MÁY CHILLER LÀ GÌ ?

Máy chiller được hiểu là máy sản xuất ra nước lạnh để cung cấp tới các tải của công trình. Được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp nên chúng ta thường thấy được lắp đặt cho các nhà máy, trung tâm thương mại,.. Vậy có thể hiểu đơn giản máy chiller là máy làm lạnh.

Máy chiller còn là một phức hợp nhiều bộ phận để cấu thành một hệ thống làm nhiệm vụ làm lạnh nước cung cấp cho hệ thống điều hòa không khí trung tâm. Các thiết bị dùng nước làm lạnh là AHU, FCU
 

CẤU TẠO 

Cấu tạo của chiller gồm 4 thiết bị chính. Đây cũng là chu kì nhiệt căn bản: Máy nén, van tiết lưu, thiết bị ngưng tụ và thiết bị nay hơi. Thông thường, chiller được sản xuất nguyên cụm, khó tách rời.

Chiller buộc phải đạt tiêu chuẩn ARI. Việc phân loại Chiller có thể dựa vào máy nén (Priston, trục vít, ly tâm, xoắn ốc,..) hoặc dựa vào loại thiết bị ngưng tụ như giải nhiệt nước (water-cooled), Giải nhiệt gió (Air-Cooled), hay thiết bị hồi nhiệt (Heat Recovery).

NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

Chiller hoạt động dựa trên các nguyên lý nhiệt học, áp dụng sự chuyển đổi lý tính trạng vật chất. Hơi nước ngưng tụ thành chất lỏng, chất lỏng ngưng tụ thành chất rắn.

Theo đó, chất rắn khi chuyển sang trạng thái lỏng hoặc khí sẽ có tính chất thu nhiệt. (Tức là lấy môi trường nhiệt từ môi trường xung quanh khiến cho nó lạnh đi). Trong quá trình hoạt động của Chiller, Gas lạnh lỏng bay hơi, thu nhiệt từ nước làm cho nước bị mất nhiệt và lạnh đi.

Sau đó, quá trình diễn ra ngược lại. Gas ở trạng thái áp suất thấp sẽ bị nén lại bởi máy nén gas lạnh, lúc này gas đang ở trạng thái áp suất cao. Khi dàn ống đồng thổi gió hoặc từ cooling water đưa gió vào. Để làm thành gió lạnh thì gas sẽ được giải nhiệt và chuyển sang trang thái lỏng (hiện tượng thu nhiệt). Tất cả nằm trong 1 chu trình kín. Trạng thái lỏng và hơi của gas được điều chỉnh bằng van tiết lưu.
 

Chu kỳ nén hơi cần 5 thành phần cơ bản để di chuyển nhiệt từ bên trong ra bên ngoài

1. Đầu tiên là chất làm lạnh, đó là chất lỏng làm việc di chuyển nhiệt xung quanh.

2. Thứ hai là thiết bị bay hơi. Nó là một bộ trao đổi nhiệt bên trong tủ lạnh của bạn nhận được chất làm lạnh lạnh, chất lỏng. Chất làm lạnh nằm bên trong bộ trao đổi nhiệt và nhận nhiệt từ không khí trong tủ lạnh. Do nhiệt nóng từ nóng đến lạnh, nhiệt độ môi chất lạnh xấp xỉ 10F (5C) so với nhiệt độ mong muốn của thiết bị. Để làm cho quá trình này hiệu quả hơn, chất làm lạnh gần bão hoà (điểm sôi) để hấp thụ nhiệt. Chất làm lạnh bốc hơi (hoặc sôi) từ chất lỏng đến hơi nước ở nhiệt độ thấp.

3. Thứ ba, thiết bị này nén hơi đó đến áp suất cao. Vì nhiệt độ bão hòa liên quan trực tiếp đến áp lực và công việc nén được truyền lên hơi, hơi lạnh ở nhiệt độ cao hơn nhiều.

4. Thứ tư, hơi nhiệt độ cao đi vào bình ngưng ở nhiệt độ cao hơn 10F (5C) so với nhiệt độ môi trường xung quanh của tủ lạnh được đưa vào. Bằng cách này, không khí có thể được truyền qua bộ trao đổi nhiệt của bình ngưng để loại bỏ nhiệt từ chất làm lạnh. Điều này cho phép chất làm lạnh ngưng tụ với áp suất cao, chất lỏng ấm.

5. Thứ năm, chất lỏng này đi qua một thiết bị mở rộng, cái gì đó nhanh chóng giảm áp suất. Áp suất giảm cũng làm giảm nhiệt độ bão hòa xuống đến mức mà chất làm lạnh đã sẵn sàng để vào thiết bị bay hơi.

Kết luận

Trong kĩ thuật lạnh nói chung và trong việc làm kho lạnh bảo quản nói riêng người ta thường sử dụng hầu như tất cả các kiểu máy nén với các nguyên lý làm việc khác nhau. Những loại máy nén hay được sử dụng nhất là máy nén pittong, trục vít, rô to xoắn ốc làm việc theo nguyên lí nén thể tích và máy nén tuabin làm việc theo nguyên lý động học.

Theo nguyên lý nén thể tích thì quá trình nén từ áp suất thấp lên áp suất cao nhờ thay đổi thể tích của khoang hơi giữa pittong và xilanh. Máy nén thể tích làm việc theo chu kì và không liên tục. Hơi được hút và nén theo những phần riêng, do đó đường hút và đẩy có hiện tượng xung động.

Trong các máy nén làm việc theo nguyên lý động học, áp suất của dòng hơi tăng lên là do động năng biến thành thế năng .

Quá trình làm việc của máy nén tuabin được chia làm 2 giai đoạn. Giai đoạn đầu dòng hơi được tăng tốc nhờ đĩa quay và cánh quạt. Giai đoạn 2 dòng hơi có động năng lớn được dẫn đến buồng khuếch tán ở đó động năng biến thành thế năng và áp suất tăng dần. Đặc điểm của máy nén động học là làm việc liên tục và không có van.

Máy nén thể tích có thể tạo ra áp suất lớn chỉ với khối lượng hơi nhỏ. Ngược lại, máy nén động học đòi hỏi 1 dòng hơi và lưu lượng hơi rất lớn. Tỉ số áp suất đạt được qua mỗi tầng cánh quạt lại tương đối hạn chế, phụ thuộc nhiều và tính chất của từng môi chất nhất định.