1. Chiller, hệ thống Chiller là gì ?
a. Chiller là gì ?
Chiller hoặc Water chiller là thiết bị làm lạnh nước trong công nghiệp. Nước được làm lạnh có nhiệt độ từ 6°C – 12°C, được dùng để giải nhiệt hoặc điều hòa không khí trong các tòa nhà hoặc nhà xưởng.
Máy làm lạnh Chiller hoạt động dựa trên nguyên lý thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt khi vật chất chuyển đổi trạng thái vật lý:
- Quá trình thu nhiệt: gas từ thể lỏng chuyển sang thể hơi. Quá trình này môi chất sẽ lấy nhiệt từ môi trường là các đường ống chứa nước bố trí xung quanh. Nước sau khi mất nhiệt (làm lạnh) sẽ được dẫn đi phục vụ các nhu cầu sử dụng.
- Quá trình tỏa nhiệt: gas từ thể hơi được máy nén chuyển lại thành thể lỏng. Quá trình này tỏa nhiệt ra môi trường sẽ được giải nhiệt bằng nước qua hệ thống tháp giải nhiệt hoặc bằng quạt giải nhiệt.
Trạng thái gas lỏng và gas hơi sẽ được van tiết lưu điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu sử dụng.
b. Hệ thống Chiller
Hệ thống làm lạnh bằng Chiller trong các tòa nhà, nhà xưởng bao gồm các bộ phận chính sau:
- Cụm làm lạnh nước trung tâm là các máy Chiller giải nhiệt nước hoặc giải nhiệt gió
- Cụm trung chuyển nước lạnh gồm bơm và đường ống cấp và hồi về Chiller
- Cụm tải sử dụng trực tiếp: AHU, ASU, FCU …
- Cụm tải sử dụng gián tiếp: hệ thống đường ống gió, van điều chỉnh, miệng gió …
- Cụm làm mát đối với Chiller giải nhiệt nước: hệ thống bơm, đường ống tuần hoàn đến tháp giải nhiệt (Cooling tower)
2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Chiller
Hệ thống Chiller hoạt động dựa trên các 3 chu kỳ tuần hoàn: Chu kỳ tuần hoàn môi chất làm lạnh trong cụm Chiller, chu kỳ tuần hoàn nước nóng qua tháp giải nhiệt, chu kỳ tuần hoàn nước lạnh đến tải sử dụng. Cụ thể như sau:
Nguyên lý hoạt động chiller giải nhiệt nước
- Chu kỳ tuần hoàn nước lạnh đến tải sử dụng:
Chiều đi: Nước được làm lạnh qua cụm làm lạnh chiller được bơm đến tải sử dụng qua đường ống. Tải ở đây có thể là bộ trao đổi nhiệt, dàn coil ống đồng của AHU …
Chiều hồi về: Nước hồi về (return water) từ tải là nước nóng được bơm trở lại cụm làm lạnh Chiller tiếp tục làm lạnh nước cho chu trình tiếp theo.
- Chu kỳ tuần hoàn môi chất làm lạnh (gas lạnh) hay chu kỳ làm lạnh nước diễn ra tại cụm làm lạnh chiller:
Chiều đi là quá trình làm lạnh nước: Gas lạnh ở thể lỏng chuyển sang thể khí ở bình hóa hơi (evaporator). Quá trình này thu nhiệt từ môi trường bên ngoài. Môi trường ở đây là nước nóng hồi về (return water) từ tải, bị lấy mất nhiệt trở thành nước lạnh
Chiều hồi về: gas ở thể khí được nén lại thể lỏng bởi máy nén và chuyển đến bình ngưng (condenser) để chuẩn bị cho quá trình làm lạnh tiếp theo. Quá trình này tỏa nhiệt ra môi trường. Môi trường nước nhận được nhiệt tỏa ra chuyển thành nước nóng sẽ được giải nhiệt bằng tháp giải nhiệt
- Chu kỳ tuần hoàn nước nóng qua tháp giải nhiệt: Nước nóng từ bình ngưng được đưa đến tháp giải nhiệt để hạ nhiệt độ. Nước đã hạ nhiệt độ được bơm hồi về bình ngưng để tiếp tục cho chu kỳ tiếp theo.
Các chu kỳ này hoạt động liên tục song song với nhau để làm lạnh nước phục vụ nhu cầu sử dụng.
3. Ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng của hệ thống Chiller
a. Ưu điểm
- Hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả, tuổi thọ cao
- Hệ thống đường ống gọn nhẹ thích hợp cho các tòa nhà cao tầng
- Tiết kiệm điện năng tiêu thụ, giảm thiểu chi phí
- Nhiệt độ làm lạnh ổn định
- Thích hợp với các công trình, nhà xưởng lớn hoặc rất lớn
- Hệ thống có nhiều cấp giảm tải, dễ điều chỉnh theo yêu cầu thực tế sử dụng giúp tiết kiệm điện năng
- Có nhiều mức công suất theo yêu cầu của khách hàng
b. Nhược điểm
- Lắp đặt, vận hành tương đối phức tạp
- Phải có phòng riêng để lắp đặt hệ thống
- Phải có người chuyên trách theo dõi, kiểm tra
- Bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa khá phức tạp
c. Một số ứng dụng
Hệ thống Chiller thường được sử dụng trong các công trình, nhà xưởng lớn:
- Dùng trong các tòa nhà, siêu thị, trung tâm thương mại lớn để điều hòa nhiệt độ
- Dùng trong các ngành công nghiệp như hóa chất, nhựa, công nghệ thực phẩm …
- Dung trong các dây chuyền mạ điện, dây chuyền sơn điện lý để điều hòa nhiệt độ nước cho các bể hóa chất
Trên đây là bài giới thiệu tóm tắt hệ thống làm lạnh nước Chiller. Công ty TNHH Giải pháp Công nghệ và Thương mại Anh Minh chuyên cung cấp, lắp đặt trọn gói hệ thống Chiller giải nhiệt nước, Chiller giải nhiệt gió với chất lượng cao nhất.
