Hệ thống Chiller

Hệ thống chiller là một phần quan trọng trong việc cung cấp một môi trường làm việc và sống tốt hơn cho con người, cũng như giúp tăng hiệu suất và tuổi thọ của các thiết bị trong các hệ thống công nghiệp. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về hệ thống chiller, cách hệ thống chiller hoạt động, cùng tìm hiểu ngay nhé.

Khái niệm hệ thống Chiller là gì

Hệ thống chiller còn được gọi là hệ thống điều hòa trung tâm chiller, là một hệ thống làm mát, được sử dụng để làm mát nước hoặc không khí trong các tòa nhà, nhà máy hoặc các hệ thống công nghiệp. Chiller hoạt động bằng cách loại bỏ nhiệt độ khỏi nước hoặc không khí và tạo ra một dòng chất lạnh được sử dụng để làm mát không gian hoặc các thiết bị trong hệ thống.

Các hệ thống chiller có thể được sử dụng để làm mát không khí trong các hệ thống HVAC, cũng như để làm mát các thiết bị trong các hệ thống sản xuất và chế biến. Các loại chiller phổ biến bao gồm chiller nước, chiller hơi nước, chiller khí nén và chiller hấp thụ.

Lợi ích mà hệ thống Chiller đem lại cho đời sống

Hệ thống chiller đem lại nhiều lợi ích cho đời sống của con người, bao gồm:

1. Tạo ra không khí mát mẻ: Được sử dụng trong hệ thống HVAC để làm mát không khí trong các tòa nhà, giúp tạo ra một môi trường làm việc và sống tốt hơn cho con người.
2. Giảm sự tiêu thụ năng lượng: Hệ thống điều hòa không khí trung tâm chiller giúp tiết kiệm năng lượng và giảm sự tiêu thụ năng lượng so với các hệ thống làm mát khác.
3. Tăng hiệu suất: Giúp tăng hiệu suất của các thiết bị trong các hệ thống sản xuất và chế biến bằng cách giảm nhiệt độ của chúng.
4. Tăng tuổi thọ của thiết bị: Làm giảm nhiệt độ của các thiết bị trong các hệ thống sản xuất và chế biến, giúp tăng tuổi thọ của chúng.
5. Giảm độ ồn: Được thiết kế để hoạt động êm ái, giảm độ ồn và giúp tạo ra một môi trường làm việc và sống tốt hơn cho con người.
6. Tăng cường an toàn: Hệ thống chiller giúp tạo ra một môi trường làm việc an toàn bằng cách giảm nhiệt độ của các thiết bị trong các hệ thống sản xuất và chế biến, giúp ngăn ngừa nguy cơ cháy nổ.

Nói tóm lại, hệ thống chiller đem lại nhiều lợi ích cho đời sống của con người bằng cách tạo ra một môi trường làm việc và sống tốt hơn. Giúp tiết kiệm năng lượng, tăng hiệu suất và tuổi thọ của các thiết bị, giảm độ ồn và tăng cường an toàn.

Các bộ phận cấu tạo của hệ thống Chiller là gì

Một hệ thống Chiller cơ bản sẽ được cấu tạo từ 5 bộ phận bao gồm:

1. Bộ phận làm lạnh (Evaporator): Bộ phận này có chức năng hút nhiệt độ cao từ môi trường cần làm mát, chẳng hạn như không khí hoặc nước, và chuyển nhiệt độ này sang chất lạnh.
2. Bộ phận nén khí (Compressor): Bộ phận này có chức năng nén chất lạnh vào một áp suất cao hơn, tăng nhiệt độ và áp suất của chất lạnh.
3. Bộ phận làm mát (Condenser): Bộ phận này có chức năng tải nhiệt từ chất lạnh đến môi trường xung quanh, thông qua quá trình làm mát bằng không khí hoặc nước.
4. Bộ phận van mở/ngắt (Expansion Valve): Bộ phận này có chức năng giảm áp suất của chất lạnh, khiến nhiệt độ của chất lạnh giảm xuống.
5. Hệ thống điều khiển (Control System): Hệ thống này có chức năng điều khiển hoạt động của các bộ phận trong hệ thống chiller để đảm bảo hoạt động hiệu quả và ổn định.

