QUAN VỀ TRANG BỊ ĐIỆN SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
Siêu thị Metro Hải Phòng, tọa lạc tại số 2A, đường Hồng Bàng, phường Sở Dầu, quận Hồng Bàng, thành phố Hải Phòng, là một phần của mạng lưới bán sỉ Metro Việt Nam Siêu thị này cung cấp một loạt hàng hóa đa dạng, đáp ứng nhu cầu mua sắm của mọi khách hàng Tại Metro Hải Phòng, người tiêu dùng có thể tìm thấy hầu hết các loại sản phẩm phục vụ cho sinh hoạt và cuộc sống hàng ngày.
Hình 1.1 Siêu thị Metro Hồng Bàng Hải Phòng
Với diện tích 9.240m², siêu thị cần lắp đặt nhiều hệ thống thiết yếu để hoạt động hiệu quả và bảo vệ con người cũng như hàng hóa Các hệ thống này bao gồm cung cấp điện, chiếu sáng, camera giám sát, làm lạnh, cứu hỏa, và thông gió, làm mát.
1.1.2 Giới thiệu một số hệ thống trong siêu thị Metro a Hệ thống camera giám sát
Hệ thống camera giám sát tại siêu thị được lắp đặt ở nhiều khu vực như sân bãi, nhà chứa xe, nhà kho và các gian hàng trưng bày sản phẩm Hệ thống này bao gồm thiết bị lưu trữ, điều khiển camera và thiết bị hiển thị, giúp truyền hình ảnh liên tục về phòng an ninh Tại đây, dữ liệu hình ảnh được lưu trữ và hiển thị trên các màn hình quan sát, cho phép nhân viên an ninh giám sát một cách hiệu quả Điều này giúp kiểm soát chặt chẽ khu vực cần bảo vệ, ngăn ngừa mất mát hàng hóa Siêu thị Metro Hải Phòng đã lắp đặt một số dòng camera hiện đại để tăng cường an ninh.
Camera PZ6122 có khả năng xoay 4 chiều, giúp mở rộng tầm nhìn và cho phép thiết lập các vị trí quan sát chỉ với một cú click chuột Với tính năng zoom quang 10x, camera này hỗ trợ quan sát chi tiết đối tượng ở cả khoảng cách gần và xa PZ6122 được lắp đặt tại các vị trí trọng yếu trong trung tâm siêu thị, giúp bao quát toàn cảnh và zoom vào từng khách hàng một cách hiệu quả.
Hình 1.2 Camera dùng trong siêu thi Metro
Camera IP7131 là một giải pháp camera cố định lý tưởng cho siêu thị, được lắp đặt tại các vị trí chiến lược như dọc các kệ hàng và lối đi Với góc nhìn cố định, camera giúp kiểm soát hiệu quả hoạt động của khách hàng khi lựa chọn hàng hóa, đồng thời dễ dàng phát hiện các hành vi trộm cắp hoặc móc túi Hệ thống báo động trong siêu thị cũng góp phần tăng cường an ninh, đảm bảo an toàn cho khách hàng và tài sản.
Siêu thị Metro Hải Phòng được trang bị hệ thống còi báo cháy trải khắp các gian hàng và nhà kho Khi có sự cố, nhân viên và khách hàng có thể ấn nút báo động, tín hiệu sẽ được gửi về phòng điều khiển để xử lý Tại các vị trí còi báo động, có tủ chứa cuộn vòi và thiết bị bảo hộ, giúp xử lý đám cháy ngay tại chỗ.
Hình 1.3 Chuông báo động sự cố cháy của siêu thị
Hệ thống chuông báo động và phun nước chữa cháy được thiết kế đặc biệt nhằm ngăn chặn báo động giả, giúp tránh thiệt hại cho thiết bị và hàng hóa Nước chỉ được phun ra với áp lực lớn khi xảy ra sự cố cháy, khi nhiệt độ tăng cao làm vỡ các đầu Sprinkler, nhằm dập tắt đám cháy hiệu quả tại khu vực được bảo vệ.
Ngoài ra, trong siêu thị còn có các chuông báo động bị đột nhập, báo động kẻ xấu lấy cắp đồ
1.1.3 Cơ sở lý thuyết xác định phụ tải tính toán
Xác định nhu cầu sử dụng điện của công trình là bước đầu tiên và quan trọng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện Việc tính toán chính xác phụ tải là cần thiết, vì nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn thực tế, thiết bị có thể bị giảm tuổi thọ, thậm chí dẫn đến cháy nổ nguy hiểm Ngược lại, nếu phụ tải tính toán lớn hơn thực tế, thiết bị sẽ quá cỡ, gây lãng phí kinh tế.
1.1.3.1 Các thông số đặc trƣng của thiết bị tiêu thụ điện a Công suất định mức P đm
Pđm là công suất được ghi trên nhãn máy hoặc trong lý lịch của máy Đối với động cơ, công suất định mức là công suất trên trục động cơ, trong khi công suất đầu vào của động cơ được gọi là công suất đặt.
Trong đó, P đ : công suất đặt của động cơ
Pđm: công suất định mức của động cơ η đc :hiệu suất định mức của động cơ.
Do η đc khá cao (0,8 - 0,95) nên để tính toán đơn giản cho phép lấy P đ P đm b Công suất đặt P đ
+ Đối với thiết bị chiếu sáng, công suất đặt là công suất ghi trên đế hay bầu đèn
Đối với động cơ điện, khi làm việc ở chế độ ngắn hạn, công suất định mức cần được quy đổi về công suất định mức trong chế độ dài hạn, tương ứng với hệ số tiếp điện của động cơ đạt 100%.
