3. Nguyên lý hệ thống điều hòa công nghiệp chiller
Nước lưu thông liên tục trong hệ thống ống, được làm mát bởi Chiller đến 7°C. Khi đi qua các dàn lạnh như FCU/AHU, nước này sẽ thu nhiệt từ không khí phòng, giúp giảm nhiệt độ không gian sống.
Sau quá trình trao đổi nhiệt, nước nóng lên 12°C và được bơm trở lại Chiller, nơi nó sẽ được làm lạnh lại và tiếp tục chu trình.
>>> Xem thêm: Chiller AQUA: phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động chi tiết
4. Mô hình hoạt động của hệ thống máy lạnh chiller
Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Chiller hoạt động dựa trên bốn chu trình tuần hoàn, mỗi chu trình có chức năng riêng biệt:
- Chu trình màu đỏ: Đây là chu trình tuần hoàn của nước nóng, được bơm từ Chiller đến Cooling Tower để giải phóng nhiệt ra môi trường.
- Chu trình màu xanh: Chu trình này quản lý gas lạnh trong Water Chiller, nơi gas được làm lạnh và chuẩn bị cho quá trình làm mát.
- Chu trình màu tím nhạt: Trong chu trình này, nước lạnh được bơm đến các thiết bị như FCU (Fan Coil Unit), AHU (Air Handling Unit), PAU (Primary Air Unit), PHE (Plate Heat Exchanger) để làm mát không gian.
- Chu trình màu vàng: Đây là chu trình của hệ thống ống gió, nơi không khí được điều hòa và thổi vào các phòng, tạo ra môi trường sống thoải mái.
Mỗi chu trình tuần hoàn đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ lý tưởng và sự thoải mái trong không gian sống và làm việc.
5. Phân loại hệ thống chiller công nghiệp
5.1. Phân loại theo thiết bị ngưng tụ
Chiller công nghiệp giải nhiệt gió
Hệ thống chiller giải nhiệt gió (chiller gió) phát triển sử dụng gió với hiệu suất làm lạnh vượt trội so với hệ thống chiller sử dụng nước. Điều này làm cho chiller gió trở thành lựa chọn phổ biến trong các cơ sở công nghiệp có nhu cầu làm lạnh ở mức độ thấp.
Nguyên tắc hoạt động của chiller công nghiệp gió là dựa trên sự thay đổi trạng thái của chất lỏng. Hơi nước được làm ngưng tụ thành lỏng, và sau đó lỏng lại được biến đổi trở lại thành hơi.
Quá trình tạo ra sự chuyển đổi giữa hơi và lỏng, đồng thời thu được nhiệt lượng từ môi trường xung quanh. Kết quả là hệ thống có thể sử dụng nhiệt này để làm mát các thiết bị và làm cho môi trường xung quanh trở nên mát mẻ hơn.
Hệ thống giải nhiệt nước
Hệ thống chiller giải nhiệt nước (chiller trục vít) là một thiết bị sử dụng tháp giải nhiệt để làm mát gas. Thông thường, nó được áp dụng để làm lạnh nước trong các dự án quy mô lớn như các nhà kho thực phẩm, siêu thị, nhà máy, trung tâm thương mại, và nhiều nơi khác. Tháp giải nhiệt của chiller có khả năng làm giảm nhiệt độ của nước từ 40-90 độ C xuống dưới 30 độ C.
5.2. Phân loại theo công dụng
Điều hòa không khí trung tâm
Được áp dụng trong các môi trường với yêu cầu nhiệt độ nước thấp, thường chỉ từ 7-12 độ C. Các địa điểm lắp đặt phổ biến bao gồm siêu thị, nhà sách, văn phòng, nhà máy, trung tâm thương mại, xưởng sản xuất, và nhiều nơi khác.
Giải nhiệt công nghiệp – máy làm mát khuôn nhựa
Điều chỉnh nhiệt độ của nước từ 60-90 độ C xuống dưới 30 độ C bằng cách sử dụng tháp giải nhiệt. Chiller công nghiệp được áp dụng trong các lĩnh vực như nhà máy sản xuất nhựa, nhà may mẫu, cung cấp nước lại trong bê tông, các tủ đông chứa trong siêu thị,….
5.3. Phân loại theo máy nén
Dựa vào máy nén, trên thị trường hiện nay có các loại chiller như: chiller Piston, chiller trục vít, chiller xoắn ốc. Mỗi loại chiller công nghiệp này đều có những ưu điểm và hạn chế riêng.
