MLTT chiller có nhi
có tên gọi khác nhau và được thể hiện tổng quát ở hình Phân loại và gọi tên
hơi hay máy lạnh có máy nén lạnh, máy lạnh hấp thụ, máy lạnh eject [24].
Việc gọi tên MLTT máy nén hở, máy nén kín ho
hở không phổ biến trong ứng dụng nén ly tâm kiểu kín, môi chất lạnh R134a...
Hình PL1 MLTT chiller giải nh trong hệ thống ĐHKK trun dàn ngưng. MLTT giải nhiệt n
nước giải nhiệt tuần hoàn và tháp giải nhiệt.
Phân loại máy lạnh trung tâm chiller Loại 1 chiều
Máy lạnh trung tâm giải nhiệt gió
Máy nén pit tông
Amoniắc (NH3)
Máy nén rô to
Freon R22
1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐI KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM CHILLER ạnh trung tâm chiller
chiller có nhiều loại, phân loại theo nhiều cách khác nhau và kèm theo nó sẽ ợc thể hiện tổng quát ở hình PL1.1.
ại và gọi tên MLTT chiller theo chu trình lạnh có thể phân ra máy lạnh nén ạnh có máy nén lạnh, máy lạnh hấp thụ, máy lạnh ejectơ và máy l
MLTT chiller có máy nén lạnh còn đi kèm với kiểu máy nén: l ở, máy nén kín hoặc máy nén nửa kín. Trong đó loại MLTT
ở không phổ biến trong ứng dụng ĐHKK. Ví dụ: MLTT chiller giải nhiệt n ểu kín, môi chất lạnh R134a...
PL1.1 Phân loại MLTT chiller có máy nén lạnh ải nhiệt nước và giải nhiệt gió là hai loại MLTT
trung tâm. MLTT chiller giải nhiệt gió có các quạt giải nhiệt cho ải nhiệt nước có bình ngưng được làm mát bằng n
ớc giải nhiệt tuần hoàn và tháp giải nhiệt.
Phân loại máy lạnh trung tâm chiller
Máy lạnh trung tâm giải nhiệt gió
Máy nén đĩa xoắn
Freon R134a
Loại 2 chiều (bơm nhiệt)
Máy lạnh trung tâm giải nhiệt nước
Máy nén trục vít
Freon F410a
Máy nén ly tâm
Freon R407c
Máy nén tua bin
Freon khác (R404, R404b...)
ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM CHILLER
ều loại, phân loại theo nhiều cách khác nhau và kèm theo nó sẽ
ạnh có thể phân ra máy lạnh nén ơ và máy lạnh nén khí
ới kiểu máy nén: loại có chiller có máy nén ải nhiệt nước có máy
ạnh
MLTT sử dụng chủ yếu ải nhiệt gió có các quạt giải nhiệt cho ợc làm mát bằng nước, hệ thống bơm Máy lạnh trung tâm giải nhiệt
Máy nén tua bin
Freon khác (R404, R404b...)
Phân loại theo chức
năng theo phương thức giải
nhiệt theo loại máy nén
theo môi chất lạnh
Cấu trúc của một MLTT có máy nén lạnh có thể bao gồm 1 hay nhiều vòng tuần hoàn môi chất lạnh; 1 hay nhiều dàn giải nhiệt hay binh ngưng; 1 hay nhiều bình bay hơi; 1 hay nhiều máy nén lạnh hay 1 hay nhiều van tiết lưu khác nhau... Đi kèm với nó là hệ thống dầu bôi trơn và hệ thống điều khiển phức hợp với các thiết bị bảo vệ an toàn và tự động điều khiển [24, 54].
Máy nén lạnh sử dụng trong MLTT chiller có nhiều loại khác nhau: máy nén pít tông, máy nén rô to, máy nén đĩa xoắn, máy nén trục vít, máy nén ly tâm hay máy nén tua bin. Mỗi loại máy nén có các phương thức điều khiển khác nhau để điều chỉnh năng suất lạnh của MLTT chiller: van đi tắt thường dùng cho các máy nén pít tông hay máy nén đĩa xoắn, van trượt thường dùng cho máy nén trục vít, van hướng dòng cho máy nén ly tâm hay máy nén tua bin. Máy nén có thể là loại kín hay nửa kín; máy nén có tốc độ không đổi hay máy nén có sử dụng công nghệ biến tần để thay đổi tốc độ động cơ và máy nén. Biến tần cho động cơ máy nén cũng có thể là loại tích hợp nguyên cụm hay tách rời... [24, 54]
Dàn ngưng của MLTT chiller cũng có nhiều cấu trúc khác nhau theo vật liệu chế tạo: dàn ngưng ống đồng cánh nhôm, dàn ngưng bằng nhôm hợp kim cấu trúc nguyên khối (micro fin)... hay dàn ngưng có hoặc không có lớp bảo vệ chịu thời tiết hay tăng cường trao đổi nhiệt. Thông thường dàn ngưng có cấu trúc mô đun và được ghép nối song song với nhau.
Bình bay hơi/bình ngưng của MLTT chiller cũng có nhiều loại và có các cấu trúc khác nhau theo cấu tạo: bình bay hơi/bình ngưng ống vỏ nằm ngang, bình bay hơi/bình ngưng kiểu tấm trao đổi nhiệt (Plate Heat Exchanger). Hay khác nhau theo phương thức tổ chức trao đổi nhiệt: loại bình có cấu trúc ngập lỏng (môi chất), loại bình có cấu trúc quá nhiệt hay quá lạnh... hay các loại bình có tăng cường trao đổi nhiệt bằng ống có cánh...
Ngoài ra bình bay hơi / bình ngưng còn gọi tên theo số lần tuần hoàn của nước lạnh qua bình: loại 1 lần tuần hoàn (1-pass), loại 2 lần tuần hoàn (2-pass), loại 3 lần tuần hoàn (3- pass)...
Van tiết lưu trong MLTT chiller có nhiều loại theo cấu trúc của van tiết lưu: van tiết lưu nhiệt cân bằng trong, van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài, van tiết lưu điện tử có điều chỉnh bước...
MLTT chiller cũng bao gồm hàng loạt các thiết bị phụ trợ khác đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của thiết bị: bình tách lỏng; bình tách dầu; hệ thống thu gom và bơm dầu bôi trơn; van cách ly; các thiết bị bảo vệ an toàn như công tắc áp suất cao, công tắc áp
suất thấp, van an toàn; các thiết bị v
tâm, các cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suẩt, cảm biến mức lỏng, công tắc dòng, các thiết bị đo đếm điện, bảo vệ điện...
PL1.2 Thiết bị xử lý không khí trong hệ thống trung tâm chiller
Thiết bị xử lý không khí là thiết bị khi đưa vào không gian điều hòa. Nó
Phân loại theo đặc tính xử lý nhiệt ẩm bao gồm thiết bị xử lý không khí kiểu khô và thiết bị xử lý không khí kiểu ướt. Tổng hợp cấu trúc và phân loại thiết bị xử lý không khí
hiện ở hình PL1.2. Việc phân loại theo
lượng không đổi (CAV – Constant Air Volume) hay lo (VAV – Variable Air Volume)
Hình PL1.
Cấu trúc của thiết bị xử lý không khí th
tương ứng với các quá trình xử lý không khí trong thiết bị: mo (làm lạnh); mô đun suởi ấm; mô
đun thu hồi nhiệt... Tùy thuộc vào số l
mà nó có thể bao gồm hay không bao gồm một hay nhiều mô làm lạnh cấp 1, cấp 2; mô
quạt gió cấp; mô đun quạt gió hồi; mô
bên trong thiết bị được thực hiện theo trình tự của các quá trình xử lý không khí và thiết bị phải đảm nhận.
Thiết bị xử lý không khí
Thiết bị xử lý không khí kiểu khô Thiết bị xử lý không khí có lưu
lượng không đổi Module
lọc bụi Module làm mát
ất thấp, van an toàn; các thiết bị và hệ thống điều khiển tự động: b
ộ, cảm biến áp suẩt, cảm biến mức lỏng, công tắc dòng, các thiết ện...
