Máy lạnh, điều hòa không khí đã trở thành thiết bị không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại, đặc biệt tại các nơi có khí hậu nóng ẩm như Việt Nam. Tuy nhiên, đối với các tòa nhà lớn, trung tâm thương mại hay nhà máy, việc lắp đặt hàng trăm chiếc điều hòa riêng lẻ sẽ rất tốn kém, khó bảo trì và gây lãng phí năng lượng. Giải pháp tối ưu cho những công trình này chính là hệ thống điều hòa không khí trung tâm sử dụng máy làm lạnh nước - Chiller.
Chiller hoạt động bằng cách làm lạnh nước và cung cấp nước lạnh đi khắp hệ thống để làm mát không khí. Nhờ sử dụng nước lạnh để truyền nhiệt, Chiller có thể làm mát hiệu quả, đồng đều cho diện tích không gian lớn mà ít tiêu tốn năng lượng. Bên cạnh đó, hệ thống Chiller còn cho phép điều khiển nhiệt độ linh hoạt, lắp đặt ít chiếm diện tích và thuận tiện trong bảo trì, bảo dưỡng.
Trong hệ thống Chiller, hệ thống bơm nước đóng vai trò quan trọng không kém cụm máy làm lạnh. Bơm nước có nhiệm vụ đưa nước lạnh từ Chiller đi khắp hệ thống và quay trở về. Nếu hệ thống bơm không đủ công suất hoặc gặp sự cố, dòng nước lạnh sẽ bị gián đoạn, kéo theo hiệu quả làm mát của toàn hệ thống bị ảnh hưởng. Ngược lại, hệ thống bơm nước quá tải sẽ gây lãng phí điện năng.
Vậy làm sao để lựa chọn và lắp đặt một hệ thống bơm nước phù hợp cho máy làm lạnh nước Chiller? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn trả lời câu hỏi này qua việc phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống bơm nước trong Chiller cũng như đưa ra những lưu ý quan trọng khi lắp đặt và vận hành. Từ đó, bạn có thể tìm được giải pháp bơm nước tối ưu cho hệ thống Chiller của mình, vừa đảm bảo hiệu quả làm mát vừa tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành.
Tìm hiểu thêm:
I. Giới thiệu về hệ thống Chiller
Tổng quan về hệ thống Chiller
- Hệ thống Chiller là một máy làm lạnh nước chuyên dụng, được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp, tòa nhà, trung tâm thương mại...
- Chiller đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra nguồn nước lạnh để làm mát không khí trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm.
- Thành phần chính của hệ thống Chiller bao gồm: cụm trung tâm nước lạnh (Water Chiller), hệ thống đường ống nước lạnh và bơm nước lạnh, các thiết bị sử dụng trực tiếp nước lạnh như AHU, FCU, PAU, PHE, hệ thống ống gió và cooling tower.
Ưu điểm của hệ thống Chiller
- Làm lạnh nhanh và hiệu quả nhờ sử dụng nước để truyền tải lạnh
- Thuận tiện trong việc điều chỉnh nhiệt độ và lưu lượng nước lạnh
- Dễ dàng lắp đặt, bảo trì và sửa chữa
- Tuổi thọ cao, tiết kiệm năng lượng và thân thiện môi trường
- Phù hợp với các công trình quy mô lớn cần làm mát nhiều không gian
Vai trò của hệ thống bơm trong Chiller
- Nhiệm vụ chính của hệ thống bơm trong Chiller là bơm nước lạnh từ cụm làm lạnh (chiller) đi khắp hệ thống và quay trở về.
- Bơm Chiller phải đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng và áp suất nước lạnh cần thiết cho toàn bộ hệ thống.
- Bơm Chiller còn giúp xử lý các vấn đề trong hệ thống như: lọc cặn bẩn, đảm bảo sự tuần hoàn nước lạnh liên tục, ngăn ngừa sự cố tắc nghẽn hay rò rỉ.
- Nếu hệ thống bơm gặp trục trặc sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất làm lạnh và tiêu hao năng lượng của cả hệ thống Chiller.
II. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Chiller
Các bộ phận chính của hệ thống Chiller
- Cụm làm lạnh (Water Chiller): gồm máy nén (Compressor), dàn ngưng (Condenser), dàn bay hơi (Evaporator), van tiết lưu... có nhiệm vụ làm lạnh nước và cung cấp nước lạnh cho hệ thống.
- Bơm tuần hoàn nước lạnh: bơm nước lạnh đi khắp hệ thống và quay trở về chiller.
- Cooling Tower: giúp làm mát nước ngưng từ dàn ngưng, nhờ đó nâng cao hiệu suất của hệ thống.
- Hệ thống ống dẫn nước: gồm ống cấp nước lạnh và ống nước ngưng, giúp dẫn nước lạnh đi khắp hệ thống và dẫn nước ngưng về cooling tower.
- Các thiết bị lọc rác, van, phao, cảm biến, bộ điều khiển...
Nguyên lý hoạt động của hệ thống Chiller
Quá trình làm lạnh nước của Chiller diễn ra qua 4 bước:
- Môi chất lạnh (gas) được nén bởi Compressor, chuyển thành môi chất nóng và có áp suất cao.
- Môi chất nóng sau đó đi qua dàn ngưng, trao đổi nhiệt và ngưng tụ thành chất lỏng nhờ được làm mát bởi dòng nước từ Cooling Tower.
