Hệ thống máy lạnh chiller đến với người dùng từ lâu và được đón nhận rất nhiệt tình nhờ tính ứng dụng cao. Sản phẩm được sử dụng rộng rãi dành cho các ngành dược phẩm, thực phẩm, điện tử, y tế…và nhiều lĩnh vực khác trong cuộc sống. Vậy bạn có biết chiller là gì và hệ thống máy lạnh chiller hoạt động như thế nào chưa? Những thông tin được dưới đây được công ty điện lạnh Việt Phát chia sẻ chắc chắn sẽ là cẩm nang hữu ích đưa bạn khám phá tường tận nhất mọi thắc mắc còn bỏ ngõ.
Định nghĩa chiller là gì?
Chiller được hiểu đơn giản là một máy sản xuất nước lạnh đóng vai trò cung cấp tải của công trình. Chiller được lắp đặt ở những trung tâm thương mại lớn, những nhà máy công nghiệp lớn hoặc các siêu thị hiện nay. Chiller thường được sản xuất nguyên cụm, không tách rời và phải đạt tiêu chuẩn ARI.
Hệ thống máy lạnh chiller là gì?
Hệ thống máy lạnh chiller là hay còn gọi là hệ thống điều hòa trung tâm, tên tiếng Anh là Chiller central air conditioning system. Đây là loại máy có chức năng sản sinh ra nguồn lạnh phục vụ cho mục đích làm lạnh thực phẩm và các đồ vật, sản xuất nước lạnh sử dụng cho hệ thống điều hòa trung tâm, dùng nước làm chất tải lạnh, theo đó nước đưa vào được làm lạnh qua bình bốc hơi. Hệ thống chiller máy lạnh gồm có 4 loại máy chính là: máy nén, van tiết lưu, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi. Ngoài ra còn có một số thiết bị phụ khác đi kèm của hệ thống.
Cấu tạo của hệ thống máy lạnh chiller
Hệ thống máy lạnh chiller được cấu tạo bởi 5 phần chính:
Water chiller (cụm trung tâm nước)
Water chiller (cụm trung tâm nước) chính là trung tâm của hệ thống máy lạnh chiller. Đây là bộ phận tiêu thụ điện năng lớn nhất và có giá thành cao hơn so với những thiết bị khác. Water chiller được sản xuất hàng loạt theo công suất đã định sẵn, sau đó phân phối riêng lẻ ở nước ngoài theo các công trình lớn. Water chiller được lựa chọn phụ thuộc vào năng suất lạnh theo yêu cầu, loại máy nén gas, hiệu suất làm việc, loại gas hoặc các yêu cầu kèm theo khác như chất tải lạnh, gắn bơm nhiệt…
Hệ thống bơm nước lạnh và đường ống lạnh
Bơm nước lạnh của hệ thống máy lạnh chiller có vai trò trong việc bơm nước lạnh qua chiller đi đến tải sử dụng trực tiếp. Mỗi chiller sẽ có riêng một bơm khi hiệu suất cao hơn. Loại bơm này là loại bơm được sử dụng cho nhà cao tầng, có cột áp không cao lắm, độ ồn nhỏ. Lưu lượng nước đi từ bơm qua chiller được giữ ổn định, không tăng/ giảm công suất lưu lượng bằng biến tần. Khi chọn công suất bơm đều dựa vào cột áp và lưu lượng nước có sẵn theo thông số đã chọn.
Đường ống lạnh được bọc cách nhiệt với ống thép đen hay ống đồng, ống nhựa PPR. Chọn kích thước đường ống như thế nào sẽ căn cứ vào lưu lượng chuyên chở của nó. Nếu đường ống nhỏ dẫn đến việc tổn thất áp suất nước lớn, đường ống cũng phải chịu áp suất cao khi làm việc. Nếu đường ống quá lớn cũng dẫn đến tăng giá thành thi công và giá của đường ống.
Hệ thống tái sử dụng trực tiếp
Hệ thống tái sử dụng trực tiếp như AHU, PAU, FCU, PHE…có bản chất giống nhau tuy nhiên mục đích sử dụng khác nhau. Trong đó:
- AHU: Chính là bộ xử lý nhiệt ẩm của hệ thống ống gió trung tâm, chia thành nhiều ống gió phụ. Một AHU được thiết kế với nhiều lớp lọc bụi và nhiều dàn coil ống đồng tùy vào điều kiện xử lý và tùy vào yêu cầu cho một không gian lớn.
- FCU: Được sử dụng cho nhiều phòng nhỏ khác nhau hay các khu vực nhỏ, nơi mà hệ thống ống gió AHU không đến được. Vì kích thước hạn chế nên bộ phận này không xử lí nhiệt ẩm tốt như bộ phận AHU. Vì thế bắt buộc chúng ta phải sử dụng thêm bộ xử lý PAU, được lắp bên ngoài, nối ống gió cho nhiều FCU ở bên trong.
