Hệ thống chiller là gì?

Hệ thống Chiller là gì?

Máy làm lạnh là máy loại bỏ nhiệt từ chất làm mát bằng chất lỏng thông qua các chu trình làm lạnh nén hơi, làm lạnh hấp phụ hoặc làm lạnh hấp thụ. Chất lỏng này sau đó có thể được lưu thông qua bộ trao đổi nhiệt để làm mát thiết bị hoặc dòng xử lý khác (chẳng hạn như không khí hoặc nước xử lý). Là một sản phẩm phụ cần thiết, quá trình làm lạnh tạo ra nhiệt thải cần được thải ra môi trường xung quanh hoặc để đạt hiệu quả cao hơn, nhiệt được thu hồi cho mục đích sưởi ấm.

Máy làm lạnh nén hơi có thể sử dụng bất kỳ loại máy nén nào khác nhau. Phổ biến nhất hiện nay là máy nén cuộn kín, trục vít bán kín hoặc máy nén ly tâm. Mặt ngưng tụ của máy làm lạnh có thể được làm mát bằng không khí hoặc bằng nước. Ngay cả khi làm mát bằng chất lỏng, máy làm lạnh thường được làm mát bằng tháp giải nhiệt gió cảm ứng hoặc cưỡng bức. