Nguyên lý hoạt động của chiller nén hơi
Chiller nén hơi là loại phổ biến nhất, hoạt động dựa trên chu trình nén hơi. Quá trình này gồm 4 giai đoạn chính:
- Nén: Máy nén tăng áp suất và nhiệt độ của chất làm lạnh.
- Ngưng tụ: Chất làm lạnh nóng đi qua bình ngưng tụ, trao đổi nhiệt với không khí hoặc nước để giảm nhiệt độ, chuyển thành dạng lỏng.
- Giãn nở: Chất làm lạnh đi qua van tiết lưu, áp suất giảm, tạo nhiệt độ thấp.
- Bay hơi: Chất làm lạnh tiếp xúc với nước trong bình bay hơi, lấy nhiệt từ nước để chuyển từ lỏng sang khí, làm nước lạnh đi.
Nguyên lý hoạt động của chiller hấp thụ
Chiller hấp thụ hoạt động dựa trên phản ứng hóa học giữa hai chất, thường là nước và dung dịch muối lithium bromide. Quá trình này gồm 3 bước chính:
- Hấp thụ: Nước bị hấp thụ bởi dung dịch lithium bromide, tạo nhiệt độ thấp.
- Tái sinh: Dung dịch lithium bromide được đun nóng để tách nước khỏi dung dịch, sẵn sàng cho chu trình tiếp theo.
- Bay hơi: Nước được làm bay hơi dưới áp suất thấp, làm lạnh nước tuần hoàn trong hệ thống.
Chiller hấp thụ sử dụng nhiệt năng thay vì cơ năng, thường được ứng dụng ở những nơi có nguồn nhiệt dư thừa, như các nhà máy điện.
Các loại chất làm lạnh và vấn đề môi trường
Chất làm lạnh đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của chiller. Các chất làm lạnh phổ biến bao gồm:
- CFC (chlorofluorocarbons): Gây suy giảm tầng ozon, hiện đã bị cấm sử dụng.
- HCFC (hydrochlorofluorocarbons): Ít gây hại hơn nhưng vẫn bị hạn chế.
- HFC (hydrofluorocarbons): Không ảnh hưởng đến tầng ozon nhưng có tiềm năng làm nóng toàn cầu cao.
- Amoniac và CO2: Các chất làm lạnh tự nhiên, thân thiện với môi trường nhưng cần hệ thống an toàn cao.
Việc lựa chọn chất làm lạnh phải cân nhắc giữa hiệu suất, chi phí và tác động môi trường. Các quy định quốc tế như Protocole Montreal khuyến khích sử dụng chất làm lạnh ít gây hại môi trường.
So sánh ưu nhược điểm của chiller nén hơi và chiller hấp thụ
- Chiller nén hơi:
- Ưu điểm: Hiệu suất cao, phù hợp cho hầu hết các ứng dụng thương mại và công nghiệp.
- Nhược điểm: Tiêu thụ điện năng lớn, cần bảo trì thường xuyên và hệ thống phức tạp.
- Chiller hấp thụ:
- Ưu điểm: Sử dụng nhiệt thừa thay vì điện, thích hợp cho những nơi có nguồn năng lượng tái tạo.
- Nhược điểm: Hiệu suất thấp hơn, chi phí đầu tư ban đầu cao, cần hệ thống phụ trợ để tạo ra nhiệt độ cần thiết.
Việc lựa chọn giữa hai loại chiller phụ thuộc vào nhu cầu làm mát, nguồn năng lượng có sẵn và yêu cầu kỹ thuật của từng công trình.
Bảo trì chiller
Bảo trì định kỳ là yếu tố quyết định để đảm bảo chiller hoạt động hiệu quả và kéo dài tuổi thọ. Các công việc bảo trì cơ bản bao gồm:
- Kiểm tra máy nén và van tiết lưu: Đảm bảo các bộ phận hoạt động trơn tru, không có rò rỉ chất làm lạnh.
- Vệ sinh bình ngưng và bình bay hơi: Tránh tích tụ cặn bẩn, ảnh hưởng đến hiệu suất trao đổi nhiệt.
- Kiểm tra chất làm lạnh: Đảm bảo mức độ chất làm lạnh đủ, không có hiện tượng rò rỉ gây lãng phí.
- Thay thế linh kiện hỏng hóc: Đảm bảo hệ thống không bị gián đoạn.
Cách chọn chiller phù hợp
Để chọn chiller phù hợp cho công trình, cần cân nhắc các yếu tố sau:
- Công suất làm lạnh: Tính toán công suất phù hợp với tải nhiệt của công trình.
- Nguồn năng lượng: Nếu có nguồn nhiệt thừa, có thể sử dụng chiller hấp thụ để tiết kiệm năng lượng.
- Hiệu suất năng lượng: Lựa chọn các hệ thống chiller có hiệu suất cao để giảm chi phí vận hành.
- Chi phí lắp đặt và bảo trì: So sánh tổng chi phí đầu tư và vận hành để chọn hệ thống tối ưu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của chiller
- Tải nhiệt: Tải nhiệt càng lớn, chiller càng phải hoạt động mạnh, dẫn đến tiêu tốn nhiều năng lượng hơn.
- Nhiệt độ nước cấp và trả: Sự chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì hiệu suất càng giảm.
- Chất lượng bảo trì: Hệ thống bảo trì không tốt sẽ làm giảm hiệu suất chiller do tích tụ cặn bẩn hoặc hỏng hóc các bộ phận quan trọng.
Cách tính toán công suất chiller
Công suất chiller được tính dựa trên tải nhiệt của công trình, được đo bằng đơn vị RT (ton lạnh). Công thức tính toán cơ bản dựa trên lượng nhiệt cần được loại bỏ khỏi không gian cần làm mát trong một khoảng thời gian nhất định. Tính toán này cần sự hỗ trợ của chuyên gia để đảm bảo hệ thống chiller hoạt động hiệu quả và đáp ứng đúng nhu cầu.
Tra Cứu Thuật Ngữ PCCC
