Chiller là gì? Cấu tạo và nguyên lý vận hành của hệ thống chiller

Chiller là một thuật ngữ mới mẻ, nhưng lại là một hệ thống quan trọng không thể thiếu trong công nghiệp làm lạnh. Hiện nay, chiller đang trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nhiều nhà máy sản xuất, bao gồm cả các lĩnh vực như dược phẩm, y tế, và điện tử. Trong bài viết này Tân Long sẽ giải thích hệ thống Chiller là gì và ưu nhược điểm của hệ thống này. 

Tìm hiểu về Chiller là gì?

Chiller là gì? Chiller là một loại máy sản xuất nước lạnh được sử dụng để cung cấp nước lạnh cho các hệ thống làm mát. Thường được lắp đặt tại nhà máy, xưởng hoặc trung tâm thương mại.

Hệ thống Chiller, hay còn gọi là hệ thống điều hòa trung tâm, tạo ra nguồn lạnh để làm mát thực phẩm, hàng hóa và sản xuất nước lạnh cho hệ thống điều hòa không khí trung tâm. Nước được sử dụng làm chất làm mát và được làm lạnh qua bình bốc hơi, thường từ 12℃ xuống 7℃.

Chi tiết cấu tạo của Chiller là gì? 

Ngoài khái niệm và cấu tạo của hệ thống chiller là gì cũng là câu hỏi mà nhiều người thắc mắc. Hệ thống này bao gồm một số bộ phận như: 

Máy nén 

Máy nén là “trái tim” của hệ thống, tạo áp suất để di chuyển chất làm lạnh. Có nhiều loại máy nén khác nhau như ly tâm, trục vít, xoắn ốc và piston.

Bình ngưng

Bình ngưng giúp loại bỏ nhiệt từ chất làm lạnh thu nhận trong dàn bay hơi. Trên thị trường có hai loại bình ngưng: làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước.

Van tiết lưu

Van tiết lưu làm dãn nở chất làm lạnh để giảm áp suất và tăng hiệu suất làm lạnh.

Dàn bay hơi 

Dàn bay hơi là nơi trao đổi nhiệt giữa gas lạnh và môi trường cần làm lạnh. Nó thu nhiệt từ tòa nhà và chuyển nhiệt này vào chất làm lạnh.

Bộ nguồn 

Bộ nguồn điều khiển dòng điện đến máy làm lạnh, bao gồm bộ khởi động, bộ ngắt mạch và bộ điều khiển tốc độ.

Bộ điều khiển 

Bộ điều khiển theo dõi hiệu suất và kiểm soát hoạt động của máy làm lạnh, tạo cảnh báo và ngắt điện hệ thống khi cần thiết.

Hộp nước 

Hộp nước dẫn dòng nước qua dàn bay hơi và dàn ngưng một cách hiệu quả.

Hệ thống điều hòa trung tâm nước (Water Chiller)

Hệ thống Chiller gồm những gì?

Cụm Water Chiller là trái tim của hệ thống Chiller, tạo ra nhiệt lượng cần thiết cho việc làm lạnh. Chúng có giá cả cao nhất và tiêu tốn nhiều điện năng nhất trong hệ thống.

Hệ thống bơm đẩy nước

Hệ thống bơm đẩy nước lạnh qua Chiller đến các thiết bị sử dụng. Việc tính toán công suất máy bơm và lựa chọn đường ống nước phức tạp, cần sự hỗ trợ từ phần mềm.

Hệ thống tải trực tiếp

Bao gồm AHU, FCU, PAU, thiết bị này xử lý nhiệt và ẩm trong không khí để tạo điều kiện thoải mái cho môi trường làm việc.

Hệ thống tải gián tiếp 

Hệ thống ống gió thổi qua các không gian cần điều hòa. Việc tính toán lưu lượng và kích thước miệng gió không quá phức tạp.

Hệ thống bơm và tuần hoàn nước 

Bơm và tuần hoàn nước qua Cooling Tower để giải nhiệt nước nếu cần thiết. Đảm bảo các thiết bị hoạt động độc lập và có thể giao tiếp với nhau thông qua bộ điều khiển.

