Chiller là gì?

Trong ngành công nghiệp làm lạnh hiện đại, hệ thống chiller hay hệ thống điều hòa trung tâm chiller được ứng dụng rất rộng rãi, phục vụ cho các không gian có yêu cầu cao về phòng sạch như xưởng sản xuất dược phẩm, y tế, ngành công nghiệp thực phẩm hay công nghiệp điện tử,..

Gần gũi hơn, ta có thể thấy hệ thống điều hòa trung tâm chiller với hệ thống ống thông gió mềm được sử dụng cho các không gian rộng, các công trình hiện đại như trung tâm thương mại, các tòa nhà cao tầng,..

Vậy hệ thống điều hòa trung tâm chiller là gì?

1. Chiller là gì?

chiller là gì

Hệ thống điều hòa trung tâm chiller là hệ thống điều hòa trung tâm sản sinh ra nguồn lạnh bằng cách làm lạnh nước thông qua bình bốc hơi.

Thông thường, nước được đưa vào chiller với nhiệt độ 12 độ và được chiller làm lạnh xuống 5 - 7 độ C, để cung cấp tới tải của công trình.

Hệ thống chiller thường được lắp đặt cho hệ thống điều hòa không khí trung tâm trong các nhà máy hoặc trung tâm thương mại, các công trình với không gian rộng,..

Một thiết bị chiller cơ bản sẽ bao gồm 4 thiết bị chính cho chu trình nhiệt là: Máy nén, van tiết lưu, thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi. Bên cạnh 4 thiết bị chính còn có các thiết bị khác hỗ trợ.

Nếu như AHU có các bộ phận cấu tạo có thể tách rời và có thể tùy biến thay đổi theo nhu cầu thực tế để lắp đặt thì chiller lại khác, thiết bị này thường được sản xuất nguyên cụm không thể tách rời và phải đạt tiêu chuẩn theo ARI.

Tìm hiểu thêm và AHU tại bài viết: https://thinhphatict.com/ahu-la-gi

2. Cấu tạo cơ bản của hệ thống điều hòa trung tâm chiller

Hệ thống điều hòa trung tâm chiller có hai loại là loại giải nhiệt bằng nước và loại giải nhiệt bằng gió. Ta có thể kể đến một số phần cấu tạo cơ bản của điều hòa trung tâm chiller như sau:

cấu tạo chiller

- Cụm trung tâm nước water chiller.

- Hệ thống đường ống dẫn nước lạnh, hệ thống ống nước giải nhiệt.

- Nồi áp hơi nước nóng, thanh điện trở dùng để tạo ra nguồn nhiệt để sưởi ấm, điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm để sưởi ấm vào mùa đông.

- Hệ thống tải, dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí sử dụng trực tiếp bao gồm: AHU, FCU, PAU, PHE,..

- Hệ thống tải sử dụng gián tiếp bao gồm: Hệ thống đường ống gió thổi qua phòng điều hòa, hệ thống van điều chỉnh ống gió, miệng gió – VAV, Damper,..

- Hệ thống bơm và tuần hoàn nước đối với chiller giải nhiệt nước.

- Hệ thống lọc bụi, thanh trùng để diệt khuẩn cho không khí.

- Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi và phân phối không khí, điều chỉnh năng suất làm lạnh và điều khiển cũng như báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống.

- Hệ thống tiêu âm, giảm âm, chống ồn.

3. Có những loại chiller nào?

Hệ thống chiller có thể được phân loại thành nhiều cách như:

+ Phân loại theo máy nén (Piston, trục vít, xoắn ốc, ly tâm,..)

+ Phân loại dựa trên thiết bị ngưng tụ: Chiller giải nhiệt nước (water cooled), chiller giải nhiệt gió (Air cooled, chiller hồi nhiệt (heat recovery), chiller qua bình bốc hơi không thay đổi, chiller qua bình bốc hơi thay đổi lượng nước, chiller hấp thụ,..

hệ thống chiller

Nhưng trên thực tế, máy lạnh chiller sẽ được chia ra làm hai nhóm chính là:

+ Máy lạnh chiller cơ động: Là loại máy sử dụng động cơ là máy nén khí để hoạt động

+ Máy lạnh chiller dùng môi chất thẩm thấu để vận hành trong quá trình trao đổi nhiệt.

