Chiller là gì? Cấu tạo của hệ thống chiller

Ngày nay, trong các nhà cao tầng, các trung tâm thượng mại, nhà xưởng hay bệnh viện… việc nhu cầu làm mát và kiểm soát nhiệt độ ở đó là vô cùng quan trọng. Do đó, nhưng nơi có quy mô lớn và việc làm lạnh phải cần liên tục và máy lạnh hay bộ điều hòa thông thường không thể đáp ứng đủ hiệu suất và ổn định.

Từ những điều trên, hệ thống chiller được ra đời để có thể giải quyết những vấn đề, như một giải pháp để có thể làm mát liên tục, đáp ứng những yêu cầu cũng như hiệu suất và ổn định cho các công trình xây dựng. Tuy nhiên, “Chiller” là từ mà không phải ai cũng hiểu rõ ý nghĩa của nó. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ

Chiller là gì

Chiller là loại máy phát sinh ra nguồn lạnh để làm lạnh các đồ vật, thực phẩm. Ở máy lạnh người ta luôn thấy 1 nguồn lạnh và 1 nguồn nóng hơn môi trường xung quanh dù chạy với nguyên lý nào. Thực ra máy lạnh cũng là máy bơm nhiệt. Tùy theo mục đích sử dụng mà người ta gọi cho thích hợp. Ở máy lạnh nguồn lạnh được sử dụng là mục đích chính, trong khi máy bơm nhiệt, nguồn nóng chủ yếu phục vụ chính cho nhu cầu. Nhiều trường hợp thuận lợi ta có thể thiết kế sử dụng cả hai nguồn nóng và lạnh, tiết kiệm được rất nhiều năng lượng. là máy sản xuất nước lạnh dùng trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm, sử dụng nước là chất tải lạnh. Nước sẽ được làm lạnh qua bình bốc hơi (thường vào 12 độ và ra 7 độ). Thực chất máy chiller gồm 4 thiết bị chính của chu trình nhiệt căn bản là máy nén, van tiết lưu,thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi. Ngoài ra có thêm một số thiết bị khác. Thường thì chiller được sản xuất nguyện cụm không tách rời. Chiller phải đạt tiêu chuẩn theo ARI Việc phân loại chiller có nhiều cách: Như theo máy nén (Piston, trục vít, xoắn ốc, ly tâm..), theo thiết bị ngưng tụ như giải nhiệt nước(water-cooled), hay giải nhiệt gió(Air-cooled), loại thiết bị hồi nhiệt (heat recovery), loại lưu lượng qua bình bốc hơi không thay đổi hay thay đổi lưu lượng nước,… Ngoài ra còn có loại Chiller hấp thụ.

Phân loại chiller phổ biến hiện nay:

• Air-cooled chiller ( chiller giải nhiệt gió )
• Water-cooled chiller ( chiller giải nhiệt nước )
• Absortion chiller ( chiller hấp thụ ) – ít phổ biến

Cấu tạo của chiller

Cả hai loại đều gồm các bộ phận chính sau:

1. Máy nén (Compressor)

• Chức năng: Hút gas lạnh ở thể khí có áp suất thấp từ dàn bay hơi và nén lên áp suất cao, đưa sang dàn ngưng.

• Các loại máy nén: trục vít (screw), piston, scroll, ly tâm (centrifugal).

2. Dàn bay hơi (Evaporator)

• Là nơi trao đổi nhiệt giữa nước cần làm lạnh và môi chất lạnh.

• Môi chất lạnh sẽ bay hơi và hấp thụ nhiệt từ nước, làm nước nguội đi.

• Nước lạnh sau đó được dẫn đến AHU, FCU hoặc các bộ làm mát quá trình.

3. Van tiết lưu (Expansion Valve)

• Làm giảm áp suất môi chất lạnh trước khi đi vào dàn bay hơi.

• Giúp gas lạnh dễ dàng hóa hơi và hấp thụ nhiệt hiệu quả.

4. Mạch lạnh (Refrigerant Circuit)

• Bao gồm các ống dẫn nối các bộ phận: máy nén → dàn ngưng → van tiết lưu → dàn bay hơi → máy nén.