ết bị xử lý không khí trong hệ thống điều hòa không khí
ết bị xử lý không khí là thiết bị để thực hiện các quá trình xử lý không khí tr ều hòa. Nó được phân loại và gọi tên theo nhiều cách khác nhau.
ặc tính xử lý nhiệt ẩm bao gồm thiết bị xử lý không khí kiểu khô và thiết bị ớt. Tổng hợp cấu trúc và phân loại thiết bị xử lý không khí
ệc phân loại theo đặc tính lưu lượng không khí bao gồm
Constant Air Volume) hay loại có lưu lượng không khí thay Variable Air Volume) [24].
1.2 Cấu trúc và phân loại thiết bị xử lý không khí ấu trúc của thiết bị xử lý không khí thường được phân chia thành ứng với các quá trình xử lý không khí trong thiết bị: mođun lọc bụi; mô
ởi ấm; mô đun phun ẩm; mô đun quạt hay các mô ồi nhiệt... Tùy thuộc vào số lượng và quá trình xử lý không kh
ể bao gồm hay không bao gồm một hay nhiều mô đun cùng lo
ạnh cấp 1, cấp 2; mô đun sưởi cấp 1, cấp 2; mô đun lọc bụi sơ cấp, thứ cấp; mô ạt gió hồi; mô đun quạt gió thải... Thứ tự sắp xếp của các mô ợc thực hiện theo trình tự của các quá trình xử lý không khí và thiết bị
Thiết bị xử lý không khí
Thiết bị xử lý không khí kiểu khô Thiết bị xử lý không khí có lưu
lượng không đổi
Module sưởi ấm
Thiết bị xử lý không khí kiểu ướt Thiết bị xử lý không khí có lưu
lượng gió thay đổi Module
phum ẩm Module quạt
module Các khác
ộng: bộ điều khiển trung ộ, cảm biến áp suẩt, cảm biến mức lỏng, công tắc dòng, các thiết
ều hòa không khí
ể thực hiện các quá trình xử lý không khí trước ợc phân loại và gọi tên theo nhiều cách khác nhau.
ặc tính xử lý nhiệt ẩm bao gồm thiết bị xử lý không khí kiểu khô và thiết bị ớt. Tổng hợp cấu trúc và phân loại thiết bị xử lý không khí được thể ợng không khí bao gồm loại có lưu ợng không khí thay đổi
ấu trúc và phân loại thiết bị xử lý không khí
ợc phân chia thành các mô đun ọc bụi; mô đun làm mát ạt hay các mô đun khác như mô ợng và quá trình xử lý không khí thực hiện thiết bị đun cùng loại như: mô đun ấp, thứ cấp; mô đun ắp xếp của các mô đun ợc thực hiện theo trình tự của các quá trình xử lý không khí và thiết bị
Thiết bị xử lý không khí kiểu ướt Thiết bị xử lý không khí có lưu
module Các khác
Phân loại
Phân loại Các thành
phần thiết bị
Lưu lượng không khí qua thiết bị xử lý không khí phù hợp với hệ thống phân phối không khí kết nối với thiết bị. Trong hệ thống có lưu lượng không đổi, lưu lượng không khí qua thiết bị cũng không đổi, đi kèm với nó là quạt gió có tốc độ không đổi. Với hệ thống có lưu lượng thay đổi, lưu lượng không khí qua thiết bị cũng thay đổi tương ứng, đi kèm với nó là quạt gió có tốc độ thay đổi được.
Mô đun quạt có nhiệm vụ vận chuyển và tạo dòng không khí tuần hoàn trong hệ thống phân phối không khí và đi qua thiết bị. Quạt thường được sử dụng là quạt ly tâm có cánh thuận dòng hoặc ngược dòng. Ngoài ra còn có quạt ly tâm thẳng dòng cũng được sử dụng. Thiết bị xử lý không khí thường có ít nhất một mô đun quạt, khi đó sẽ làm nhiệm vụ vừa cấp và hút không khí tuần hoàn; hoặc có thể có đến 2 hay 3 mô đun quạt trong cùng thiết bị xử lý không khí: quạt gió cấp, quạt gió hồi, quạt gió thải...