Trong đó, hiệu suất của loại máy lạnh cơ động thường cao hơn so với máy lạnh dùng môi chất thẩm thấu và có thiết kế gọn gàng hơn. Tuy nhiên, loại máy này lại bị lê thuộc vào nhiều nguồn điện để chạy máy nén.

Loại máy lạnh dùng môi chất thẩm thấu tuy có thiết kế cồng kềnh hơn và tính cơ động cũng ít hơn nhưng lại không bị phụ thuộc vào điện năng, nó dùng trực tiếp nguồn năng lượng đầu vào như dầu khí, than đá hoặc nguồn nhiệt năng khác để tái tạo lại hệ thống môi chất thẩm thấu để chạy máy.

4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống chiller

Thông thường, hệ thống chiller sẽ được bố trí như sau:

Máy làm lạnh và giải nhiệt nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí phía dưới tầng hầm hoặc tầng trệt. Tháp giải nhiệt được đặt trên tầng thượng.

nguyên lý hoạt động của chiller

Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió thì được đặt trên tầng thượng trong cụm chiller, máy nén nén môi chất lên áp suất cao và nhiệt độ cao rồi qua vịnh tách dầu để tách các bụi dầu còn bám lại trong môi chất.

Môi chất sau khi được nén ở dạng hơi qua bình ngưng được trao đổi nhiệt với nước lạnh trong bình ngưng thải nhiệt ra nước. Quá trình này làm môi chất ngưng tụ thành dạng lỏng áp suất cao.

Môi chất lỏng ở nhiệt độ cao qua hệ thống tiết lưu sẽ được làm giảm áp suất thành môi chất lỏng áp suất thấp. Môi chất lỏng áp suất thấp sẽ lên bình bay hơi.

chiller hoạt động như thế nào

Bình bay hơi lấy nhiệt của nước cần làm lạnh trao đổi hiệt với môi chất lạnh ở nhiệt độ bay hơi. Hơi áp thấp từ đó sẽ được hút về qua máy nén, qua bình tách lỏng để tách các bụi lọc chưa bay hơi nhằm tránh hiện tượng va đập lực.

Nước lạnh từ bình chứa có nhiệt độ từ 9-11 độ C được hút từ các AHU sau đó sẽ được đưa vào bình bay hơi để được làm lạnh xuống còn 5 – 7 độ C.

Nước sau khi đã được làm lạnh sẽ được đưa về bình chứa. Từ bình chứa này nước sẽ đi đến các AHU và FCU để thực hiện quá trình trao đổi nhiệt với không khí cần làm mát.

Không khí đến AHU thì được các miệng gió hồi và gió tươi làm hạ nhiệt độ xuống để giảm hiệu suất làm lạnh. Nước giải nhiệt bình ngưng sẽ được hút ra tháp giải nhiệt.

Không khí sau khi được AHU xử lý xong thì được hút về các miệng thổi và qua các hệ thống quạt hướng tâm vào các đường ống đã được bọc cách nhiệt bằng bông thủy tinh. Hệ thống điều khiển bao gồm các cảm biến nhiệt sẽ được lắp ở các đường gió hồi.

Tóm lại, khi một hệ thống chiller hoạt động, ta có thể hình dung đơn giản rằng có 4 vòng tuần hoàn liên tục diễn ra trong hệ thống như sau:

vòng tuần hoàn chiller

- Vòng tuần hoàn đỏ: Mô tả quá trình nước nóng được bơm vào cooling tower và thải nhiệt ra môi trường.

- Vòng tuần hoàn xanh: Mô tả vòng tuần hoàn gas lạnh trong cụm water chiller.

- Vòng tuần hoàn tím: Mô tả quá trình nước lạnh được bơm đến các tải AHU, FCU, PAU,..

- Vòng tuần hoàn vàng: Mô tả đường đi của hệ thống ống gió thổi vào phòng sử dụng điều hòa.

Ý nghĩa của các thành phần chính trong hệ thống điều hòa trung tâm chiller

- Trong mô hình cấu tạo của điều hòa trung tâm chiller, cụm water cooled chiller được coi là trung tâm của hệ thống.