Công thức qui đổi : P đm P’ đm = P đm ε dm (1 - 2) Trong đó, P’đm: công suất định mức đã qui đổi về chế độ làm việc dài hạn
P đm ,ε đm : các tham số định mức cho trên vỏ máy
+ Đối với máy biến áp của lò điện:
P đ = S đm cosφ đm (1 - 3) Trong đó, Sđm: công suất biểu kiến định mức của máy biến áp cosφ đm : hệ số công suất định mức
+ Đối với máy biến áp hàn, công suất đặt đƣợc tính toán qui đổi về hệ số tiếp điện εđm: P đ S dm cos dm ε dm (1 - 4)
Các tham số định mức được cung cấp trong hồ sơ máy bao gồm hệ số sử dụng k sd Hệ số này (ksd) là tỷ lệ giữa phụ tải tác dụng trung bình và công suất đặt Pđ (hoặc công suất định mức Pđm) trong một khoảng thời gian nhất định (tck).
+ Đối với một thiết bị: dm tb sd P k P (1 - 5) + Đối với một nhóm thiết bị :
n dmi n tbi dm tb sd p p P k P
(1 - 6) d Hệ số nhu cầu (k nc ≤ 1)
Hệ số nhu cầu knc là tỷ lệ giữa công suất tính toán Ptt trong điều kiện thực tế hoặc công suất tiêu thụ trong điều kiện vận hành và công suất đặt.
P đ (công suất định mức P đm ) của nhóm hộ tiêu thụ sd tb tb dm tt dm tt nc k k
Hệ số cực đại P k được xác định bằng P = max (1 - 7), tương tự như hệ số nhu cầu thường được tính cho phụ tải tác dụng Đối với phụ tải chiếu sáng, hệ số nhu cầu knc có giá trị là 0,8 Hệ số đồng thời k đt cũng cần được xem xét trong quá trình tính toán.
Hệ số k đt thể hiện tỷ lệ giữa công suất tác dụng tính toán cực đại P tt tại nút khảo sát của hệ thống cung cấp điện và tổng các công suất tác dụng tính toán cực đại, được ký hiệu là ∑.
1 của các nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt nối vào nút đó
(1 - 8) f Số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả n hq
Giả sử có n nhóm thiết bị với công suất định mức và chế độ làm việc khác nhau, trong đó n hq đại diện cho số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả của nhóm Nhq là số quy đổi tương ứng với các thiết bị có công suất và chế độ làm việc giống nhau, từ đó tạo ra phụ tải tính toán dựa trên phụ tải điện tiêu thụ thực tế của n thiết bị.
1.1.3.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
CUNG CẤP ĐIỆN CỦA SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
1.2.1 Mặt bằng cung cấp điện
Hình 1.4: Sơ đồ mặt bằng cung cấp điện siêu thị Metro Hải Phòng
1.2.2 Một số yêu cầu về cung cấp điện trong siêu thị
Hệ thống cung cấp điện tại siêu thị Metro Hải Phòng đóng vai trò vô cùng quan trọng, vì không có nguồn điện, siêu thị sẽ không thể hoạt động Để đảm bảo hoạt động liên tục, cần có độ tin cậy cao trong cung cấp điện; nếu lưới điện quốc gia bị mất, phải có nguồn phát dự phòng để duy trì hoạt động của các hệ thống an ninh, chiếu sáng, bảo quản lạnh và cứu hỏa Sự cố mất điện có thể dẫn đến hư hỏng hàng hóa và đình trệ quá trình bán hàng, đặc biệt là nguy cơ cháy nổ gây thiệt hại lớn Do đó, yêu cầu về sự ổn định và liên tục trong cung cấp điện là rất cần thiết.
Chất lượng điện được đánh giá qua hai thông số chính là tần số (f) và điện áp (U), và các trị số này cần nằm trong giới hạn cho phép Trung tâm điều độ quốc gia cùng với các trạm điện có trách nhiệm duy trì sự ổn định của các thông số này.
+ Tần số f đƣợc giữ 50± 0.5Hz
Điện áp yêu cầu độ lệch |δU| phải đảm bảo trong khoảng U – Uđm≤5%Uđm Cần phân biệt giữa độ lệch điện áp và tổn thất điện áp, với tổn thất điện áp là hiệu số giữa điện áp đầu và cuối nguồn cùng cấp điện áp Việc tính toán kinh tế cũng là một yếu tố quan trọng trong việc quản lý điện áp.
Tính kinh tế của một phương án cung cấp điện thể hiện qua 2 chỉ tiêu: vốn đầu tƣ và chi phí vận hành
Vốn đầu tư cho một công trình điện bao gồm các khoản chi như mua vật tư và thiết bị, chi phí vận chuyển, thí nghiệm và thử nghiệm, cũng như tiền mua đất đai, đền bù, khảo sát thiết kế, lắp đặt và nghiệm thu.
Phí tổn vận hành của công trình điện bao gồm các khoản chi như lương cho cán bộ quản lý, kỹ thuật và vận hành, chi phí bảo dưỡng, sửa chữa, cũng như chi phí cho các thí nghiệm thử nghiệm Ngoài ra, còn phải tính đến tổn thất điện năng trong quá trình vận hành.
Thông thường, hai loại chi phí này thường mâu thuẫn với nhau Phương án cấp điện tối ưu cần dung hòa hai chi phí, nhằm đạt được chi phí tính toán hàng năm nhỏ nhất Đồng thời, cần đảm bảo tính an toàn trong quá trình cung cấp điện.
Khi thiết kế, lắp đặt và vận hành công trình điện, an toàn luôn được ưu tiên hàng đầu Điều này không chỉ bảo vệ cán bộ vận hành mà còn đảm bảo an toàn cho thiết bị, công trình, khách hàng và các công trình lân cận.
Người thiết kế và vận hành công trình điện phải tuyệt đối tuân thủ các quy định an toàn điện
1.2.3 Cung cấp điện cho trạm bơm cứu hỏa của siêu thị Metro Hải Phòng
Siêu thị Metro Hải Phòng được cung cấp điện từ lưới điện quốc gia thông qua đường dây 11kV, với nguồn điện này được dẫn đến 2 máy biến áp Các máy biến áp này có chức năng hạ thấp điện áp và phân phối điện đến các phụ tải trong siêu thị, trong đó có máy biến áp số 1.
