Hệ thống Chiller là gì? Nguyên lý hoạt động, Ứng dụng, và Ưu nhược điểm

Chiller là thiết bị khá xa lạ với nhiều người nhưng lại đóng vai trò vô cùng quan trọng trong các ngành công nghiệp làm lạnh hiện nay. Vậy đây là thiết bị gì? Cấu tạo như thế nào? Cách lắp đặt ra sao? Hãy cùng Nhà Máy Cơ Khí P69 tìm hiểu một cách đầy đủ nhất trong bài viết dưới đây nhé.

1. Tổng quan về Chiller

1.1 Khái niệm và ứng dụng của Chiller

Chiller là thiết bị làm lạnh công nghiệp với vai trò trung tâm trong các hệ thống HVAC (hệ thống sưởi, điều hòa, và thông gió) hoặc ứng dụng công nghiệp ở quy mô lớn. Chúng có khả năng kiểm soát chính xác nhiệt độ, đảm bảo điều kiện lý tưởng cho không gian sống và làm việc cũng như quá trình sản xuất, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động và tiết kiệm năng lượng.

Chiller thường được ứng dụng trong các tòa nhà văn phòng, trung tâm mua sắm, nhà máy, bệnh viện, hoặc bất kỳ cơ sở nào yêu cầu kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt và liên tục.

1.2 Cấu tạo của Chiller 

Cấu tạo của Chiller gồm các bộ phận chính sau:

Máy nén: có nhiệm vụ nén khí làm lạnh và vận chuyển nó qua các thành phần khác của hệ thống, quyết định lớn đến hiệu suất làm lạnh và cả độ ồn cũng như hiệu quả năng lượng của Chiller.

Dàn ngưng tụ: có nhiệm vụ chuyển đổi môi chất lạnh được đẩy vào từ máy nén có dạng khí, nhiệt độ cao, áp suất cao thành dạng lỏng, áp suất cao bởi quá trình tản nhiệt ra môi trường bên ngoài thông qua các ống đồng và lá tản nhiệt.

Van điều tiết: có chức năng làm giảm áp suất của môi chất lạnh từ dàn ngưng tụ đi qua. Điều này cũng khiến cho nhiệt độ của môi chất lạnh giảm xuống.

Dàn bay hơi: là nơi chất làm lạnh hấp thụ nhiệt từ chất lỏng cần làm lạnh và chuyển từ dạng lỏng sang khí, làm giảm nhiệt độ của chất lỏng đó. Quá trình này là yếu tố chính giúp làm mát các không gian hoặc quy trình sản xuất cần giải nhiệt.

Bộ nguồn: cung cấp năng lượng cho Chiller hoạt động liên tục và ổn định.

Bộ điều khiển: hoạt động như bộ não của Chiller, giám sát và điều chỉnh các tham số hoạt động để đảm bảo Chiller hoạt động ở hiệu suất tối ưu.

Hộp nước: đóng vai trò chứa chất lỏng cần làm lạnh và thu hồi nước đã được làm lạnh, giúp quá trình làm lạnh được tiếp tục mà không lãng phí tài nguyên.

1.3 Nguyên lý làm việc của Chiller

Đầu tiên, môi chất lạnh ở dạng khí có áp suất thấp từ dàn bay hơi sẽ được máy nén hút vào và được nén lên áp suất cao cũng như làm tăng nhiệt độ của nó. Môi chất lạnh sau đó tiếp tục được máy nén đẩy vào vào dàn ngưng tụ để biến thành dạng lỏng có áp suất cao và nhiệt độ thấp hơn bởi quá trình tản nhiệt ra bên ngoài thông qua các ống đồng và lá tản nhiệt.

Tiếp theo, môi chất lạnh tiếp tục được bơm qua các van điều tiết để giảm áp suất cũng như nhiệt độ. Cuối cùng, môi chất lạnh ở dạng lỏng áp suất thấp sẽ hấp thụ nhiệt của nước làm lạnh và bay hơi thành dạng khí áp suất thấp. Nước làm lạnh sau đó sẽ được bơm đi để sử dụng.

1.4 Các loại Chiller phổ biến hiện nay

Hiện nay có hai loại Chiller đang được sử dụng chủ yếu đó là Chiller giải nhiệt nước và Chiller giải nhiệt gió. Sự khác biệt giữa hai loại này nằm ở phương pháp tản nhiệt diễn ra trong dàn ngưng tụ.

Chiller giải nhiệt nước sẽ hấp thụ nhiệt từ môi chất lạnh tản ra bên ngoài thông qua các ông vá lá tản nhiệt bằng nước thì Chiller giải nhiệt gió sẽ hấp thụ bằng không khí. Do đó, Chiller giải nhiệt nước sẽ có kích thước lớn hơn và phù hợp cho các công trình lớn còn Chiller giải nhiệt gió sẽ phù hợp với các công trình có quy mô nhỏ và vừa.