Tất cả các bộ phận trên là rất quan trọng trong hoạt động của hệ thống chiller và đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra nhiệt độ lạnh để làm mát môi trường xung quanh. Tuy nhiên, đối với 1 hệ thống Chiller không thể thiếu 1 trong 3 bộ phận chính sau đây.

Bộ phận máy làm lạnh – Chiller

Bộ phận máy làm lạnh – Chiller là một thành phần quan trọng trong hệ thống điều hòa Chiller. Được sử dụng để làm lạnh nước hoặc không khí trong các tòa nhà, công trình, nhà máy sản xuất, hội nghị, sân khấu, phòng máy tính, phòng thí nghiệm, và nhiều ứng dụng khác.

Một hệ thống chiller cơ bản bao gồm các bộ phận như máy nén, bộ phận làm mát, bộ phận làm lạnh, van mở/ngắt, bộ phận điều khiển và bộ phận bảo vệ. Bộ phận máy làm lạnh chính là máy nén và bộ phận làm mát. Chất lạnh được đưa vào bộ phận làm mát, nơi nó được làm mát bằng nước hoặc không khí.

Sau đó, chất lạnh đã được làm mát sẽ được đưa vào bộ phận làm lạnh, nơi nó sẽ hút nhiệt từ môi trường cần làm mát, chẳng hạn như không khí hoặc nước, và chuyển nhiệt độ này sang chất lạnh. Cuối cùng, chất lạnh được đưa trở lại máy nén, nơi quá trình nén và làm lạnh được lặp lại. Khi đó gas lạnh để làm lạnh các đồ vật thực phẩm

Bộ phận dàn trao đổi nhiệt AHU

Bộ phận dàn trao đổi nhiệt AHU (Air Handling Unit) là một phần quan trọng của hệ thống Chiller và điều hòa không khí trong các tòa nhà, nhà máy sản xuất, trung tâm thương mại và các công trình khác. Nhiệm vụ của AHU là lọc, làm sạch, làm mát, làm khô, cung cấp và phân phối không khí đã qua xử lý đến các khu vực cần thiết.

Bộ phận dàn trao đổi nhiệt AHU bao gồm các bộ phận chính như dàn tản nhiệt, dàn trao đổi nhiệt, quạt gió, bộ lọc không khí và bộ điều khiển. Dàn trao đổi nhiệt là bộ phận quan trọng nhất trong AHU, có chức năng trao đổi nhiệt giữa không khí đưa vào và không khí được xử lý. Đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm của không khí được điều khiển và duy trì ổn định.

Việc bảo trì và vệ sinh định kỳ các bộ phận của AHU là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của hệ thống Chiller. Nếu không được bảo trì và vệ sinh định kỳ, AHU có thể dẫn đến sự tích tụ bụi bẩn, vi khuẩn, nấm mốc và các tác nhân gây hại khác. Gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng không khí và sức khỏe của con người.

Bộ phận tháp giải nhiệt Cooling Tower

Tháp giải nhiệt có nhiệm vụ giảm nhiệt độ của nước làm mát thông qua quá trình trao đổi nhiệt giữa nước và không khí. Trong tháp giải nhiệt, nước làm mát được đưa vào từ trên cùng của tháp và lưu chuyển qua các bộ phận của tháp.

Trong quá trình này, không khí được đưa vào bên dưới tháp và lưu thông qua các bộ phận để tạo ra sự trao đổi nhiệt giữa không khí và nước. Khi không khí đi qua bề mặt nước, nhiệt độ của nước được giảm xuống và nước được lưu chuyển trở lại vào hệ thống làm mát.

Tháp giải nhiệt được chia thành hai loại chính là tháp giải nhiệt đóng và tháp giải nhiệt mở.