- Hệ thống bơm đảm nhận việc bơm nước lạnh qua chiller đến tải sử dụng trực tiếp, lưu lượng nước từ bơm qua chiller phải luôn ổn định, công suất bơm dựa vào cột áp và lưu lượng nước (dựa vào thông số của chiller).

chiller điều hòa trung tâm

- Hệ thống đường ống dẫn nước thường là ống thép đen được bọc cách nhiệt với đường nước lạnh hoặc ống đồng với đường ống nước nóng dẫn ra cooling tower. Tuy nhiên, loại ống nhựa PPR cũng đã bắt đầu được sử dụng, thay thế cho các loại ống thép hay ống đồng kể trên.

Lưu ý: Kích thước đường ống dựa vào lưu lượng nước mà nó chuyên trở. Việc lựa chọn đường ống có kích thước phù hợp rất quan trọng bởi nếu đường ống quá nhỏ sẽ dẫn đến việc tôt thất áp suất nước lớn đồng thời gây áp lực cho đường ống trong quá trình vận hành. Còn nếu đường ống quá lớn thì việc đầu tư sẽ lớn hơn, rất lãng phí.

- AHU: Là bộ xử lý nhiệt ẩm hệ thống ống gió trung tâm và được chia ra làm nhiều ống gió phụ đi vào không gian điều hòa. Một AHU có thể xử lý yêu cầu và dùng được cho cả một không gian lớn.

- FCU: Là thiết bị xử lý nhiệt cho phòng hoặc một khu vực nhỏ khi mà hệ thống ống gió của AHU không thể áp dụng được.

Xem thêm về FCU chi tiết hơn tại: https://thinhphatict.com/fcu-la-gi

- PAU: Luôn cấp gió khô hơn không khí trong không gian điều hòa.

- Hệ thống ống gió mềm: Có chức năng hòa trộn gió tươi và gió hồi. Lượng gió hòa trộn này sẽ được đứa vào AHU hoặc FCU để xử lý theo yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm của không gian điều hòa.

ống gió mềm

- Hệ thống kết nối điều khiển chiller: Bộ điều khiển DDC cho phép các thiết bị chiller, AHU, FCU, PAU, Van 2 ngã, 3 ngã,.. hoạt động độc lập. DDC có thể nhận tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng gió, lưu lượng nước, nồng độ CO2,..

được lập trình và điều khiển sẵn bằng máy tính có tích hợp cổng truyền thông và kết nối với hệ thống máy tính chủ qua các chuẩn giao tiếp.

Thông qua bộ điều khiển DDC, tình trạng hoạt động của các thiết bị trong hệ thống điều hòa trung tâm chiller được kiểm soát chặt chẽ và được điểu khiển theo nhu cầu của người điều khiển.

Kết

Trong hệ thống cơ điện của một công trình hiện đại, hệ thống điều hòa trung tâm luôn là một hạng mục quan trọng và hết sức cần thiết.

Trong đó, chiller – đóng vai trò là bộ phận rất quan trọng trong toàn bộ hệ thống, đảm nhận việc làm lạnh và phân phối nguồn lạnh tới các tải của công trình để phân phối, điều hòa không khí cho toàn bộ không gian công trình.

Ống gió mềm cách nhiệt, không chỉ là một bộ phận có chức năng làm đường dẫn cho nguồn không khí lạnh trong hệ thống chiller mà chất lượng của sản phẩm này cũng ảnh hưởng rất lớn tới hiệu quả hoạt động của hệ thống điều hòa trung tâm.

Thịnh Phát là nhà cung cấp các sản phẩm ống gió mềm có bảo ôn, ống gió mềm không có bảo ôn,.. chất lượng cao với giá thành luôn luôn hợp lý nhất thị trường.

Ngoài ra, Thịnh Phát còn là đơn vị có uy tín với hàng chục năm kinh nghiệm trong sản xuất và cung cấp các loại vật tư phụ trợ xây dựng, vật tư kim khí như thanh ren, đai treo ống, bu long ốc vít, ống thép luồn dây điện và các phụ kiện.

Để được nhận báo giá chi tiết cho các sản phẩm hoặc nhận tư vấn, quý khách vui lòng liên hệ:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG THỊNH PHÁT

Tầng 3, số 152 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội

Nhà máy: Khu 5, thôn Yên Phúc, phường Biên Giang, quận Hà Đông, Hà Nội

Mobile: 0902 103 586- 0904 511 158

Email: info@thinhphatict.com

Web: https://thinhphatict.com

Viết bình luận