Chú thích các phần tử trong hình 1.5:
Máy biến áp số 1, với công suất 800kVA, cung cấp nguồn ra thứ cấp có điện áp dây 400V và điện áp pha 230V, hoạt động ở tần số 50Hz Hệ thống bao gồm các biến dòng T1, T2, T3, T4 với dòng sơ cấp 1250A và dòng thứ cấp 5A Đồng thời, Aptomat Q1 và Q2 có chức năng đóng cắt mạch điện, bảo vệ hệ thống khỏi sự cố ngắn mạch và quá tải.
+ F1: là cầu chì bảo vệ ngắn mạch
+ H1,H2,H3: Các đèn màu xanh báo pha
+ A1: Tủ điều khiển cho máy biến áp số 1
Các biến dòng T1, T2, T3, T4 có định mức sơ cấp 1250A và định mức thứ cấp 5A, có chức năng chuyển đổi dòng điện từ trị số lớn xuống nhỏ để phục vụ cho việc đo lường Đầu ra thứ cấp của biến dòng T1, T2, và T3 được kết nối với các đầu AL và AK của các rơ le A4, A5, và A6 nhằm bảo vệ quá dòng cho máy biến áp, trong khi đầu ra thứ cấp của biến dòng T4 được nối với đầu AL và AK của rơ le A3.
Trong quá trình vận hành hệ thống điện, có thể xảy ra sự cố và tình trạng làm việc không bình thường của các phần tử Những sự cố này dẫn đến hiện tượng dòng điện tăng cao và điện áp giảm thấp, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của các thiết bị.
Máy biến áp số 1 có thể bị quá nhiệt nếu dòng tăng cao, dẫn đến hư hỏng và làm giảm hiệu suất hoạt động của các thiết bị khi điện áp giảm Những chế độ làm việc bất thường có thể gây ra sự cố, làm rối loạn hệ thống trong siêu thị Thiết bị bảo vệ rơle tự động phát hiện và điều chỉnh để đảm bảo an toàn cho hệ thống Tủ A1 điều chỉnh điện áp khi vượt quá hoặc thấp hơn mức cho phép, được điều khiển bởi bộ PLC-2 Điện áp thứ cấp của máy biến áp số 1 được truyền qua máy cắt Q1, có dòng định mức 1250A, để bảo vệ quá tải và ngắn mạch Nguồn điện từ máy cắt Q1 tiếp tục đến tủ điện của hệ thống lạnh qua máy cắt Q3 với dòng định mức 1000A.
Hệ thống lạnh được cấp nguồn với tổng công suất 452kW Trong bản vẽ số 34, hai quạt M1 được trang bị động cơ xoay chiều 1 pha, với cầu chì F6 và F7 có thông số dòng định mức 10A để bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho động cơ Cầu chì F8, với thông số dòng định mức 6A, bảo vệ cho bộ chỉnh lưu 230V/24VDC-5A.
Thiết bị chống sét (Overvoltage arrester) được lắp đặt theo bản vẽ số 40 phụ lục 1, có nhiệm vụ bảo vệ thiết bị điện khỏi quá điện áp do sét Đầu thiết bị nối với ba đường dây, trong khi đầu kia được kết nối với đất, giúp dẫn dòng điện xuống đất nhanh chóng khi có điện áp cao, ngăn chặn ảnh hưởng đến thiết bị Trong trạng thái điện áp định mức, không có dòng điện đi qua thiết bị Các cầu chì tự rơi Q9, Q10, Q11, Q12, Q13, Q14 đóng vai trò bảo vệ ngắn mạch Qua cầu chì tự rơi Q12, nguồn được cung cấp cho tủ điện của hệ thống thông gió (SS2 VENTILATION), trong khi cầu chì Q13 cung cấp nguồn cho quầy làm lạnh thực phẩm (CHILLER NON-FOOD) với công suất 115kW.
Q10, Q14 cấp nguồn đến các tủ dự phòng nhằm mục đích sử dụng cho các nhu cầu mở rộng sau này
Máy cắt Q1 cung cấp nguồn cho tủ điện SDB-7 MEAT thông qua cầu chì tự rơi Q15 với dòng điện định mức 315A Đồng thời, cầu chì tự rơi Q16, có thông số dòng định mức 250A, cấp nguồn cho khu vực quầy thu ngân SDB-4 CASHIER AREA Ngoài ra, cầu chì tự rơi Q17 còn được bố trí để hỗ trợ tủ dự phòng theo bản vẽ số 41 phụ lục 1.
Máy biến áp số 1 đƣợc hòa chung với máy biến áp số 2 (bản vẽ số 45 và
50 phụ lục 1) b.Máy biến áp số 2
Máy biến áp số 2 có công suất 800 kVA đƣợc hòa đồng bộ với máy biến áp số 1 Điện áp ra thứ cấp là 3x400/230V/50Hz
Chú thích các phần tử trong hình 1.6:
TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA SIÊU THỊ METRO
1.3.1 Cảm biến đo áp suất
Trong hệ thống bơm cứu hỏa, rơle áp suất đóng vai trò quan trọng trong việc đo áp suất lưu lượng nước trong đường ống, giúp giám sát và điều khiển hệ thống hoạt động an toàn Khi áp suất giảm xuống dưới 7kg/cm², bơm bù áp Jockey sẽ tự động khởi động để bù đắp lượng nước thiếu hụt Ngược lại, khi áp suất vượt quá ngưỡng 7kg/cm², các bơm sẽ tự động dừng hoạt động để đảm bảo an toàn cho hệ thống.
Hình 1.8 Rơle áp suất dùng trong hệ thống cứu hỏa của siêu thị Metro
Trong hệ thống cứu hỏa, các đầu Sprinkler được trang bị bầu thủy tinh dài khoảng 2.5mm chứa thủy ngân Khi xảy ra hỏa hoạn, bầu thủy tinh hấp thụ nhiệt, khiến chất lỏng bên trong giãn nở và tăng áp lực Khi nhiệt độ đạt khoảng 68°C, áp lực vượt quá khả năng chịu đựng của bầu thủy tinh, dẫn đến việc bầu thủy tinh vỡ ra Kết quả là nước trong đường ống được phun ra với áp lực lớn, giúp dập tắt đám cháy hiệu quả.