Mô đun làm lạnh có thể có cấu trúc là loại dàn ống có cánh (kiểu khô) hay cấu trúc buồng phun (kiểu ướt) và đều sử dụng nước lạnh. Với kiểu khô, các quá trình xử lý không khí thực hiện trong mô đun làm lạnh là làm lạnh và khử ẩm. Với cấu trúc buồng phun, mô đun làm lạnh có thể thực hiện được các quá trình làm lạnh, khử ẩm và tăng ẩm. Năng suất làm lạnh hoặc kết hợp khử ẩm và tăng ẩm được điều chỉnh bằng lưu lượng nước lạnh hoặc nhiệt độ nước lạnh.
Mô đun sưởi ấm thường là kiểu khô với nước nóng đi trong dàn ống có cánh hay các bộ gia nhiệt bằng điện trở sưởi. Quá trình xử lý không khí thực hiện trong mô đun sưởi ẩm chỉ là gia nhiệt hay tăng nhiệt độ. Nước nóng được cung cấp từ hệ thống nồi hơi đun nước nóng. Năng suất sưởi ấm được điều chỉnh bằng lưu lượng nước nóng hoặc nhiệt độ nước nóng.
Mô đun lọc bụi thực hiện quá trình làm sạch không khí về mặt cơ khí. Lọc bụi có cấu trúc bằng nhiều loại vật liệu hay cách thức xử lý khác nhau: lọc bụi thô, lọc bụi túi, lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi rửa được hay không rửa được... hoặc có thể là tổ hợp của các loại lọc bụi khác nhau trong cùng một mô đun hay nhiều mô đun sắp xếp theo thứ tự yêu cầu của quá trình xử lý bụi trong không khí.
Ngoài ra, thiết bị xử lý không khí còn có thể có các mô đun khác như mô đun thu hồi nhiệt bằng bộ trao đổi nhiệt không khí – không khí (heatwheel), bộ thu hồi nhiệt bằng bơm nhiệt; các bộ thanh trùng và triệt khuẩn trong không khí như: đèn cực tím, bộ rửa khí... hay mô đun hòa trộn và các van gió điều chỉnh...
PL1.3 Các sơ đồ hệ thống đường ống phân phối đường nước trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm chiller
Hệ thống đường ống phân phối nước lạnh và bơm nước lạnh tuần hoàn là khâu vận chuyển trung gian năng lượng từ MLTT chiller tới các hộ tiêu thụ là các thiết bị xử lý không khí. Cấu trúc của hệ thống là hệ thống kín khi sử dụng thiết bị làm lạnh kiểu khô và là hệ thống hở khi sử dụng thiết bị làm lạnh kiểu ướt. Chất tải lạnh, thông thường là nước, được bơm nước tuần hoàn từ MLTT chiller đến các mô đun làm lạnh của thiết bị xử lý không khí. Nước sau khi thực hiện quá trình làm lạnh được hút ngược về MLTT [3].
Hệ thống đường ống phân phối nước nóng cũng tương tự như hệ thống đường ống phân phối nước lạnh. Trong hệ thống phân phối nước nóng, MLTT chiller được thay thế bằng thiết bị cấp nhiệt trung tâm như các bộ calorifier, nồi hơi đun nước nóng hay bơm nhiệt. Bơm nước nóng tuần hoàn bơm nước nóng từ trung tâm cấp nhiệt đến các hộ tiêu thụ là các mô đun sấy hay sưởi ấm không khí. Nước sau khi thực hiện quá trình sưởi ấm được đưa ngược trở về thiết bị cấp nhiệt trung tâm [3].
Hệ thống đường ống nước giải nhiệt sử dụng trong hệ thống sử dụng MLTT giải nhiệt nước. Nước giải nhiệt được vận chuyển từ MLTT đến tháp giải nhiệt để đưa ra ngoài môi trường [3].
