Chiller là gì? Đặc điểm cấu tạo và ứng dụng của Chiller

Vat Lieu Xay Dung 31-Thg10-2018
Chiller là gì? Đặc điểm cấu tạo và ứng dụng của Chiller
Chiller là gì? Đặc điểm cấu tạo và ứng dụng của Chiller. Cụm Water Cooled Chiller được sản xuất hàng loạt theo các công suất đã định sẵn tại các nước có nền công nghệ cao

Chiller là gì? Đặc điểm cấu tạo và ứng dụng của Chiller

Chắc chắn khi mới thành lập doanh nghiệp, cơ quan, công ty hay chung cư, bạn sẽ cần lắp đặt một hệ thống điện lạnh đầy đủ. Khi được tư vấn, bạn sẽ nghe chuyên viên nhắc nhiều đến Chiller. Vậy, bạn đã hiểu rõ Chiller là gì chưa. Hãy cùng tìm hiểu ngay trong bài viết dưới đây nhé!

Chiller là gì?

Chiller là một hệ thống máy và được hiểu là máy sản xuất ra nước lạnh để cung cấp tới các tải của công trình. Được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp nên chúng ta thường thấy chiller được lắp đặt cho các nhà máy, trung tâm thương mại, tòa nhà cao ốc,…Vậy chúng ta có thể gọi tắt Chiller là “máy lạnh”.

Hệ thống Chiller còn có tên gọi khác là hệ thống điều hòa trung tâm Chiller, hay có thể hiểu là loại máy sản xuất nước lạnh sử dụng trong hệ thống điều hòa trung tâm, trong đó nước là chất tải lạnh. Ở đây, nước sẽ được làm lạnh qua bình bốc hơi (tuỳ thuộc vào nhu cầu, thông thường là vào 12°C – ra 7°C.

Cấu tạo của Chiller

Cấu tạo của Chiller

Cấu tạo của hệ thống điều hòa trung tâm nước Chiller cơ bản gồm 5 phần cơ bản:

  • Cụm trung tâm nước water Chiller.
  • Hệ thống đường 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 đường ống gió thổi qua phòng cần điều hòa, vác van điều chỉnh ống gió, miệng gió: VAV, Damper, …
  • Hệ thống bơm và tuần hoàn nước qua Cooling Tower (nếu có) đối với chiller giải nhiệt nước.

Nguyên lý hoạt động Chiller là gì?

Đây là nguyên lý hoạt động của Chiller:
- Nước được vận chuyển tuần hoàn trong đường ống qua Chiller làm lạnh xuống 70C.
- Sau đó chảy qua các dàn trao đổi nhiệt FCU/AHU,nước lạnh được trao đổi nhiệt với không khí tuần hoàn trong phòng và làm cho nhiệt độ trong phòng giảm xuống.
- Nước lạnh bị hấp thụ nhiệt với không khí trong phòng nóng lên đến khoảng 120C được bơm tuần hoàn quay trở về Chiller, tại đây nước lại tiếp tục được làm lạnh xuống 70C.

Nguyên lý hoạt động Chiller là gì?

Phân loại Chiller

Có hai loại chiller phổ biến là:  Chiller giải nhiệt nước và Chiller giải nhiệt gió
Về Chiller giải nhiệt bằng nước - Water cooled chiller: công suất hoạt động lớn từ 5ton đến trên 1000ton. Chiller giải nhiệt nước thích hợp với công trình lớn hoặc rất lớn.

Chiller giải nhiệt bằng gió - Air cooled chiller: công suất hoạt động nhỏ nên Chiller giải nhiệt gió thích hợp hơn với những công trình yêu cầu công suất nhỏ, những vùng nước nhiễm phèn.

Mô hình hệ thống hoạt động của hệ thống Chiller

Các vòng tuần hoàn trong hệ thống Chiller

Có 4 vòng tuần hoàn cho hệ thống như sau:
- Vòng tuần hoàn màu đỏ: Là vòng tuần hoàn nước nóng bơm vào cooling tower thảy nhiệt này ra môi trường.
- Vòng tuần hoàn màu xanh: Là vòng tuần hoàn gas lạnh trong cụm water chiller.
- Vòng tuần hoàn màu tím nhạt: Là vòng tuần hoàn nước lạnh được bơm đến AHU, FCU, PAU, PHE .v.v.
- Vòng tuần hoàn màu vàng: Là vòng tuần hoàn của hệ thống ống gió thổi vào phòng được điều hòa.