TÍCH TRANG BỊ ĐIỆN HỆ THỐNG LẠNH TRONG SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LẠNH TRONG SIÊU THỊ
2.1.1 Khái quát chung về hệ thống lạnh
Hệ thống lạnh tại siêu thị Metro Hải Phòng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm như rau quả, thịt cá, kem và sữa Nhờ vào các phương pháp làm lạnh đa dạng, thực phẩm được giữ tươi lâu hơn, tùy thuộc vào yêu cầu về nhiệt độ và thời gian bảo quản.
Hệ thống lạnh tự động hóa giúp vận hành toàn bộ hoặc từng phần thiết bị một cách an toàn và tin cậy mà không cần sự can thiệp của công nhân Trong quá trình hoạt động, nhiệt độ của đối tượng cần làm lạnh thường xuyên biến động do ảnh hưởng của các dòng nhiệt từ bên ngoài hoặc bên trong buồng lạnh Việc duy trì nhiệt độ ổn định hoặc trong giới hạn cho phép là nhiệm vụ quan trọng của hệ thống điều chỉnh máy lạnh Đôi khi, việc điều chỉnh các quá trình công nghệ lạnh cần phải thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và các đại lượng vật lý khác theo một chương trình nhất định.
Hệ thống tự động điều khiển toàn bộ hoạt động của máy lạnh, giúp duy trì chế độ vận hành tối ưu và giảm thiểu tổn hao sản phẩm trong phòng lạnh Nó không chỉ tự động duy trì các thông số như nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, lưu lượng và mức lỏng trong giới hạn cho phép, mà còn bảo vệ thiết bị khỏi những chế độ làm việc nguy hiểm, đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống.
Việc lắp đặt tự động hóa cho trạm lạnh mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với điều khiển bằng tay, bao gồm việc duy trì chế độ làm việc ổn định liên tục Điều này không chỉ kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giúp giảm tiêu hao điện năng, tăng tuổi thọ và độ tin cậy của máy móc, cũng như giảm chi phí nước làm mát và chi phí vận hành cho mỗi đơn vị sản phẩm Hơn nữa, hệ thống bảo vệ tự động được thực hiện nhanh chóng và đáng tin cậy hơn so với thao tác của con người.
2.1.2 Một số phương pháp làm lạnh
Có nhiều phương pháp làm lạnh buồng và xử lý sản phẩm
Các loại dàn trực tiếp hoặc gián tiếp đều đặt trong buồng lạnh còn loại dàn quạt gió cƣỡng bức có thể đặt ngoài buồng lạnh
Xử lý lạnh trực tiếp là phương pháp gia lạnh hoặc kết đông sản phẩm thông qua các dàn lạnh sử dụng môi chất lạnh sôi Quá trình này thường được thực hiện bằng cách sử dụng các tổ dàn quạt gió với tốc độ gió trung bình Ngoài ra, có thể bố trí dàn bay hơi trực tiếp hoặc nhúng sản phẩm vào freôn đang sôi để đạt hiệu quả tối ưu.
Xử lý lạnh gián tiếp bằng nước muối yêu cầu hệ thống tuần hoàn nước muối kết nối giữa các máy lạnh và sản phẩm Quá trình này cho phép sản phẩm thải nhiệt gián tiếp qua nước muối, sau đó truyền nhiệt đến môi chất lạnh sôi.
Làm lạnh buồng trực tiếp sử dụng dàn bay hơi đặt trong buồng lạnh, nơi môi chất lỏng lạnh sôi và thu nhiệt từ môi trường Dàn bay hơi có thể là loại đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng quạt gió, với nhiệt độ trong dàn lạnh thấp hơn nhiệt độ buồng khoảng 10 độ C Trong hệ thống này, môi chất lạnh lỏng từ thiết bị ngưng tụ đi qua van tiết lưu vào dàn lạnh, được đặt trong buồng cách nhiệt Môi chất lạnh lỏng sôi trong dàn, thu nhiệt từ không khí và sau đó được máy nén hút về để nén lên áp suất cao, rồi đẩy trở lại thiết bị ngưng tụ.
Hệ thống làm lạnh trực tiếp có các ƣu điểm sau :
- Thiết bị đơn giản vì không cần một vòng tuần hoàn phụ
- Tuổi thọ cao, kinh tế hơn vì không phải tiếp xúc vơi chất gây han rỉ (nước muối)
Tổn thất năng lượng trong hệ thống làm lạnh ít hơn khi so sánh hiệu nhiệt độ giữa buồng lạnh và dàn bay hơi trực tiếp, vì hiệu nhiệt độ này luôn nhỏ hơn so với hiệu nhiệt độ giữa buồng và nhiệt độ bay hơi gián tiếp qua nước muối.
- Tổn hao lạnh khi khởi động nhỏ Thời gian từ lúc mở máy tới lúc đạt nhiệt độ yêu cầu sẽ nhanh hơn
- Nhiệt độ của phòng lạnh có thể đƣợc giám sát qua nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
- Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng cách đóng ngắt máy nén
Nhƣợc điểm của hệ thống làm lạnh trực tiếp :
Hệ thống làm lạnh trung tâm với nhiều hộ sử dụng yêu cầu nạp một lượng lớn môi chất lạnh, dẫn đến nguy cơ rò rỉ cao Việc cung cấp lỏng cho dàn bay hơi ở khoảng cách xa gặp khó khăn do tổn thất áp suất.
- Trữ lạnh của hệ thống kém, khi ngừng hoạt động máy nén thì hệ thống sẽ mất lạnh một cách nhanh chóng b Làm lạnh gián tiếp
Làm lạnh buồng gián tiếp sử dụng các dàn chất tải lạnh như nước muối, với thiết bị bay hơi đặt ngoài buồng lạnh Môi chất lạnh lỏng sôi sẽ làm lạnh nước muối, sau đó nước muối được bơm tuần hoàn đến các dàn lạnh Qua quá trình trao đổi nhiệt với không khí trong buồng lạnh, nước muối nóng lên và được đưa trở lại dàn bay hơi để tiếp tục làm lạnh Các dàn nước muối trong buồng lạnh có thể hoạt động theo cơ chế đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức.