Khái quát mô hình hệ thống điều hòa trung tâm Chiller

Mô hình hoạt động của hệ thống trung tâm Chiller gồm 4 vòng tuần hoàn: 

• Vòng tuần hoàn màu đỏ: Nước nóng được bơm vào cooling tower để giải nhiệt ra môi trường.
• Vòng tuần hoàn màu xanh: Gas lạnh trong cụm water chiller thực hiện vòng tuần hoàn này.
• Vòng tuần hoàn màu tím nhạt: Nước lạnh được bơm đến AHU, FCU, PAU, PHE, và các thiết bị khác.
• Vòng tuần hoàn màu vàng: Hệ thống ống gió thổi vào các phòng được điều hòa làm vòng tuần hoàn này.

Trình bày vai trò của Chiller trong hệ thống Water Chiller

Trong hệ thống Water Chiller, Chiller đóng vai trò trung tâm và phân chia hệ thống thành 2 pha như sau:

• Pha làm lạnh: Bình bay hơi của Chiller cùng với các thiết bị như AHU, FCU tham gia vào giai đoạn này.
• Pha giải nhiệt: Bình ngưng tụ và Cooling Tower hoạt động trong giai đoạn này để giải nhiệt.

Phân loại Chiller

Chiller thường được chia thành hai loại chính:

• Chiller giải nhiệt nước: Loại này phổ biến hơn và thường có công suất lớn, thích hợp cho các công trình quy mô lớn hoặc rất lớn.
• Chiller giải nhiệt gió: Có công suất hoạt động nhỏ hơn so với Chiller giải nhiệt nước, thích hợp cho các công trình có nhu cầu công suất nhỏ và trong những khu vực sử dụng nước có chứa phèn.

Nguyên lý hoạt động vận hành của hệ thống Chiller là gì?

Ngoài khái niệm Chiller là gì, thì nguyên lý hoạt động của hệ thống này chính là biến đổi nước từ khí thành lỏng và ngược lại. Trong quá trình này, nước hút nhiệt từ môi trường xung quanh, làm cho nó trở lạnh đi. Điều này xảy ra trong một chu trình kín, được điều chỉnh bằng van tiết lưu.

Ưu và nhược điểm của hệ thống Chiller điều hòa không khí 

Ưu điểm

• Công suất linh hoạt: Phù hợp với nhu cầu sử dụng của nhiều khách hàng. 
• Dễ lắp đặt: Hệ thống ống nước gọn nhẹ, dễ dàng lắp đặt.
• Hoạt động ổn định và bền bỉ: Tuổi thọ cao, hoạt động ổn định.
• Tiết kiệm điện năng và chi phí: Hiệu suất cao, giảm chi phí vận hành.
• Công suất linh hoạt theo yêu cầu: Đáp ứng công suất tùy theo nhu cầu khách hàng.

Nhược điểm

• Khó khăn khi lắp đặt và vận hành hệ thống Chiller:
• Yêu cầu chuyên môn cao: Cần người có kiến thức chuyên sâu về lĩnh vực này.
• Cần không gian lớn: Một số hệ thống cần không gian dưới tầng hầm để lắp đặt.
• Yêu cầu phòng máy và nhân lực chuyên trách: Phải có phòng máy riêng và người có kỹ năng để vận hành và bảo dưỡng.
• Vận hành và bảo dưỡng phức tạp: Cần sự chăm sóc đặc biệt và kiến thức kỹ thuật cao.
• Tiêu thụ điện năng cao: Đặc biệt khi hoạt động ở công suất cao hoặc khi tải làm việc không ổn định.

Ứng dụng của Chiller

Chiller, một hệ thống làm lạnh tiên tiến, được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau:

Sản xuất nhựa

Trong ngành này, Chiller có tác dụng làm mát nhựa nóng sau khi được tiêm, thổi, ép đùn hoặc đóng dấu. Nó cũng có thể giúp hạ nhiệt độ của các thiết bị sản xuất nhựa như thủy lực của máy đúc để giảm thiểu sự hao mòn và tăng hiệu suất.

Sản xuất sữa, bia, đồ uống

Trong sản xuất sữa, Chiller giúp làm lạnh sữa từ bồn lạnh đến nhiệt độ thấp hơn để duy trì chất lượng. Trong sản xuất bia, Chiller làm lạnh dung dịch đường và giữ nhiệt độ ổn định trong quá trình lên men.

Công nghiệp HVAC và in ấn

Trong HVAC, Chiller được sử dụng để làm mát không gian trong các tòa nhà, cung cấp môi trường làm việc thoải mái và hiệu quả năng lượng. Trong in ấn, Chiller loại bỏ nhiệt sinh ra từ các con lăn trong quá trình in và làm nguội giấy sau khi nó ra khỏi lò sấy mực.