Các thiết bị trong hệ thống Chiller

Cụm Water Cooled Chiller
Được xem là trung tâm của hệ thống, có giá thành cao nhất so với các thiết bị khác và tiêu thụ điện năng lớn nhất. Cụm Water Cooled Chiller được sản xuất hàng loạt theo các công suất đã định sẵn tại các nước có nền công nghệ cao. Sau đó phân phối riêng lẻ ra theo các công trình toà nhà lớn của nước ngoài. Tuy nhiên, việc lựa chọn và và hàm lượng tính toán đơn giản hơn rất nhiều so với các thành phần khác của hệ thống.

Cụm Water Cooled Chiller

Hệ thống bơm và đường ống nước lạnh:

- Bơm nước: chịu trách nhiệm bơm nước lạnh qua Chiller đến tải sử dụng trực tiếp (nước lạnh sinh hoạt trao đổi qua tấm PHE, AHU, FCU, PAU.v.v.). Hiệu suất cao hơn nếu mỗi chiller có riêng một bơm cho mình, bơm là loại bơm dùng cho nhà cao tầng có độ ồn nhỏ, cột áp không cao lắm (vì cân bằng tuần hoàn kín giữa cột áp đi và cột áp về). Lưu lượng nước từ bơm qua chiller luôn phải được giữ ổn định, không tăng hay giảm công suất lưu lượng bơm bằng biến tần nếu không có sự kết hợp có khoa học của hệ thống.

Hệ thống bơm và đường ống nước lạnh:

- Đường ống: thường là ống thép đen được bọc cách nhiệt với đường nước lạnh. Ống thép đen hay ống đồng với đường ống nước nóng dần ra cooling tower. Hiện nay người ta bắt đầu thiết kế sang ống nhựa PPR cho hệ thống chiller, một số công trình dùng ống loại này hiện đang sử dụng rất tốt. Việc lựa chọn kích thước đường ống dựa vào lưu lượng  mà nó chuyên chở: Đường ống nhỏ quá dẫn đến tổn thất áp suất nước lớn đồng thời đường ống phải chịu áp suất cao hơn khi làm việc. Đường ống quá lớn dần đến tăng giá thành do thi công và giá đường ống.

- Hệ thống AHU (Air handling unit), FCU (Fan Coil Unit), PAU (Primary Air Unit) hay MAU (Make Up Air): AHU, FCU, PAU bản chất giống nhau nhưng khác mục đích sử dụng.

AHU: AHU (tên đầy đủ là Air Handling Unit – Khối xử lý không khí) là một thiết bị trao đổi nhiệt được sử dụng trong hệ thống HVAC hoặc là các xưởng công nghiệp, nơi mà có yêu cầu cao về phòng sạch như: ngành dược phẩm, mỹ phẩm, công nghệ điện tử,….Ngày nay, hệ thống AHU được phổ biến rất nhiều trong các toà nhà thương mại, trung tâm thương mại lớn có hệ thống chiller trung tâm. Bạn cũng có thể hiểu nó là một thiết bị tiền xử lý kiểu như PAU tại các địa điểm như hành lang hay hội trường lớn,…. Đơn giản, là bộ xử lý nhiệt ẩm hệ thống ống gió trung tâm và chia ra làm nhiều ống gió phụ đi vào không gian điều hòa. Như vậy một AHU có thể có nhiều lớp lọc bụi, nhiều dàn coil ống đồng (nước nóng hoặc lạnh) theo điều kiện xử lý yêu cầu và dùng cho một không gian lớn. (xem thêm thông tin về hệ thống AHU)

FCU: thì dùng cho nhiều phòng nhỏ hay khu vực nhỏ nơi mà hệ thống ống gió của AHU không thể tới được, hay với yêu cầu một vài phòng nằm trong khu vực với yêu cầu nhiệt độ và độ ẩm khác với AHU đang lắp sử dụng. FCU không xử lý nhiệt ẩm tốt bằng AHU (do kích thước sản xuất hạn chế). Nên với yêu cầu đòi hỏi cao ta bắt buộc sử dụng thêm bộ xử lý PAU (lọc, làm lạnh,gia nhiệt, tách ẩm hay tạo ẩm) được lắp bên ngoài và nối ống gió cho nhiều FCU bên trong.

PAU: Luôn cấp gió khô hơn không khí trong không gian điều hòa. Khô ở đây nói đến độ chứa hơi ( hay độ khô), không phải độ ẩm tương đối ( vì gió sao khi ra coil FCU thì có độ ẩm tương đối cao 85~95%).Luôn cấp gió nhiệt độ càng thấp ( >9 nếu dùng VAV, > 11 nếu dùng CAV) khi có thể, khi này sẽ giảm được size của FCU hay Indoor Unit