• Tháp giải nhiệt đóng là loại tháp được thiết kế để giảm thiểu mất mát nước, trong đó nước làm mát được lưu chuyển trong bên trong tháp và không tiếp xúc với không khí bên ngoài.
• Tháp giải nhiệt mở thường được sử dụng để làm mát trong các hệ thống lớn và được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống Chiller

Hệ thống Chiller hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt giữa hai chất lỏng khác nhau có nhiệt độ khác nhau, thông qua sự bay hơi và ngưng tụ của chất lỏng làm lạnh. Cụ thể, hệ thống Chiller bao gồm một bộ phận máy nén, một bộ phận làm lạnh và một bộ phận dẫn nước.

Trong quá trình làm lạnh, chất lỏng làm lạnh được nén bởi máy nén và chuyển động đến bộ phận làm lạnh. Tại đây, chất lỏng làm lạnh sẽ tiếp xúc với nước làm lạnh được cung cấp từ bộ phận dẫn nước. Quá trình trao đổi nhiệt giữa chất lỏng và nước sẽ làm cho nước được làm lạnh và chất lỏng được bay hơi.

Chất lỏng bay hơi đi vào bộ phận máy nén và được nén lại để trở thành chất lỏng dạng nén. Quá trình nén làm tăng áp suất và nhiệt độ của chất lỏng. Chất lỏng dạng nén sau đó được đưa qua bộ phận ngưng tụ, nơi nó tiếp xúc với không khí lạnh hoặc nước lạnh. Quá trình trao đổi nhiệt giữa chất lỏng và không khí/nước sẽ làm cho chất lỏng ngưng tụ lại và chuyển đổi trở lại dạng lỏng.

Chất lỏng lạnh dạng lỏng sau đó được đưa trở lại bộ phận làm lạnh để tiếp tục quá trình làm lạnh. Nước lạnh sau khi được làm lạnh sẽ được dẫn đến các thiết bị cần làm mát, chẳng hạn như dàn lạnh của hệ thống HVAC, để giảm nhiệt độ không khí hoặc các thiết bị công nghiệp khác.

Các thiết bị được sử dụng trong hệ thống Chiller

Đối với một hệ thống Chiller, việc lắp đặt những thiết bị cần thiết nhằm phục vụ cho quá trình hoạt động của hệ thống là điều mà chúng ta cần thiết phải lắp đặt. Tuy nhiên, chúng ta cần lắp đặt những thiết bị nào và ở đâu trong hệ thống chiller để giúp hệ thống có thể hoạt động một cách ổn định nhất.

Sau đây là một số thiết bị cần thiết chúng ta nên lắp đặt vào quá trình sử dụng của hệ thống làm mềm nước Chiller, đảm bảo các thiết bị có thể giao tiếp tạo nên một quá trình hoạt động hoàn chỉnh.

Van cơ

Van cơ là một phần quan trọng của hệ thống Chiller và được lắp đặt trong nhiều vị trí khác nhau để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng và khí trong hệ thống. Các vị trí phổ biến nhất để lắp đặt van cơ trong hệ thống Chiller bao gồm:

1. Van cơ vào/ra dàn ngưng tụ: Được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng vào và ra khỏi dàn ngưng tụ của hệ thống Chiller.
2. Van cơ vào/ra dàn hơi: Được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng vào và ra khỏi dàn hơi của hệ thống.
3. Van cơ vào/ra bình chứa: Được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng vào và ra khỏi bình chứa của hệ thống Chiller.
4. Van cơ giữa dàn ngưng tụ và dàn hơi: Được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng và khí giữa dàn ngưng tụ và dàn hơi của hệ thống.

Van cơ được sử dụng trong hệ thống đảm bảo rằng lưu lượng chất lỏng và khí được điều chỉnh một cách chính xác và đáng tin cậy trong hệ thống Chiller giải nhiệt nước. Với các dòng van cơ phù hợp với hệ thống các bạn có thể lựa chọn như:

• Van bướm
• Van bi
• Van một chiều
• Van cổng
• Van giảm áp
• Van an toàn
• Van xả khí
• Van y lọc
• v.v…

Van điều khiển điện

Van điều khiển điện là một loại van được sử dụng trong hệ thống Chiller để điều khiển lưu lượng chất lỏng hoặc khí bằng cách sử dụng một bộ điều khiển điện để thực hiện quá trình đóng mở van. Với van điều khiển điện, bộ điều khiển tự động sẽ gửi tín hiệu điện để mở hoặc đóng van và điều chỉnh lưu lượng chất lỏng hoặc khí trong hệ thống Chiller.

