Hệ thống làm lạnh Chiller là một thuật ngữ khá mới mẻ và không quen thuộc nhưng lại là một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp làm lạnh. Hệ thống Chiller ngày càng phổ biến và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau.
Cùng với Mec – Việt Nam, chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về hệ thống Chiller, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó trong bài viết dưới đây.
Tìm hiểu cơ bản về hệ thống Chiller
Định nghĩa Chiller
Chiller là máy tạo ra nước lạnh để cung cấp cho hệ thống làm lạnh. Thường được sử dụng tại siêu thị hoặc nhà máy.
Hệ thống Chiller còn được gọi là hệ thống điều hòa trung tâm. Nó là máy làm lạnh thực phẩm, đồ vật và tạo nước lạnh cho hệ thống điều hòa không khí trung tâm bằng cách sử dụng nước làm tải lạnh. Nước được làm lạnh thông qua quá trình bay hơi.
Hệ thống Chiller bao gồm 4 máy chính: máy nén, thiết bị ngưng tụ, van tiết lưu, và thiết bị bay hơi. Ngoài ra, còn có một số thiết bị phụ khác. Hệ thống Chiller được sản xuất theo dạng không tách rời và phải đạt chuẩn ARI.
Hệ thống này có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau: loại máy nén (ly tâm, xoắn ốc, piston, trục vít); phương pháp làm mát không khí; phương pháp làm mát bằng nước; loại thiết bị hồi nhiệt, v.v.
Cấu tạo của hệ thống Chiller làm mát nước công nghiệp
Cấu trúc cơ bản của hệ thống làm lạnh Chiller
Hệ thống Chiller bao gồm 5 thành phần chính:
- Cụm trung tâm nước Chiller
- Hệ thống ống nước lạnh và bơm nước lạnh
- Hệ thống tải sử dụng trực tiếp: AHU; FCU; PAU; PHE; …
- Hệ thống tải sử dụng gián tiếp: hệ thống gió thổi qua các phòng cần điều hòa, van điều chỉnh ống gió, miệng gió: VAV, Damper, …
4 vòng tuần hoàn của hệ thống Chiller
- Vòng màu đỏ: đây là vòng nước nóng được bơm vào cooling tower để tỏa nhiệt ra môi trường.
- Vòng màu xanh: đây là vòng gas lạnh tại cụm nước Chiller
- Vòng màu tím: đây là vòng nước lạnh được bơm đến AHU, FCU, PAU, PHE,…
- Vòng màu vàng: đây là vòng hệ thống ống gió thổi vào phòng điều hòa.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống Chiller
Hệ thống Chiller hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi trạng thái của nước. Nước chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng; từ trạng thái lỏng đến trạng thái rắn đông đặc.
Trong quá trình thu nhiệt, nước chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng và sau đó sang trạng thái khí. Nhiệt môi trường xung quanh được sử dụng để làm mát môi trường và làm giảm nhiệt độ. Quá trình ngược lại được gọi là quá trình tỏa nhiệt.
Hệ thống Chiller thường sử dụng quá trình làm lạnh nước bằng cách chuyển trạng thái từ lỏng sang khí (quá trình bay hơi nước) để thu nhiệt từ môi trường xung quanh. Nhờ đó, nước lạnh được tạo ra và sử dụng theo nhu cầu.
Ngược lại, khi khí ga áp suất được nén, nó trở thành ga lạnh. Khi đi qua máy nén, khí ở trạng thái hơi áp suất cao sẽ được giải nhiệt hoàn toàn để trở thành chất lỏng trong một chu trình kín. Hệ thống được điều chỉnh bằng van tự động.
Hệ thống Chiller bao gồm các thiết bị nào?
Hệ thống Chiller bao gồm những thiết bị sau:
Hình ảnh trung tâm hệ thống Chiller
Cụm water cooled chiller
- Cụm water cooled chiller là trung tâm của hệ thống Chiller. Thiết bị này có giá cao nhất và tiêu thụ năng lượng điện nhiều nhất.
- Thiết bị được sản xuất theo các công suất đã định sẵn.
- Việc tính toán và lựa chọn thiết bị này đơn giản hơn các phần khác. Chúng được chọn dựa trên yêu cầu về năng suất làm lạnh, loại máy nén gas, hiệu suất làm việc và loại gas. Hoặc có thể tùy chỉnh theo yêu cầu về tải lạnh, bơm nhiệt, v.v.
- Một số thương hiệu nổi tiếng cung cấp cụm water cooled chiller: York, Trane, Carrier, Hitachi, Dunham-bush, …
Hệ thống máy bơm và đường ống nước lạnh
Hệ thống máy bơm nước:
- Dùng để bơm nước lạnh qua Chiller đến hệ thống tải sử dụng trực tiếp. Hiệu suất làm lạnh sẽ tốt hơn nếu mỗi Chiller có máy bơm riêng và là loại máy bơm cao ốc dùng cho tòa nhà, có cột áp tương đối thấp và độ ổn định lớn.