- PAU: Là bộ phận cấp gió khô hơn không khí trong điều hòa.
Hệ thống ống gió
Hệ thống ống gió là bộ phận hòa gió tươi và gió hồi để đưa vào AHU hoặc FCU, xử lý theo yêu cầu về độ ẩm, nhiệt độ trong không gian điều hòa. Phương pháp sử dụng hệ thống ống gió phổ biến nhất vẫn là phương pháp ma sát đồng đều. Tính toán ống gió cũng không phức tạp vì dễ dàng trong việc lựa chọn số lượng miệng gió, kích thước đoạn nhánh.
Hệ thống bơm và tuần hoàn nước qua cooling tower
Hệ thống bơm và tuần hoàn nước qua cooling tower đối với chiller giải nhiệt nước. Các thiết bị đều hoạt động độc lập thông qua bộ điều khiển DDC. DDC nhận tín hiệu từ cảm biến đã được lập trình sẵn bằng máy tính, có tích hợp cổng truyền thông. DDC kết nối với hệ thống máy chủ qua chuẩn giao tiếp kết nối được với nhau. Vì thế mà máy tính nhận biết được hệ thống đang hoạt động như thế nào.
Phân loại hệ thống máy lạnh chiller
Có nhiều cách phân loại hệ thống máy lạnh chiller, trong đó cách phân loại chủ yếu nhất là dựa vào loại thiết bị ngưng tụ sẽ có 2 loại cơ bản:
- Chiller giải nhiệt nước: Chiller giải nhiệt nước là hệ máy làm lạnh nước công nghiệp với nhiệt độ tạo ra từ 6 độ C – 300 Nhiệt độ này rất phù hợp cho các nhu cầu sản xuất khác nhau.
- Chiller giải nhiệt gió: Đây là hệ thống được tạo ra áp dụng nguyên lý làm lạnh cưỡng bức bằng ga. Hệ thống cũng tương tự như hệ thống giải nhiệt nước tuy nhiên cấu tạo vẫn có một số khác biệt. Chiller giải nhiệt gió sử dụng quạt hút cưỡng bức để giải nhiệt mà không sử dụng tháp giải nhiệt gas. Hiệu suất lạnh kém hơn chiller giải nhiệt nước, chỉ bằng 70% hiệu suất làm lạnh nên cần phải được bảo dưỡng thường xuyên.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống máy lạnh chiller
Hệ thống máy lạnh chiller có nguyên lý hoạt động đơn giản dựa trên sự chuyển hóa trạng thái của nước. Theo đó, nước sẽ từ dạng khí ngưng tụ mà chuyển thành dạng lỏng; sau đó dạng lỏng lại đông đặc thành rắn.
Quá trình thu nhiệt trong hệ thống chiller thid nước được chuyển hóa từ rắn sang thể lỏng rồi chuyển sang thể khí. Nghĩa là sử dụng nhiệt từ môi trường xung quanh để làm mát môi trường và làm giảm nhiệt độ. Quá trình này xảy ra ngược lại là quá trình tỏa nhiệt.
Hệ thống áp dụng quá trình hóa lỏng chuyển sang khí để thu nhiệt xung quanh và làm lạnh. Lúc này gas lỏng bay hơi, hấp thu nhiệt từ nước làm cho nước lạnh theo yêu cầu. Ngược lại, trong một chu trình khép kín, gas hơi áp suất nên gas lạnh, đi qua máy nén sẽ ở trạng thái hơi áp suất cao, do đó được giải nhiệt hoàn toàn sang dạng lỏng. Hệ thống này sẽ được điều chỉnh hoàn toàn bằng van tự động.
Mô hình của hệ thống máy lạnh chiller
Hệ thống máy lạnh chiller có vòng tuần hoàn như sau:
- Vòng tuần hoàn màu đỏ: Là vòng tuần hoàn nước nóng được bơm vào cooling tower, thải nhiệt ra môi trường.
- Vòng tuần hoàn màu xanh: Vòng tuần hoàn gas lạnh có trong cụm water chiller
- Vòng tuần hoàn màu tím nhạt: Vòng tuần hoàn nước lạnh bơm đến các bộ phận FCU, AHU, PAU, PHE…
- Vòng tuần hoàn màu vàng: Vòng tuần hoàn của ống gió khi thổi vào phòng được điều hòa
Kết luận
Hệ thống máy lạnh chiller là hệ thống lạnh có công suất lớn đóng vai trò quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng điện. Vì thế đây là lựa chọn tuyệt vời mà các rạp chiếu phim, trung tâm thương mại… Sự ra đời của máy lạnh chiller khắc phục được những hạn chế mà các hệ thống trước chưa thể đáp ứng. Bài viết của Vfpress trên đây là tất tần tật những thông tin về chiller và hệ thống máy lạnh chiller giúp bạn hiểu hơn về hệ thống này để có sự lựa chọn phù hợp nhất.