Bơm nước tuần hoàn thường sử dụng là bơm ly tâm và có nhiều loại khác nhau:
bơm ly tâm trục ngang, bơm ly tâm trục đứng, bơm ly tâm trục đứng ghép đôi (twin pump). Bơm ly tâm trục ngang có loại bơm ly tâm trục rời hay bơm bơm ly tâm trục liền, loại đầu hút thẳng dòng hay loại đầu hút vuông dòng (end-suction) [24].
Bơm nước tuần hoàn cũng thường được ghép nối song song để có sự hoạt động đổi vai trò và dự phòng cho nhau, hoặc cũng có thể được ghép nối nối tiếp trong các sơ đồ đường ống nước lạnh có vòng tuần hoàn sơ cấp và thứ cấp [3, 24, 54].
PL1.3.1 Sơ đồ hệ thống phân phối nước lạnh, nước nóng cho phụ tải.
Sơ đồ hệ thống đường ống nước 2 đường ống là cơ bản nhất và phổ biến nhất. Sơ đồ 3 đường ống hoặc 4 đường ống thực chất là sự kết hợp của hai hệ thống 2 đường ống của đường ống phân phối nước lạnh và nước nóng ghép chung hay ghép song song [3, 24, 54]. Sơ đồ hệ thống đường ống nước 2 đường ống có thể phân chia ra làm 2 loại:
a) Sơ đồ hệ thống đường ống nước có lưu lượng không đổi kết hợp sử dụng van điều khiển 3 ngả.
Nước lạnh hoặc nước nóng tuần hoàn trong hệ thống không đổi thể hiện trên hình PL1.3a,b. Đây là sơ đồ được sử dụng rộng rãi trong hệ thống phân phối đường nước nóng.
Ưu điểm cơ bản của sơ đồ là nước nóng liên tục tuần hoàn trong hệ thống đường ống và sẵn sàng cung cấp năng lượng để sưởi cho hộ tiêu thụ là các bộ xử lý không khí.
Hình PL1.3 Sơ đồ đường ống nước lạnh có lưu lượng không đổi, van 3 ngả a) Đường ống hồi trực tiếp b) Đường ống nước lạnh hồi ngược
b) Sơ đồ đường ống nước có lưu lượng thay đổi kết hợp sử dụng van điều khiển hai ngả và van đi tắt
Sơ đồ đường ống nước có lưu lượng thay đổi kết hợp sử dụng van điều khiển hai ngả và van đi tắt như trong hình 1.10a,b là biến thể của sơ đồ đường nước có lưu lượng nước lạnh không đổi ở hình PL1.4a,b với việc sử dụng van điều khiển hai ngả tại thiết bị xử lý không khí và van đi tắt ngay tại TLTT. Nước tuần hoàn trong hệ thống đường ống phân phối phía phụ tải có lưu lượng thay đổi, nhưng nước lạnh tuần hoàn tại trạm lạnh có lưu lượng không đổi. Đây là sơ đồ sử dụng phổ biến cho hệ thống đường ống phân phối nước lạnh.
Hình PL1.4 Sơ đồ đường ống nước lạnh có lưu lượng thay đổi, van 2 ngả a) Đường ống hồi trực tiếp b) Đường ống nước lạnh hồi ngược PL1.3.2 Sơ đồ hệ thống đường ống nước lạnh trong trạm lạnh trung tâm
chiller
Hình PL1.5 Sơ đồ trạm lạnh trung tâm với cụm máy lạnh trung tâm chiller - bơm ghép song song a) Có van điều khiển đi tắt (by-pass) b) Không có van điều khiển đi tắt
Sơ đồ hệ thống đường ống nước trong TLTT thể hiện mối liên hệ vật lý cấu thành TLTT. Do giới hạn công suất cũng như giới hạn làm việc của mỗi tổ máy nên bắt buộc phải có sự ghép nối các tổ máy có công suất nhỏ hơn để có được trạm lạnh có công suất