- Vòng tuần hoàn môi chất lạnh có tác dụng làm lạnh nước muối (chất tải lạnh)
Vòng tuần hoàn nước muối có vai trò quan trọng trong việc tải nhiệt từ buồng lạnh đến bình bay hơi, giúp duy trì nhiệt độ ổn định Quá trình này đảm bảo nước muối cấp lạnh từ dàn bay hơi đến buồng lạnh, tối ưu hóa hiệu suất làm lạnh.
Khi nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh đạt từ 5oC trở lên, chất tải lạnh sử dụng là nước Nếu nhiệt độ bay hơi giảm xuống -18oC, chất tải lạnh chuyển sang dung dịch NaCl Đối với nhiệt độ bay hơi đạt -45oC, chất tải lạnh sẽ là dung dịch khác.
CaCl2 Trong hệ thống điều hòa không khí chất tải lạnh là nước
Bình giãn nở đƣợc dùng để cân bằng dung dịch khi bị giãn nở vì nhiệt đảm bảo sự hoạt động bình thường của bơm
Nhiệt độ của môi chất lạnh thường thấp hơn nhiệt độ nước muối từ 4-6 độ C, trong khi nhiệt độ nước muối lại thấp hơn nhiệt độ không khí trong buồng từ 8-10 độ C khi sử dụng dàn đối lưu tự nhiên Phương pháp làm lạnh gián tiếp này mang lại nhiều ưu điểm đáng kể.
+ Độ an toàn cao Chất tải lạnh là nước muối không cháy nổ, không độc hại với cơ thể sống
Khi máy lạnh sử dụng vòng tuần hoàn nước muối, cấu trúc của nó trở nên đơn giản hơn với đường ống dẫn môi chất lạnh ngắn hơn, giúp việc khai thác, bảo quản và vận hành trở nên dễ dàng hơn.
+ Nước muối có khả năng trữ nhiệt lớn nên sau khi máy lạnh ngừng làm việc thì vẫn cần duy trì đƣợc lạnh sau một thời gian dài
Nhƣợc điểm của hệ thống:
+ Năng suất lạnh của máy bị giảm do sự chênh lệch giữa nhiệt độ buồng lạnh và nhiệt độ môi chất lạnh lớn
+ Hệ thống cồng kềnh vì phải thêm vòng tuần hoàn nước muối
+ Nước muối tuy không gây cháy nổ nhưng có tính ăn mòn rất mạnh, gây hư hại cho thiết bị tiếp xúc với nước muối và hơi muối
2.1.3 Môi chất làm lạnh và chất tải lạnh a Môi chất lạnh
Môi chất lạnh, hay còn gọi là tác nhân lạnh, là chất môi giới trong chu trình nhiệt động ngược chiều, giúp thu nhiệt từ môi trường có nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn Trong hệ thống máy lạnh nén hơi, môi chất tuần hoàn nhờ vào quá trình nén, trong đó nhiệt được thu từ môi trường lạnh thông qua quá trình bay hơi ở áp suất và nhiệt độ thấp, và thải ra môi trường nóng qua quá trình ngưng tụ ở áp suất và nhiệt độ cao Quá trình này bao gồm việc tăng áp suất trong giai đoạn nén và giảm áp suất thông qua tiết lưu hoặc giản nở lỏng.
Các yêu cầu với môi chất lạnh:
HỆ THỐNG LẠNH SÂU CỦA SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
Hình 2.1 Cấu trúc của hệ thống lạnh hệ âm trong siêu thị Metro Hải Phòng
Hệ thống này là một hệ kín sử dụng công chất lỏng dễ bay hơi, khi công chất bay hơi từ dạng lỏng sang hơi sẽ thu nhiệt từ buồng lạnh Máy nén đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Máy nén là thiết bị bơm piston, có chức năng hút công chất ở dạng hơi từ dàn bay hơi, nén để tạo áp suất cao Sau đó, công chất đi qua bình ngưng, trao đổi nhiệt với nước làm mát và biến thành dạng lỏng để cung cấp cho dàn bay hơi Khi công chất lỏng đi qua van tiết lưu, nó sẽ chuyển đổi thành dạng hơi Trong hệ thống lạnh, máy nén có thể là loại một xi lanh hoặc nhiều xi lanh, nén một hoặc nhiều cấp tùy thuộc vào công suất và nhiệt độ làm lạnh yêu cầu.
Thông số của máy nén: Gồm có 03 máy nén loại pittong 2 cấp
+ Điện áp cấp cho động cơ: Điện áp 3 pha 380V, tần số 50Hz
+ Số vòng quay của trục khửu: 1450 ( vòng/phút )
+ Áp suất làm việc: 25 bar
Máy nén lạnh là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh Máy lạnh có nhiệm vụ :
- Liên tục hút hơi sinh ra ở thiết bị bay hơi
- Duy trì áp suất P và nhiệt độ t cần thiết
- Nén hơi nên áp suất cao tương ứng với môi trường làm mát để đẩy vào thiết bị ngƣng tụ
Chất lỏng được đưa qua thiết bị tiết lưu và đến thiết bị bay hơi, tạo thành vòng tuần hoàn kín của môi chất lạnh Quá trình này liên quan đến việc thu nhiệt từ môi trường lạnh và thải nhiệt ra môi trường nóng.
Máy nén giữ vai trò quyết định với:
- Suất tiêu hao điện năng
- Tuổi thọ, độ tin cậy và an toàn của hệ thống lạnh
Chính vì vậy, tự động hóa máy nén lạnh đóng vai trò quan trọng nhất đối với việc tự động hóa hệ thống lạnh
Tự động hóa máy nén lạnh yêu cầu:
- Điều chỉnh tự động năng suất lạnh
- Điều khiển và bảo vệ động cơ máy nén
Để bảo vệ máy nén, cần tránh các chế độ làm việc nguy hiểm như áp suất đầu đẩy quá cao, áp suất hút quá thấp, hiệu áp suất dầu quá thấp, nhiệt độ đầu dẩy và nhiệt độ dầu quá cao, cũng như mức dầu trong cácte không ổn định (quá cao hoặc quá thấp).