- Lưu lượng nước bơm vào hệ thống phải được duy trì ổn định, không giảm hoặc tăng bằng biến tần trừ khi có sự kết hợp hợp lý với hệ thống tổng.
- Việc chọn công suất máy bơm dựa trên lưu lượng nước và cột áp nước. Tính toán cột áp bơm nước khá phức tạp vì có nhiều yếu tố tác động. Vì vậy, cần sử dụng phần mềm để có kết quả chính xác nhất.
Đường ống nước lạnh:
- Đường ống được làm bằng thép đen và có cách nhiệt để dẫn nước lạnh. Loại ống này dẫn nước đến cooling tower. Gần đây, người ta đã thay thế ống thép bằng ống nhựa PPR và đã có phản hồi tích cực.
- Việc chọn ống phải dựa trên lưu lượng nước truyền đi. Nếu ống quá nhỏ, sẽ làm giảm áp suất và tăng sức ép. Còn nếu ống quá to, sẽ làm tăng chi phí của hệ thống.
Hệ thống AHU; FCU; PAU; MAU
- Hệ thống AHU: đây là bộ xử lý nhiệt ẩm trong hệ thống Chiller. Nó có nhiều ống gió phụ khác nhau để cung cấp không khí điều hòa cho không gian. AHU có nhiều tổ hợp dàn ngưng tụ, lớp lọc bụi theo yêu cầu cho các diện tích lớn.
- FCU: Hệ thống này được sử dụng cho các phòng nhỏ hoặc những nơi mà hệ thống ống gió của AHU không thể đến được. Nó cũng có thể được cài đặt tại những nơi có yêu cầu đặc biệt về độ ẩm và nhiệt độ. FCU không có khả năng xử lý nhiệt tốt như AHU. Vì vậy, nếu yêu cầu cao hơn, nên sử dụng thêm PAU (pre Air Unit) bên ngoài và nối ống gió cho FCU.
- PAU: Là hệ thống cung cấp không khí khô hơn so với không khí trong điều hòa. Đây là độ khô thực tế mà không phải độ ẩm tương đối. Luôn cung cấp nhiệt độ thấp khi có thể giúp giảm kích thước của thiết bị trong không gian hoặc FCU.
Mô hình AHU
- Cấu trúc của mô hình AHU có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất. AHU là thiết bị trao đổi nhiệt giữa nước nóng hoặc lạnh với không khí.
- AHU yêu cầu có các thông số riêng biệt với thiết kế và công suất làm lạnh cao nhất. Cung cấp theo yêu cầu về nhiệt độ, lưu lượng gió, độ ẩm trước và sau của phòng.
- Hệ thống tủ điều khiển và tủ kết nối được sản xuất riêng tại 2 công ty khác nhau.
- Để giảm bớt quy trình tính toán phức tạp, các nhà sản xuất cung cấp các phần mềm với nhiều tính năng chọn lựa cho từng hãng. Chỉ cần có đầy đủ thông số, bạn có thể lựa chọn AHU phù hợp nhất.
Đường ống nước lạnh vào AHU
Không phải tất cả các dàn coil AHU hoạt động với tải đầy mức, điều này phụ thuộc vào quy trình thiết kế và công suất làm lạnh cao nhất. Dưới đây là một số giải pháp để tăng hiệu suất hệ thống:
- Van 2 chiều (two way valve control): loại van này giúp điều chỉnh lưu lượng nước cấp, giải phóng áp suất và tiết kiệm điện cho máy bơm.
- Van 3 chiều (three way valve control): giúp duy trì lưu lượng nước liên tục.
- Điều khiển bằng van mở và van khóa (face and bypass damper control): giảm lượng gió thổi qua bypass damper khi không hoạt động. Tiết kiệm năng lượng và không gian, và giảm chi phí bảo trì.
- Hệ thống chính/ phụ cấp nước: đây là hệ thống hai vòng nước bao gồm vòng chính và vòng phụ. Vòng chính cung cấp nước đến Chiller và làm việc với các bơm áp suất thấp. Vòng phụ giúp phân phối nước lạnh đến công trình và làm giảm năng lượng tiêu thụ.
Variable Primary Flow (VPF)
VPF là hệ thống một dòng nước đi qua Evaporator của Chiller và sử dụng bơm biến tần để điều khiển.
- Cả Chiller và bơm nước có khả năng giảm tải.
- Cần tính toán chính xác đường ống bypass để đáp ứng lưu lượng tối thiểu của Chiller.
- VPF giúp giảm 3% năng lượng tiêu thụ hàng năm cho toàn bộ hệ thống. Giảm chi phí đầu tư khoảng 4-8%, tiết kiệm không gian và giảm chi phí bảo trì, giảm điện năng sử dụng cho hệ thống bơm lạnh (25-50%) và giảm điện năng sử dụng cho Chiller (13%).