5. Dàn ngưng tụ (Condenser)

6. Bộ điều khiển trung tâm (Control System)

• Điều khiển hoạt động toàn hệ thống (máy nén, quạt, bơm, cảnh báo lỗi…).

• Có thể tích hợp PLC, BMS hoặc HMI tùy theo quy mô.

7. Bơm nước lạnh và bơm nước ngưng (nếu có)

• Bơm nước lạnh (Chilled Water Pump): Dẫn nước lạnh từ dàn bay hơi đến nơi tiêu thụ.

• Bơm nước ngưng (Condenser Water Pump): Chỉ có ở chiller giải nhiệt nước, dẫn nước từ dàn ngưng đến tháp giải nhiệt.

8. Tháp giải nhiệt (Cooling Tower) – chỉ có ở Water-Cooled

• Làm mát nước sau khi đi qua dàn ngưng.

• Nước sau khi được làm mát sẽ quay lại dàn ngưng để tiếp tục chu trình.

Nguyên lý hoạt động của chiller

Nguyên lý hoạt động của air-cooled chiller:

Nước lạnh được tạo ra trong dàn bay hơi của chiller sẽ đi qua các thiết bị xử lý không khí (AHU/FCU) để làm mát không gian. Khi trao đổi nhiệt, nước này hấp thụ nhiệt và nóng lên, sau đó được đưa quay trở lại chiller.

Tại đây, dàn bay hơi của chiller hấp thụ nhiệt từ nước thông qua môi chất lạnh (gas lạnh). Gas lạnh lỏng sẽ bay hơi trong dàn bay hơi, hấp thụ nhiệt từ nước và chuyển thành hơi gas có áp suất thấp.

Gas lạnh sau đó được hút vào máy nén, nơi nó được nén lên áp suất cao. Gas nóng áp suất cao này tiếp tục đi đến dàn ngưng tụ, nơi nó được làm mát và hóa lỏng nhờ luồng không khí từ quạt gió.

Sau khi ngưng tụ thành lỏng, gas sẽ đi qua van tiết lưu để hạ áp, và quay lại dàn bay hơi để bắt đầu chu trình mới.

Nguyên lý hoạt động của Water-Cooled Chiller (chiller giải nhiệt nước):

Water-cooled chiller hoạt động theo chu trình kín của môi chất lạnh, dựa trên sự thay đổi trạng thái từ lỏng → hơi → lỏng của môi chất có điểm sôi thấp để hấp thụ và thải nhiệt.

1. Dàn bay hơi (Evaporator): Nước cần làm mát được dẫn qua dàn bay hơi, nơi môi chất lạnh ở áp suất thấp bay hơi và hấp thụ nhiệt từ nước. Kết quả, nước được làm lạnh và đưa đi sử dụng, còn môi chất lạnh hóa hơi.

2. Máy nén (Compressor): Môi chất lạnh dạng hơi được hút vào máy nén, nơi nó được nén lên áp suất và nhiệt độ cao.

3. Dàn ngưng (Condenser): Gas lạnh nóng áp suất cao sau khi nén được đưa vào dàn ngưng tụ. Tại đây, nó được làm mát bằng nước từ tháp giải nhiệt → ngưng tụ thành chất lỏng.

4. Van tiết lưu (Expansion Valve): Môi chất lạnh lỏng đi qua van tiết lưu, nơi áp suất giảm xuống → một phần môi chất hóa hơi (2 pha) và trở nên lạnh sâu.

5. Môi chất lạnh sau đó quay lại dàn bay hơi, bắt đầu chu trình mới.

Nước làm mát dàn ngưng sẽ được đưa ra tháp giải nhiệt (cooling tower) để tỏa nhiệt ra môi trường, rồi quay lại dàn ngưng, tiếp tục vòng tuần hoàn.

Mọi thắc mắc vui lòng liên hệ

• VP Cty: Số 98/54, Khu phố 3, Phường An Bình, Biên Hòa, Đồng Nai
• Trụ sở làm việc: Hẻm 4 Khu phố Tân Cang, Phường Phước Tân, Biên Hoà, Đồng Nai
• Email: nguyenphuong.hvac@gmail.com
• Website: np-hvac.com
• Hotline: 0386.958.804