Khi hệ thống Chiller sử dụng van điều khiển điện cho quá trình làm việc của hệ thống giúp khả năng điều khiển tự động và giảm thiểu sự can thiệp của con người vào quá trình điều khiển lưu lượng. Nó cũng giúp tăng tính chính xác và đáng tin cậy của quá trình điều khiển lưu lượng và giảm thiểu sai sót trong quá trình điều khiển.

Van cân bằng

Van cân bằng (Balance Valve) là một loại van được sử dụng trong hệ thống Chiller để cân bằng lưu lượng chất lỏng trong hệ thống. Van cân bằng được thiết kế để đảm bảo rằng lưu lượng chất lỏng được phân bổ đúng tỷ lệ cho từng thiết bị trong hệ thống.

Van cân bằng thường được lắp đặt ở đầu vào hoặc đầu ra của mỗi thiết bị trong hệ thống, chẳng hạn như tại dàn ngưng tụ, dàn hơi, AHU, hay các thiết bị chiller khác. Van này cho phép điều chỉnh lưu lượng chất lỏng đi qua thiết bị đó bằng cách thay đổi độ mở của van.

Bộ lọc trong hệ thống Chiller

Bộ lọc là một trong các bộ phận quan trọng trong hệ thống Chiller. Chúng được sử dụng để loại bỏ các tạp chất như bụi, cặn, các hạt nhỏ, vi khuẩn và các tác nhân ô nhiễm khác trong dòng chất lỏng hoặc khí trong hệ thống.

Bộ lọc thường được lắp đặt ở các vị trí khác nhau trong hệ thống Chiller như đầu vào dòng chất lỏng vào máy nén, đầu vào của dàn ngưng tụ, đầu vào của dàn hơi và dàn trao đổi nhiệt. Có nhiều loại bộ lọc khác nhau được sử dụng trong hệ thống như bộ lọc khí, bộ lọc chất lỏng, bộ lọc HEPA và bộ lọc carbon.

Thiết bị đo lưu lượng

Thiết bị đo lưu lượng là một trong những thiết bị cần thiết trong hệ thống Chiller để đo lượng chất lỏng hay khí được điều chế trong hệ thống. Nó giúp đảm bảo hệ thống hoạt động đúng cách và đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Trong hệ thống Chiller, thiết bị đo lưu lượng được sử dụng để đo lượng chất lỏng chảy qua các ống dẫn, trong đó có nước làm lạnh hay dung dịch làm lạnh. Việc đo lưu lượng giúp theo dõi hiệu suất của hệ thống, đảm bảo lưu lượng chất lỏng phù hợp với yêu cầu của hệ thống. Đồng thời giúp giảm thiểu các sự cố như chảy ngược, tắc nghẽn hoặc hư hỏng của các bộ phận trong hệ thống.

Các thiết bị đo lưu lượng phù hợp lắp đặt và sử dụng bên trong hệ thống mà các bạn có thể tham khảo như:

• Đồng hồ đo lưu lượng nước
• Đồng hồ đo lưu lượng khí nén
• Đồng hồ đo lưu lượng hơi nóng

Khớp nối

Khớp nối là một trong những phụ kiện không thể thiếu trong hệ thống Chiller. Nó được sử dụng để kết nối các bộ phận và ống dẫn trong hệ thống Chiller lại với nhau, đảm bảo sự chắc chắn và an toàn cho hệ thống.

Có nhiều loại khớp nối khác nhau được sử dụng trong hệ thống Chiller như khớp nối mềm, khớp nối cứng, khớp nối xoắn, khớp nối hàn, khớp nối bích, khớp nối vít… Mỗi loại khớp nối có ưu điểm và hạn chế riêng, và được sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu và điều kiện của từng hệ thống cụ thể.