- Môi chất lỏng đi qua van tiết lưu và bay hơi ở dàn lạnh (Evaporator), nhận nhiệt từ nước trở về trạng thái hơi và hạ nhiệt nước.
- Môi chất hơi được hút về Compressor, bắt đầu chu trình mới. Nước lạnh được bơm đi khắp hệ thống để làm mát không khí.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống bơm Chiller
- Bơm Chiller hút nước lạnh từ bể chứa nước lạnh của cụm Chiller, tăng áp cho nước và bơm đi khắp hệ thống đường ống.
- Nước lạnh sẽ đi tới các thiết bị lọc, van, đo lưu lượng, đo áp suất...trước khi được đưa tới các thiết bị sử dụng cuối như FCU, AHU để làm mát không khí.
- Sau khi trao đổi nhiệt với không khí, nước trở nên ấm hơn sẽ quay trở lại bể chứa nước của Chiller để tiếp tục được làm lạnh.
- Bơm Chiller vận hành liên tục, ổn định công suất và áp suất nước nhờ bộ điều khiển, biến tần để đảm bảo lưu lượng nước lạnh được cung cấp.
- Các thông số của bơm Chiller như công suất, cột áp, lưu lượng... được tính toán kỹ lưỡng phù hợp với quy mô và tải lạnh của cả hệ thống nhằm tối ưu chi phí đầu tư và vận hành.
III. Bơm nước sử dụng trong hệ thống Chiller
Bơm ly tâm
Là loại phổ biến nhất trong hệ thống Chiller, với ưu điểm kết cấu đơn giản, chi phí thấp, phù hợp với lưu lượng và cột áp lớn.
Bơm ly tâm có các dạng:
- Bơm ly tâm 1 tầng cánh: phù hợp với hệ thống có cột áp thấp, lưu lượng trung bình.
- Bơm ly tâm đa tầng cánh: phù hợp với hệ thống có cột áp cao, lưu lượng lớn.
- Bơm ly tâm hút đôi: gồm 2 cửa hút đối xứng nhau, giúp cân bằng lực nén lên trục bơm.
Nhược điểm của bơm ly tâm là hiệu suất giảm nhanh khi lưu lượng giảm, cần lắp bình tích áp và khó khởi động khi hệ thống có áp suất cao.
IV. Lưu ý khi lựa chọn và lắp đặt hệ thống bơm cho Chiller
Lựa chọn bơm phù hợp
- Xác định chính xác công suất lạnh cần thiết của toàn hệ thống Chiller để lựa chọn bơm có thông số kỹ thuật phù hợp về công suất, cột áp, lưu lượng.
- Lưu ý về điều kiện lắp đặt, không gian, môi trường làm việc để chọn loại bơm thích hợp.
- Ưu tiên các hãng bơm uy tín, chất lượng để đảm bảo độ bền và hiệu quả hoạt động lâu dài.
Lắp đặt và đấu nối
- Vị trí lắp đặt bơm phải thuận tiện cho vận hành và bảo trì, tránh những nơi ẩm ướt, bụi bẩn.
- Đường ống hút của bơm phải ngắn, thẳng và có đường kính lớn hơn cửa hút bơm.
- Lắp các van, thiết bị đo kiểm để theo dõi các thông số vận hành của bơm.
- Đấu nối điện cho bơm phải đúng tiêu chuẩn, an toàn. Nên lắp biến tần để điều khiển bơm hoạt động tối ưu.
Vận hành và bảo trì
- Thường xuyên theo dõi các thông số vận hành của bơm như áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, độ rung, tiếng ồn để kịp thời phát hiện sự cố.
- Định kỳ bảo dưỡng bơm theo khuyến cáo của nhà sản xuất như tra dầu mỡ, thay gioăng, vệ sinh...
- Tránh để bơm hoạt động quá tải trong thời gian dài. Nên đầu tư hệ thống bơm dự phòng.
- Ghi chép nhật ký vận hành để theo dõi hiệu suất bơm và lên kế hoạch bảo trì phù hợp.
V. Kết luận
Hệ thống bơm là bộ phận rất quan trọng của Chiller, đóng vai trò quyết định đến hiệu suất làm lạnh và chi phí vận hành của cả hệ thống. Do đó, việc tính toán, lựa chọn và lắp đặt hệ thống bơm Chiller phù hợp đòi hỏi sự am hiểu chuyên sâu về kỹ thuật và kinh nghiệm thực tế.
Công ty CP Khoa học công nghiệp Đại Nam - Nhà cung cấp hàng đầu về thiết bị máy bơm công nghiệp, van công nghiệp tại Việt Nam. Sản phẩm nhập khẩu 100% từ các thương hiệu uy tín thế giới như Masflo, Zurn,... đạt tiêu chuẩn quốc tế Lead Free, Wras, NFPA-20, DIN, EN. Đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp được đào tạo bởi chuyên gia nước ngoài. Khách hàng gồm các tập đoàn lớn như Samsung, Piaggio, EVN và nhiều dự án trọng điểm quốc gia. Cam kết chất lượng sản phẩm và dịch vụ tốt nhất, xứng đáng là đối tác tin cậy cho mọi công trình.
Liên hệ: Công ty CP Khoa học công nghiệp Đại Nam
Địa chỉ: P303, Tầng 3, Tòa Nhà An Bình 1, số 3 Trần Nguyên Đán, P. Định Công, Q. Hoàng Mai, Hà Nội
Điện thoại: 0383478272
Email: dainam@dainamco.vn