Y tế công nghiệp – hệ thống chụp chiếu MRI

Trong ngành y tế, Chiller giúp làm mát máy MRI để đảm bảo hoạt động ổn định và chất lượng hình ảnh cao. Nó loại bỏ nhiệt độ từ máy MRI và chuyển nó vào không khí xung quanh hoặc nguồn nước làm mát để duy trì điều kiện hoạt động lý tưởng.

Cách tính công suất để lắp đặt máy Chiller giải nhiệt

Thông thường, các nhà máy sử dụng hai phương pháp tính công suất lắp đặt máy làm lạnh nước như sau:

Tính theo thông số sẵn có

Dựa trên sách hướng dẫn của Chiller, các thông số như công suất lạnh yêu cầu của máy (Qll), lưu lượng nước lạnh, và nhiệt độ nước lạnh cần duy trì. Công thức tính toán là Q = 4,186 * At * Qll / 3.6 (KW lạnh), trong đó At là mức chênh lệch nhiệt độ của nhựa. Ví dụ, để chuyển từ tháp giải nhiệt sang Chiller, ta tính công suất cần dựa trên mức chênh lệch nhiệt độ và công suất của tháp.

Tính theo công suất làm lạnh cho máy

Sử dụng công thức Q = Cp * At * M / 3600 (Kw lạnh), trong đó Cp là nhiệt dung riêng của nhựa và M là năng suất sản phẩm trong một giờ. Một số lưu ý khi tính công suất Chiller bao gồm cần tính dư công suất và có máy dự phòng để đảm bảo hoạt động liên tục và tăng tuổi thọ cho hệ thống điện.

Một số lưu ý khi lắp đặt hệ thống Chiller

Dưới đây là một số lưu ý khi lắp đặt hệ thống Chiller: 

Vị trí lắp đặt:

• Chọn khu vực rộng rãi và yên tĩnh.
• Tránh gần nồi hơi và các khu vực hoạt động chính.
• Đảm bảo thông thoáng và tiện lợi cho bảo trì.

Kết nối ống nước:

• Tuân thủ tiêu chuẩn an toàn và chất lượng nghiêm ngặt.
• Sử dụng thiết bị hỗ trợ để điều chỉnh quá trình giải nhiệt.
• Đảm bảo không có nguy cơ rò rỉ hoặc cản trở.

Kết nối dây điện:

• Sử dụng dây cáp điện chất lượng và đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật.
• Lựa chọn hệ thống máy làm lạnh nước có chất lượng cao.
• Các bước này giúp đảm bảo hiệu suất và an toàn cho hệ thống Chiller trong quá trình vận hành và bảo trì.

Những tiêu chí giúp bạn chọn mua máy Chiller phù hợp

Dưới đây là những tiêu chí và kinh nghiệm giúp bạn chọn mua máy Chiller phù hợp: 

Tìm nhà cung cấp uy tín

Tìm hiểu và tham khảo ý kiến từ các doanh nghiệp hoặc người dùng đã sử dụng sản phẩm của nhà cung cấp để đảm bảo chất lượng dịch vụ và hậu mãi tốt. Đảm bảo nhận được sự tư vấn chất lượng từ đội ngũ nhân viên có trình độ chuyên môn cao.

Xác định công suất hoạt động

Xác định công suất máy phù hợp với nhu cầu sản xuất của nhà máy để đảm bảo máy hoạt động mạnh mẽ và hiệu quả.

So sánh giá cả

So sánh giá cả giữa các nhà cung cấp để chọn ra giải pháp có giá cả hợp lý nhất, phản ánh chất lượng và hiệu suất của sản phẩm. Cân nhắc kỹ lưỡng về kích thước, giá cả và tuổi thọ của máy trước khi quyết định mua.

Trên đây là những nội dung giải đáp chi tiết cho câu hỏi Chiller là gì mà Tân Long muốn chia sẻ đến bạn. Hy vọng bạn sẽ có thêm nhiều thông tin để mua được máy Chiller phù hợp. Nếu còn thắc mắc về loại máy này bạn có thể gọi cho chúng tôi để được giải đáp. 

Thông tin liên hệ:

• Trụ sở: 86 đường Đồng Đen, Phường 14, Quận Tân Bình, Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam
• Thứ 2 – Thứ 7: 8:00am-5:30pm
• Hotline: 028 38494943 – 028 62937108

Đọc thêm: Máy nén lạnh là gì? Phân loại máy nén lạnh phổ biến 2024