Hệ thống ống gió
- Hệ thống ống gió kết hợp gió hồi và gió tươi và cung cấp lượng gió này vào AHU hoặc FCU để xử lý theo yêu cầu của người sử dụng.
- Có nhiều phương pháp tính toán hệ thống ống gió, nhưng phương pháp phổ biến nhất vẫn là phương pháp ma sát đồng điệu.
- Việc lựa chọn số lượng và kích thước miệng gió dễ dàng.
- Ngoài ra, còn nhiều loại ống gió khác như ống gió hồi, ống gió thải, ống gió tăng áp, v.v.
- Tính toán không quá phức tạp vì dễ dàng lựa chọn số lượng và kích thước miệng gió và các nhánh. Thông số quan trọng nhất là lưu lượng gió và yêu cầu độ ồn, có thể dễ dàng tra cứu. Tuy nhiên, việc biểu diễn trên bản vẽ 2D hoặc 3D để có kết quả chính xác nhất cho nhà đầu tư là khó khăn nhất.
- Ngoài ra, còn có các loại khác như ống gió hồi, ống gió thải, ống gió tăng áp, v.v.
Hệ thống điều khiển Chiller
- Tất cả các thiết bị trong hệ thống sử dụng bộ điều khiển DDC. DDC có thể nhận tín hiệu từ cảm biến và được lập trình điều chỉnh thông qua máy tính với giao diện truyền thông tích hợp.
- DDC được kết nối với máy chủ qua giao thức giao tiếp.
- Máy chủ có thể biết được hệ thống nào đang hoạt động và kiểm soát trạng thái hoạt động theo yêu cầu của người quản lý.
- Việc cài đặt điều khiển yêu cầu đảm bảo các thiết bị giao tiếp được với nhau và kết nối máy tính với phần mềm BMS riêng.
Phân loại hệ thống làm lạnh Chiller theo công dụng
Hệ thống Chiller được sử dụng để làm lạnh nước cho đến mức yêu cầu, do đó chúng có thể được phân loại dựa trên công dụng của chúng như sau:
- Ứng dụng trong công nghiệp giải nhiệt: Có thể điều chỉnh nhiệt độ trong khoảng rộng, từ 60 độ xuống 30 độ C. Thường được sử dụng trong các nhà máy in, nhựa, giải nhiệt quá trình trộn hóa chất, làm lạnh máy công nghiệp, làm lạnh nước khi trộn bê tông, quá trình lên men trong nhà máy bia, …
- Ứng dụng làm điều hòa không khí trung tâm với dải điều chỉnh nhiệt hẹp hơn, từ 7-12 độ C. Thường được sử dụng tại trung tâm thương mại, nhà sách, siêu thị, xưởng công nghiệp (nhà thuốc, dệt may, …)
Mec – Việt Nam: Đơn vị thi công lắp đặt hệ thống Chiller uy tín nhất tại Hà Nội
Nếu bạn đang băn khoăn không biết đơn vị nào uy tín để thi công lắp đặt hệ thống Chiller, hãy liên hệ ngay với công ty Mec – Việt Nam – một trong những công ty cung cấp hệ thống Chiller chất lượng nhất trên thị trường hiện nay.
Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thông gió, làm mát và điều hòa không khí, Mec – Việt Nam chuyên thi công lắp đặt hệ thống Chiller, bao gồm:
- Tư vấn thiết kế hệ thống Chiller phù hợp với cơ sở hạ tầng
- Thực hiện lắp đặt hệ thống Chiller nhanh chóng và chất lượng.
- Bảo trì định kỳ.
Mec – Việt Nam cam kết mang đến cho khách hàng các sản phẩm chất lượng cao, giá thành hợp lý và hỗ trợ bảo hành lâu dài. Chúng tôi hân hạnh giúp khách hàng thiết kế các giải pháp hiệu quả nhất và đảm bảo sự hài lòng tuyệt đối!
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ:
CÔNG TY XÂY DỰNG VÀ CƠ ĐIỆN VIỆT NAM
Trụ sở: Số 11, ngách 6/8, đường Đội Nhân, Phường Vĩnh Phúc, Ba Đình, Hà Nội
Văn phòng giao dịch: Tầng 6, tòa nhà Việt Á, số 9 đường Duy Tân, Cầu Giấy, Hà Nội
Hotline: 0945.762.386
Email: info@mec-vietnam.com hoặc trinhbkhn1205@gmail.com
Với những thông tin hữu ích trên, hy vọng bạn đã tìm thấy hệ thống Chiller phù hợp và đồng thời tìm được đơn vị cung cấp hệ thống Chiller uy tín nhất tại Hà Nội. Hãy liên hệ ngay với MEC – VIỆT NAM để được tư vấn miễn phí và sử dụng sản phẩm, dịch vụ tốt nhất!