2. Hệ thống Chiller bao gồm những gì?

Cụm trung tâm nước Water Chiller: bao gồm một hoặc nhiều máy Chiller được kết nối với một hệ thống ống dẫn để cung cấp nước lạnh tới các khu vực cần làm mát trong toà nhà hoặc cơ sở.

Hệ thống đường ống nước lạnh và bơm nước lạnh: có nhiệm vụ vận chuyển nước lạnh từ cụm trung tâm Water Chiller tới các điểm sử dụng. Đường ống nước lạnh được thiết kế để đảm bảo việc truyền dẫn nước lạnh diễn ra mượt mà và hiệu quả. Bơm nước lạnh có nhiệm vụ duy trì áp suất và lưu lượng nước trong hệ thống, đảm bảo nước lạnh được phân phối đến mọi khu vực một cách đồng đều và ổn định.

Hệ thống tải sử dụng Trực Tiếp (AHU, FCU, PAU): đảm bảo việc truyền đạt năng lượng từ nước lạnh tới không khí diễn ra một cách hiệu quả, giúp duy trì nhiệt độ và chất lượng không khí trong các không gian sử dụng theo yêu cầu. Tùy thuộc vào quy mô không gian và mục đích sử dụng mà sẽ lựa chọn các thiết bị như AHU, FCU, và PAU sao cho phù hợp.

Hệ thống tải sử dụng Gián tiếp: là nơi nhiệt được trao đổi giữa hai dòng chất lỏng mà không có sự trực tiếp tiếp xúc giữa chúng. Hệ thống này bao gồm một bộ trao đổi nhiệt, nơi nước lạnh từ Chiller trao đổi nhiệt với một dòng chất lỏng khác, chẳng hạn như nước trong hệ thống làm mát quá trình hoặc hệ thống cung cấp nhiệt.

Hệ thống Bơm và tuần hoàn nước qua Cooling Tower (nếu có) đối với Chiller giải nhiệt nước: Cooling Tower hoạt động dựa trên nguyên lý bay hơi, nơi nước nóng từ hệ thống Chiller được phun lên và tiếp xúc với không khí, qua đó nhiệt được giải phóng vào môi trường và nước được làm mát. Bơm đảm nhiệm nhiệm vụ tuần hoàn nước từ Chiller đến Cooling Tower và ngược lại.

Hệ thống điều khiển Chiller: bao gồm phần mềm và phần cứng được thiết kế để tự động điều chỉnh các tham số hoạt động của Chiller, như nhiệt độ, áp suất, và lưu lượng chất làm lạnh, đồng thời giám sát tình trạng hoạt động và phát hiện các vấn đề tiềm ẩn.

4. Các bước lắp đặt Hệ thống Chiller 

Việc lắp đặt hệ thống chiller cần được tiến hành một cách tỉ mỉ và chính xác để đảm bảo hiệu suất và độ bền của hệ thống. Ban đầu, việc lập kế hoạch và chuẩn bị là bước cần thiết, yêu cầu việc xác định vị trí lắp đặt phù hợp. Vị trí này phải có không gian đủ rộng cho việc vận hành và bảo dưỡng, đồng thời có khả năng chịu được trọng lượng và các tác động từ máy.

Tiếp theo, việc xây dựng một nền móng vững chắc là bước quan trọng. Nền móng, thường được làm từ bê tông cốt thép, phải đủ mạnh để chịu được trọng lượng và đảm bảo chiller hoạt động mà không bị rung động.

Sau khi nền móng đã sẵn sàng, máy nén và các thành phần chính khác của chiller cần được lắp đặt cẩn thận. Quá trình này cần phải tuân thủ chặt chẽ theo hướng dẫn của nhà sản xuất để tránh các sự cố có thể xảy ra sau này.

Đường ống và hệ thống điện là hai phần không thể tách rời trong quá trình lắp đặt. Đường ống cần được kết nối chính xác để đảm bảo dòng chảy hiệu quả của chất lạnh và nước, trong khi đó, hệ thống điện cần được kết nối an toàn và đúng quy chuẩn.

Cuối cùng, việc kiểm tra toàn diện và chạy thử hệ thống là bước cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng. Quá trình này đảm bảo rằng mọi thành phần đều hoạt động đúng cách và hệ thống chiller có thể vận hành hiệu quả trước khi bàn giao cho người vận hành. Đào tạo và cung cấp tài liệu hướng dẫn cũng là một phần của quá trình này, giúp đảm bảo rằng hệ thống sẽ được sử dụng và bảo trì đúng cách.

Bài viết trên đây, Nhà Máy P69 đã cho thấy cái nhìn tổng thể về hệ thống Chiller từ khái niệm, cấu tạo, nguyên lý làm việc, cho đến các ứng dụng của chúng. Chúng tôi hy vọng bài viết này sẽ đem đến cho quý khách những thông tin cần thiết để sử dụng thiết bị và hệ thống này một cách hiệu quả.

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

• Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long, Khu CN Thạch Thất Quốc Oai, Hà Nội
• Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
• Email: kd1@cokhip69.com.vn
• Website: https://cokhip69.com.vn