Máy nén đóng vai trò quan trọng trong hệ thống lạnh, với chất lượng và độ tin cậy của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất làm lạnh Do cấu tạo phức tạp với nhiều bộ phận chuyển động, máy nén quyết định năng suất và hiệu quả của toàn bộ hệ thống.
Hình 2.2 Tủ điều khiển và hệ thống máy nén b Bình ngưng
Bình ngưng (Condenser) được lắp đặt trên mái nhà của siêu thị, có nhiệm vụ làm mát hơi công chất sau máy nén, giúp biến đổi từ trạng thái khí có áp suất và nhiệt độ cao sang dạng lỏng Quá trình làm mát này được thực hiện nhờ quạt gió thổi không khí vào bình ngưng, giúp hạ nhiệt cho công chất hiệu quả.
Thông số của quạt nhiệt dàn ngƣng
+ Tốc độ quay của trục: 480-760 ( vòng/phút)
Bình chứa lỏng ( liquid receiver ): Chứa công chất hóa lỏng sau khi ngƣng tụ c Van tiết lưu
Van tiết lưu (Expansion valve) là thiết bị quan trọng trong hệ thống lạnh, giúp giảm áp suất của công chất lỏng, chuyển đổi nó thành dạng hơi Quá trình bay hơi này làm giảm nhiệt độ, thu nhiệt từ vật cần làm lạnh Van tiết lưu cũng điều chỉnh lưu lượng chất lỏng cung cấp cho dàn bay hơi, đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Dàn bay hơi (Evaporator) là thiết bị chịu trách nhiệm chuyển hóa chất lỏng thành hơi, thu nhiệt từ các vật cần làm lạnh trong buồng lạnh Có hai phương pháp làm lạnh chính: phương pháp làm lạnh trực tiếp, trong đó dàn bay hơi được lắp đặt ngay trong buồng lạnh để trao đổi nhiệt trực tiếp với thực phẩm.
Làm lạnh gián tiếp là phương pháp sử dụng một chất trung gian, như không khí hoặc nước muối, để truyền nhiệt từ dàn bay hơi vào buồng lạnh Phương pháp này thường được áp dụng trong các gian hàng bảo quản thực phẩm đông lạnh tại siêu thị.
Công chất R22 là một loại khí không màu, có mùi thơm nhẹ, dễ tìm kiếm, vận chuyển và bảo quản Tuy nhiên, R22 chỉ được phép sử dụng đến năm 2030 do tác động tiêu cực của nó đến môi trường, bao gồm việc gây ra lỗ thủng tầng ôzôn và hiện tượng hiệu ứng nhà kính.
2.2.2 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống lạnh sâu trong siêu thị Metro a.Thông số kĩ thuật của hệ thống:
+ Máy nén: 3 máy nén pittong, loại S6F-30.2
+ Công suất làm lạnh: 62.76 kW
+ Nhiệt độ thấp nhất ở dàn bay hơi: -39.5 0 C
+ Nhiệt độ khi ngƣng tụ: +50 0 C
+ Pos.:1.2 Ice-Machine: Máy làm đá vẩy công suất 1500kg/ngày
+ Pos.:1.2 Ice-Machine: Máy làm đá vẩy công suất 700kg/ngày
+ Pos.:1.18: Kho đông bảo quản cá
+ Pos.:1.17.1, Pos1.17.2: Kho đông bảo quản thịt
+ Pos.:1.10.1, Pos.:1.10.2, Pos.:1.12.2: Khu bảo quản sữa, bơ có chung bộ điều khiển
+ Pos.:1.11.1, Pos.:1.11.2, Pos.:1.12.1 : Khu bảo quản có chung bộ điều khiển
Khu bảo quản được trang bị bộ điều khiển chung, bao gồm các phần tử tại vị trí 1.13.1, 1.13.2, và 1.16 Bên cạnh đó, các vị trí 1.14.1, 1.14.2 và 1.15 cũng thuộc về khu bảo quản với bộ điều khiển chung Trong sơ đồ, các phần tử này được giải thích rõ ràng để người đọc dễ dàng hiểu được chức năng và vai trò của chúng trong hệ thống.
+ Shut off valve: Van chặn
+ Solenoid valve: Van điện từ
+ Expansions valve nozzle: Van tiết lưu
+ Evaporator pressure controller: Van điều chỉnh áp lực
+ Sight glass: Mắt ga dùng để xem trạng thái của công chất lạnh
+ Pipe dimension: đường kính ống
+ Liquid collector: bình trung gian
+ Cabinets: Buồng lạnh c Nguyên lí vận hạnh hệ thống lạnh sâu của siêu thị Metro Hải Phòng
Hệ thống lạnh sâu tại siêu thị Metro Hải Phòng là một công nghệ hiện đại, được vận hành tự động, cho phép nhân viên theo dõi trạng thái làm việc của từng khu vực qua máy vi tính Hệ thống này không chỉ giúp điều khiển quá trình hoạt động mà còn phát hiện kịp thời các sự cố, từ đó nhanh chóng sửa chữa và thay thế, đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống.
Hệ thống bao gồm ba máy nén bơm pittong hai cấp, nén công chất ở dạng hơi từ dàn bay hơi với áp suất cao qua ống 35mm dẫn đến bình ngưng trên mái siêu thị, nơi được làm mát bằng quạt gió Sau đó, công chất lỏng áp suất cao được chuyển xuống bình chứa lỏng qua ống 35mm và từ bình này, nó được phân phối tới các dàn bay hơi tại các khu đông lạnh.
Từ bình ngưng, công chất được dẫn qua đường ống có hai van chặn SOV 28, là van tác động bằng tay để đóng đường ống khi cần thay thế bộ lọc dầu và mắt ga (Sight glass 28) Trước khi đến các dàn bay hơi, công chất được lọc dầu bôi trơn từ máy nén để đảm bảo không ảnh hưởng đến quá trình bay hơi, đồng thời được sấy khô Mắt ga (Sight glass 28) giúp quan sát trạng thái của công chất, kiểm tra xem có bị sổi bọt hay không và áp suất có ổn định, cao hay thấp quá mức.