Quyết định lựa chọn được đưa ra dựa trên nhu cầu cụ thể của ngành sản xuất, hiệu suất và tiêu thụ năng lượng của máy. Bên cạnh đó, việc xác định kích thước và không gian phù hợp là điều cần thiết trước khi tiến hành lắp đặt chiller.
6. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống điều hòa chiller
Mỗi một loại điều hòa đều có trong mình ưu điểm vượt trội và nhược điểm, sau đây là ưu và nhược điểm của Hệ thống điều hòa chiller:
Ưu điểm của hệ thống chiller:
- Hệ thống chiller có công suất lạnh lên đến 3000 tấn, phù hợp cho các công trình lớn hoặc có nhu cầu làm lạnh lớn.
- Được lắp đặt trong phòng, tầng hầm hoặc sân thượng mà không ảnh hưởng đến mỹ quan của công trình.
- Chiller sử dụng nước làm chất làm lạnh và nhờ bơm phân phối nước đến các thiết bị trao đổi nhiệt, nên có thể dẫn nước đi xa hoặc lên cao tầng một cách hiệu quả và linh hoạt.
- Hệ số hiệu suất COP của chiller công nghiệp cao, kết hợp với điều kiện vận hành tối ưu của bơm, sẽ tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành đáng kể.
- Có thể tinh chỉnh ứng dụng rộng rãi và thiết kế đa dạng phù hợp với từng dự án cụ thể như: kết hợp với nhiệt bình để làm nóng nước cho khách sạn, bệnh viện, kết nối với nhiều máy bơm primary/secondary để phân phối nước cho các tòa nhà cao tầng hoặc khu phức hợp một cách hiệu quả.
- Quản lý và điều khiển hiệu quả thông qua kết nối với hệ thống quản lý tòa nhà.
- Chiller có thể làm việc ở nhiệt độ nước đến mức chênh lệch cao đến 9 độ C, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
- Kích thước nhỏ gọn, tiết kiệm không gian và dễ dàng vận chuyển và lắp đặt.
Nhược điểm của hệ thống chiller:
- So với các hệ thống điều hòa khác, chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống chiller thường đắt hơn.
- Quá trình thi công và lắp đặt hệ thống chiller thường phức tạp hơn so với các hệ thống khác.
- Để điều khiển vận hành và bảo trì hệ thống chiller một cách hiệu quả, cần có đội ngũ kỹ thuật chuyên môn và có kinh nghiệm.
>>> Xem thêm: 3 Cách tính công suất điều hòa trung tâm chuẩn xác nhất
7. Ứng dụng của hệ thống điều hòa công nghiệp chiller
Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Chiller là giải pháp làm mát và kiểm soát độ ẩm lý tưởng cho các cơ sở từ quy mô trung bình đến lớn, bao gồm cả thương mại và công nghiệp.
Đặc biệt, Chiller còn được ứng dụng rộng rãi trong việc duy trì nhiệt độ ổn định cho các quy trình sản xuất như chế biến thực phẩm, sản xuất đồ uống, ngành công nghiệp nhựa, chế biến hóa chất và cả trong lĩnh vực khách sạn, mang lại hiệu quả cao trong việc bảo quản và sản xuất.
8. Một số lưu ý về hệ thống điều hòa chiller
Hệ thống điều hòa Chiller đem lại hiệu quả làm mát và giải nhiệt đáng kể, với khả năng ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, có một số điểm cần lưu ý khi sử dụng Chiller:
- Người điều hành hệ thống cần phải có sự tinh tế và nhạy bén để có thể nghe được các âm thanh phát ra từ máy làm lạnh.
- Kiểm tra đường hút của máy xem liệu máy có bị đóng đá hay không.
- Theo dõi kỹ các thông số kỹ thuật của máy để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
- Trước khi vận hành máy, Cần xem xét cẩn thận những yếu tố có liên quan như nguồn điện, nguồn nước và các yếu tố khác để đề phòng mọi rủi ro có thể xảy ra.
- Thường xuyên ghi chép lại quá trình vận hành của máy.
Các bài viết liên quan:
- Bảo trì điều hòa trung tâm, lợi ích và quy trình bảo trì chi tiết
- Bảng mã lỗi điều hòa trung tâm LG đầy đủ và chi tiết nhất 2024
Trên đây là toàn bộ những thông tin về Hệ thống điều hòa chiller chi tiết từ cấu tạo cho đến nguyên lý hoạt động mà Hợp Phát muốn chia sẻ đến bạn, hy vọng những chia sẻ này của tôi sẽ giúp ích được cho bạn.
){kind=link}