Chiller là gì? Sơ đồ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động chi tiết

Chiller là thuật ngữ còn khá xa lạ với nhiều người hiện nay. Vậy chiller là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của chiller ra sao? Tất cả những điều này sẽ được Hoàng Liên chúng tôi giải đáp ngay sau đây. Đừng bỏ lỡ nhé! 

Chiller là gì & Máy làm lạnh chiller

Chiller nước còn gọi là water chiller. Đây là một loại máy có chức năng chính là làm lạnh để cung cấp lạnh cho các khu vực cần được làm mát.

Hệ thống water chiller chính là một dàn máy được dùng để sản xuất nước lạnh. Sau đó sẽ cung cấp nước lạnh tới các bộ phận tải của hệ thống các công trình cần được giải nhiệt.

Tại một chiếc máy chiller làm lạnh nước thường gồm 2 nguồn: nguồn nóng (lượng khí nóng sẽ được thải ra bầu khí quyền thông qua hệ thống tháp giải nhiệt) và nguồn lạnh (nước lạnh được sử dụng để hạ nhiệt cho môi trường làm việc hay các thiết bị trong quá trình vận hành).

Tham khảo sơ đồ hoạt động của máy chiller

Chức năng, ứng dụng của chiller

Chức năng của chiller

- Dùng để giải nhiệt, làm mát cho các máy móc, thiết bị giúp nâng cao độ bền, tuổi thọ cho máy. 

- Thiết bị bảo vệ điện áp quá tải, bảo vệ an toàn cho hệ thống.

Ứng dụng của chiller

• Dùng trong các siêu thị, trung tâm thương mại, nhà xưởng... 
• Dùng trong máy chứa nước lạnh: để chứa và điều tải nước lạnh.
• Dùng trong máy điều khiển, tủ điện: điều khiển cho tháp giải nhiệt, bơm nước ly tâm.
• Dùng trong sản xuất: ứng dụng trong ngành nhựa, hóa chất, dệt may, điện tử, dược phẩm, làm mát cho các tòa nhà...

Hệ thống điều hòa trung tâm chiller - giải nhiệt nhanh - hiệu quả

Các cách phân loại hệ thống chiller

Có rất nhiều tiêu chí để phân loại máy làm lạnh. Với mỗi một tiêu chí lại phân ra thành nhiều loại máy giải nhiệt khác nhau cụ thể như sau:

Theo nguyên lý vận hành

Đây là cách phân loại phổ biến nhất hiện nay với 2 dòng máy đó là:

Chiller giải nhiệt gió - nước

- Chiller giải nhiệt nước: sử dụng công suất điện năng tiêu thụ để thực hiện tách biệt 2 phần nhiệt nóng và nhiệt lạnh. Phần nhiệt nóng không dùng đến sẽ được thải ra môi trường bên ngoài thông qua tháp giải nhiệt cooling tower. Còn phần nhiệt lạnh được sử dụng để tạo ra nước lạnh.

- Chiller giải nhiệt gió: dòng máy này làm mát nước sử dụng nhờ nguyên lý làm lạnh cưỡng bức bằng gas để thực hiện làm lạnh nước.

Theo chu trình lạnh hấp thụ

Những chiếc máy lạnh chiller loại này có hệ số COP (Coefficient of Performance - hệ số hiệu quả năng lượng) khá thấp:

- Loại Single-Effect: chỉ số COP từ 0.6 - 0.8, dòng máy này sẽ lấy nhiệt trong quy trình sản xuất để cấp hơi cho máy chạy.

- Loại Double-Effect: hệ số COP từ 0.9 - 1.2. Do loại này yêu cầu phải có hơi áp suất trung bình nên thường được dùng tại những nơi có lò hơi chuyên dùng.

- Loại Direct-Fired: có COP từ 0.9 - 1.1, được tích hợp thêm buồng đốt, ít dựa trên nguồn nhiệt.

Phân loại dựa trên máy nén

Hệ thống chiller giải nhiệt nước có thể chia ra làm một số loại như: loại máy nén xoắn ốc (scroll chiller), máy làm lạnh chiller sử dụng máy nén piston, trục vít hay máy nén ly tâm.