Sau khi được sấy khô và lọc, công chất được phân phối đến các dàn bay hơi của từng khu vực qua ống có đường kính 28mm Công chất này được chia cho từng khu vực để điều khiển, với mỗi khu vực được quản lý bởi một bộ điều khiển riêng, kết nối với bộ điều khiển trung tâm.
Khu vực 1 công chất nén ở dạng lỏng được đưa theo đường đẩy có đường kính ống là 15mm:
Hệ thống lạnh duy trì thực phẩm trong siêu thị Metro
2.3.1 Cấu trúc chung của hệ thống lạnh duy trì thực phẩm
Hệ thống lạnh dương có cấu trúc tương tự như hệ thống lạnh sâu, nhưng được thiết kế để bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp hơn, trong khi hệ thống lạnh âm chuyên dụng cho thực phẩm đông lạnh và làm đá bảo quản hải sản Tại siêu thị, hệ thống lạnh dương có công suất lớn hơn hệ âm, cho phép bảo quản đa dạng các loại thực phẩm hiệu quả hơn.
Hệ thống sử dụng 06 máy nén bơm pittong 1 cấp để hút công chất ở dạng hơi từ dàn bay hơi, nén tạo áp suất cao và chuyển qua bình ngưng để làm mát, biến thành công chất lỏng cung cấp cho dàn bay hơi Tất cả các máy nén đều được làm mát bằng quạt, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
Thông số của máy nén:
+ Điện áp cấp cho động cơ: Điện áp 3 pha 380V, tần số 50Hz
+ Số vòng quay của trục khửu: 1550( vòng/phút )
+ Áp suất làm việc: 28 bar b Bình ngưng
Hơi công chất sau máy nén có áp suất và nhiệt độ cao qua bình ngƣng đƣợc làm mát thành dạng lỏng
- Thông số của dàn ngƣng:
+ Áp suất làm việc lớn nhất cho phép: 28 bar
- Thông số quạt dàn ngƣng:
+ Nguồn cấp: 3pha, điện áp 400V, nối sao tần số 50Hz
+ Đường kính quạt: 900 mm c Dàn bay hơi ( dàn lạnh )
Là nơi công chất lỏng bay hơi, thu nhiệt từ của các vật cần làm lạnh trong buồng lạnh
- Thông số dàn lạnh quầy cá: Số lƣợng 03 dàn
+ Áp suất lớn nhất cho phép khi làm việc: 28 bar
- Thông số quạt dàn lạnh:
+ Nguồn cấp: điện áp 230V, tần sô 50Hz
+ Nguồn cấp: Điện áp 230V, tần số 50Hz
2.3.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống lạnh duy trì thực phẩm của siêu thị Metro a.Thông số kĩ thuật của hệ thống:
+ Máy nén: 06 máy nén pittong, loại 6F-40.2Y
+ Công suất làm lạnh: 366.16 kW
+ Nhiệt độ thấp nhất ở dàn bay hơi: -13.5 0 C
+ Nhiệt độ khi ngƣng tụ: +53 0 C
+ Pos.:2.3: khu để thịt bò
+ Pos.:2.14: khu bán rau củ quả
+ Pos.:2.16: khu pha nóc chuẩn bị thịt
+ Pos.:2.18: khu nhập hàng sữa đông lạnh
+ Pos.:2.19: khu nhập hàng cá
+ Pos.:2.20: khu nhạp hàng rau và hoa quả
+ Pos.:2.30,2.31,2.32: khu bán sũa twoi, phomát, bơ, xúc xích + Pos.:2.33: khu bán bánh bao, trứng
+ Pos.:2.34: khu bán đồ cá tươi b.Giải thích các phần tử trong sơ đồ:
+ Shut off valve: Van ngắt
+ Solenoid valve: Van điện từ
+ Expansions valve nozzle: Van tiết lưu
+ Evaporator pressure controller: Bộ điều khiển áp lực
+ Sight glass: Kính thủy dùng để xem mực chất lỏng
+ Pipe dimension: đường kính ống
+ Liquid collector: bình trung gian
+ Cabinets: Buồng lạnh c Nguyên lí vận hành hệ thống lạnh duy trì thực phẩm
Hệ thống bao gồm 06 máy nén bơm pittong một cấp, nén công chất ở dạng hơi từ dàn bay hơi với áp suất cao qua ống 35mm Công chất được dẫn đến bình ngưng trên mái siêu thị, nơi được làm mát bằng quạt gió và sau đó chuyển xuống bình chứa lỏng qua ống 35mm Từ bình chứa lỏng, công chất ở dạng lỏng với áp suất cao được phân phối đến các dàn bay hơi tại các khu làm lạnh.
Từ bình ngưng, công chất được dẫn qua đường ống với hai van chặn SOV 54, là van tay dùng để đóng đường ống khi thay thế bộ lọc dầu và mắt ga (Sight glass 54) Trước khi đến các dàn bay hơi, công chất được lọc dầu bôi trơn từ máy nén để không ảnh hưởng đến quá trình bay hơi và được sấy khô Mắt ga (Sight glass 54) giúp quan sát trạng thái của công chất, kiểm tra xem có bọt sổi hay không và áp suất có ổn định, cao hay thấp.
Công chất từ đường ống chung Φ54 sẽ được phân phối tới các khu vực cần làm lạnh
Hệ thống làm lạnh thịt bò hoạt động thông qua công chất lỏng áp suất cao được dẫn qua ống Φ12 vào van chặn SOV 12, qua bộ lọc dầu F 12 và tới van tiết lưu NO 03 để giảm áp suất Khi áp suất giảm, công chất sẽ thu nhiệt từ không khí xung quanh dàn bay hơi, tạo ra hơi lạnh được quạt hút và thổi vào khu vực làm lạnh thịt Van chặn SOV 12 có thể được đóng bằng tay để khóa ga khi cần thay thế hoặc sửa chữa thiết bị Van điện từ SV 6 hoạt động tự động: khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, van sẽ đóng lại để ngừng cấp công chất, và khi nhiệt độ tăng, van sẽ mở để cấp công chất vào dàn lạnh.