Trong hệ thống Chiller, khớp nối thường được sử dụng để kết nối các ống dẫn và bộ phận khác nhau như máy nén, dàn trao đổi nhiệt, bộ lọc, van điều khiển điện,… Chính vì thế, việc lựa chọn loại khớp nối phù hợp và đảm bảo chất lượng sẽ giúp tăng tính ổn định và độ bền cho hệ thống sử dụng.

Công tắc áp suất, công tắc dòng chảy

Công tắc áp suất và công tắc dòng chảy là hai thiết bị cảm biến được sử dụng bên trong hệ thống Chiller để đo và giám sát áp suất và dòng chảy của chất lạnh và nước trong hệ thống.

Công tắc áp suất thường được lắp đặt trên đường ống dẫn của chất lạnh để giám sát áp suất của nó trong quá trình hoạt động. Khi áp suất tăng hoặc giảm đến mức được thiết lập, công tắc áp suất sẽ kích hoạt và gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển để thực hiện các thao tác điều chỉnh áp suất và bảo vệ hệ thống.

Công tắc dòng chảy được lắp đặt trên đường ống dẫn nước để giám sát dòng chảy của nước trong hệ thống. Khi dòng chảy của nước giảm đến mức được thiết lập hoặc có sự cản trở trong đường ống, công tắc dòng chảy sẽ kích hoạt và gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển để ngừng hoặc bảo vệ hệ thống.

Thiết bị đo nhiệt độ, áp suất

Trong hệ thống Chiller, thiết bị đo nhiệt độ và áp suất là những thiết bị cảm biến được sử dụng để giám sát và điều khiển quá trình làm lạnh.

Thiết bị đo nhiệt độ thường được lắp đặt tại các điểm quan trọng của hệ thống, như đường ống dẫn chất lạnh, máy nén, bình chứa,… Nó giúp đo và hiển thị nhiệt độ của chất lạnh và các thành phần khác trong hệ thống. Thông tin này được sử dụng để điều chỉnh các thông số của hệ thống, đảm bảo rằng nhiệt độ được duy trì ở mức an toàn và hiệu quả cho hoạt động của hệ thống.

Thiết bị đo áp suất được lắp đặt trên đường ống dẫn chất lạnh và các thiết bị khác trong hệ thống. Nó giúp đo và hiển thị áp suất của chất lạnh trong hệ thống. Thông tin này được sử dụng để điều chỉnh các thông số của hệ thống, đảm bảo rằng áp suất được duy trì ở mức an toàn và hiệu quả cho hoạt động của hệ thống.

Các bạn có thể sử dụng cho hệ thống Chiller các thiết bị đo nhiệt độ, áp suất như:

• Đồng hồ đo nhiệt độ
• Đồng hồ đo áp suất

Các phụ kiện đường ống

Các phụ kiện đường ống trong hệ thống Chiller gồm:

1. Măng xông (Socket): Là phụ kiện đường ống dùng để kết nối hai đường ống có đường kính khác nhau. Một đầu của măng xông có đường kính lớn hơn, còn một đầu có đường kính nhỏ hơn.
2. Mặt bích (Flange): Là phụ kiện đường ống được dùng để kết nối đường ống với các thiết bị như máy bơm, van, bình chứa,…
3. Tê: Là phụ kiện đường ống được dùng để chia một đường ống thành hai hoặc nhiều đường ống.
4. Gioăng (Gasket): Là phụ kiện đường ống được sử dụng để kín kẽ giữa các bộ phận đường ống và thiết bị khác nhau để đảm bảo không có rò rỉ chất lỏng.

Các phụ kiện đường ống này được sử dụng để kết nối, điều chỉnh và kiểm soát lưu lượng chất lỏng trong hệ thống Chiller. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của hệ thống.

Như vậy, hệ thống Chiller là một hệ thống quan trọng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, chủ yếu là để làm mát trong quá trình sản xuất. Các bộ phận và thiết bị được sử dụng trong hệ thống đều có vai trò quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống.

Tuy nhiên, việc thiết kế, lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống làm mát bằng nước Chiller đòi hỏi sự chuyên môn cao và kinh nghiệm trong ngành cơ điện lạnh. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về hệ thống Chiller và các thành phần của nó.