>>> Xem thêm: 

• Giải thích chi tiết sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp nén, 2 cấp nén
• Bánh xe hồi nhiệt: Khái niệm, cấu tạo, tác dụng, nguyên lý làm việc
• Mua Online linh kiện, phụ kiện tháp giải nhiệt chính hãng, giá rẻ

Nguyên lý & Sơ đồ hoạt động của chiller

Nguyên lý hoạt động chiller giải nhiệt nước 

Cấu tạo chiller không quá phúc tạp, cách thức hoạt động dựa theo các nguyên lý về nhiệt học. Hiểu một cách đơn giản là áp dụng sự chuyển đổi trạng thái vật chất, tức hơi nước được làm lạnh ngưng tụ chuyển đổi thành chất lỏng, sau đó chất lỏng ngưng tụ lại thành chất rắn.

Quá trình hoạt động như sau:

Sơ đồ nguyên lý hệ thống chiller làm lạnh nước

- Trong quá trình thu nhiệt, nước sẽ được đưa vào và dần chuyển hóa trạng thái từ dạng rắn sang dạng lỏng và khí. Quá trình này sẽ lấy nhiệt ở môi trường xung quanh và làm giảm nhiệt độ, đồng thời làm mát môi trường.

- Trong quá trình hoạt động này, gas lạnh lỏng bay hơi và thu nhiệt từ nước làm cho nước bị mất dần nhiệt và lạnh dần đi.

- Sau đó quá trình ngược lại: gas trạng thái hơi áp suất được lên gas lạnh. Sau khi qua máy nén khí thì gas trạng thái hơi áp suất sẽ cao lên. Lúc này sẽ được giải nhiệt và chuyển hóa hoàn toàn sang dạng lỏng. Tất cả đều sẽ được thực hiện trong một chu trình khép kín. 

Cả 2 trạng thái lỏng và ga hơi này đều được điều chỉnh nhờ ga hơi hoặc là van tự động. Với hệ thống làm lạnh chiller thường áp dụng quá trình từ dạng lỏng sang dạng khí. Từ đó sẽ thu nhiệt xung quanh và làm lạnh đi.

Nguyên lý hoạt động chiller giải nhiệt gió

Cũng tương tự như chiller giải nhiệt nước, chiller giải nhiệt gió hoạt động bằng cách làm lạnh cưỡng bức bằng gas. Tuy nhiên, nó sẽ hoạt động theo nguyên lý khác:

- Không sử dụng tháp hạ nhiệt để thực hiện giải nhiệt gas mà sẽ dùng đến quạt hút để từ đó cưỡng bức làm hạ nhiệt.

- Hiệu suất làm lạnh của hệ thống giải nhiệt gió này chỉ bằng 70% so với hiệu suất của chiller giải nhiệt nước làm lạnh ở trên.

- Do hoạt động hút gió nên người dùng cần thường xuyên vệ sinh và bảo dưỡng định kỳ.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của chiller giải nhiệt gió

• Nhiệm vụ của tháp giải nhiệt trong hệ thống lạnh [TỪ A-Z]

Để hoạt động, hệ thống chiller giải nhiệt gió sẽ thực hiện chuyển đổi lý tính trạng thái vật chất của hơi nước để thực hiện ngưng tụ thành lỏng. Sau đó lại được ngưng tụ thành rắn. Từ dạng rắn lại chuyển sang dạng lỏng và dạng lỏng chuyển sang dạng khí từ đó thu được nhiệt.

Hiểu một cách đơn giản hơn đó là lấy nhiệt từ môi trường xung quanh để làm cho môi trường xung quanh mất dần nhiệt và lạnh đi. Còn ngược lại, quá trình đó sẽ thực hiện tỏa nhiệt.

- Nước được vận chuyển trong đường ống thông qua chiller làm lạnh xuống cho đến khi còn 7 độ C. Sau đó, nước sẽ được đưa qua dàn chảy trao đổi nhiệt FCU/AHU. Tiếp theo nước lạnh sẽ được trao đổi nhiệt với luồng không khí trong phòng, nhiệt độ trong phòng sẽ được giảm xuống.

- Khi nước lạnh bị hấp thụ nhiệt sẽ khiến cho không khí trong phòng nóng lên đến 12 độ C. Nước lúc này lại được bơm tuần hoàn quay ngược trở lại chiller. Tại đây nước lại tiếp tục được làm lạnh xuống còn 7 độ C. 

Trên đây là những chia sẻ của chúng tôi liên quan đến chiller là gì? Máy lạnh chiller là gì? Hy vọng sẽ giúp bạn có thêm nhiều thông tin bổ ích để sử dụng sao cho phù hợp nhất!