Sau khi thu nhiệt từ buồng lạnh, công chất sẽ được đưa trở lại máy nén để nén lại, tiếp tục chu trình làm việc khép kín Van chặn SOV 28 luôn ở trạng thái mở, chỉ đóng lại khi có tác động bằng tay.
+ Pos.:2.6: khu để hàng tƣoi Công chất ở dạng lỏng áp suất cao qua đường ống Φ10 vào van chặn SOV 10 qua bộ lọc dầu F 10 tới van tiết lưu NO
Để giảm áp suất, công chất sẽ giảm mạnh vào dàn bay hơi, giúp thu nhiệt từ không khí xung quanh Quạt sẽ hút hơi lạnh và thổi vào thịt để làm lạnh Van chặn SOV 10 được đóng bằng tay khi cần khóa ga để thay thế hoặc sửa chữa thiết bị sau van Van điện từ SV 3 hoạt động tự động: khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, van sẽ đóng lại để ngừng cấp công chất; khi nhiệt độ tăng, van sẽ tự mở để cung cấp công chất vào dàn lạnh.
Sau khi thu nhiệt của buồng lạnh công chất sẽ đƣợc hồi về máy nén để nén lại tiếp tục chu trình làm việc khép kín
+ Pos.:2.5: khu bảo quản hàng thịt Công chất ở dạng lỏng áp suất cao qua đường ống Φ10 vào van chặn SOV 10 qua bộ lọc dầu F 10 tới van tiết lưu NO
Để giảm áp suất, áp suất của công chất giảm mạnh vào dàn bay hơi, thu nhiệt từ không khí xung quanh Quạt sẽ hút hơi lạnh này và thổi vào thịt để làm lạnh Van chặn SOV 10 được đóng bằng tay khi cần khóa ga để thay thế hoặc sửa chữa thiết bị phía sau van Van điện từ SV 3 hoạt động bằng điện, tự động đóng lại khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, ngừng cấp công chất cho dàn bay hơi; khi nhiệt độ tăng, van sẽ tự mở cho công chất vào dàn lạnh.
Sau khi thu nhiệt từ buồng lạnh, công chất sẽ được đưa trở lại máy nén để tiếp tục chu trình làm việc khép kín Van chặn SOV 18 luôn ở trạng thái mở và chỉ đóng khi có tác động bằng tay Van EPC 22 có chức năng tự xả công chất khi áp suất vượt quá mức cho phép.
Khu bảo quản thịt hoạt động bằng cách dẫn công chất ở dạng lỏng áp suất cao qua ống Φ10 vào van chặn SOV 10, rồi qua bộ lọc dầu F 10 đến van tiết lưu NO 01 để giảm áp suất Khi áp suất giảm, công chất đi vào dàn bay hơi, thu nhiệt từ không khí xung quanh và làm lạnh thịt nhờ quạt hút hơi lạnh Van chặn SOV 10 được đóng bằng tay khi cần thay thế hoặc sửa chữa thiết bị sau van Van điện từ SV 3 tự động điều chỉnh dòng công chất: khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, van sẽ đóng lại, và khi nhiệt độ tăng, van sẽ mở để cấp công chất cho dàn lạnh.
Sau khi thu nhiệt từ buồng lạnh, công chất sẽ được đưa trở lại máy nén để nén lại, tiếp tục chu trình làm việc khép kín Van chặn SOV 18 luôn ở trạng thái mở, chỉ đóng khi có tác động bằng tay.
+ Pos.:2.16: khu pha nóc chuẩn bị thịt Công chất ở dạng lỏng áp suất cao qua đường ống Φ10 vào van chặn SOV 10 qua bộ lọc dầu F 10 tới van tiết lưu
NO 02 để giảm áp suất Lúc này, áp suất của công chất giảm mạnh vào dàn bay hơi thu nhiệt của không khí xung quanh dàn Quạt sẽ hút hơi lạnh này thổi theo chiều mũi tên làm lạnh thịt Van chặn SOV 10 đƣợc tác động đóng bằng tay khi muốn khóa ga để thay thế hoặc sửa chữa các thiết bị đằng sau van Van điện từ SV 3 tác động bằng điện, khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu van sẽ tự động đóng lại ngừng cấp công chất cho dàn bay hơi, khi nhiệt độ buồng lạnh tăng lên van sẽ tự mở cho công chất vào dàn lạnh
Sau khi thu nhiệt từ buồng lạnh, công chất sẽ được hồi về máy nén để tiếp tục chu trình làm việc khép kín Van chặn SOV 22 luôn ở trạng thái mở và chỉ đóng khi được tác động bằng tay Van EPC 22 có chức năng tự xả khi áp suất của công chất vượt quá mức cho phép.
+ Pos.:2.17: Kho nhập hàng Công chất ở dạng lỏng có áp suất cao từ đường ống chung vào đường ống Φ18, qua van chặn SOV 18 được lọc dầu ở bộ lọc
F10 được kết nối với 4 van tiết lưu nhằm giảm áp suất của công chất cung cấp cho 4 dàn bay hơi Tại các dàn bay hơi, công chất sẽ hấp thụ nhiệt từ không khí xung quanh, trong khi các quạt hút hơi lạnh và thổi theo các hướng chỉ định, giúp làm lạnh kho hiệu quả.
Trong khu hàng bánh, công chất ở dạng lỏng được nén áp suất cao qua ống Φ10 vào van chặn SOV 10, rồi đi qua bộ lọc dầu F 10 đến van tiết lưu NO 02 để giảm áp suất Khi áp suất giảm mạnh, công chất sẽ vào dàn bay hơi, thu nhiệt từ không khí xung quanh Quạt sẽ hút hơi lạnh và thổi theo chiều mũi tên để làm lạnh thịt Van chặn SOV 10 được đóng bằng tay khi cần khóa ga để thay thế hoặc sửa chữa thiết bị phía sau Van điện từ SV 3 hoạt động tự động: khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, van sẽ đóng lại để ngừng cấp công chất; khi nhiệt độ tăng, van sẽ mở để cho công chất vào dàn lạnh.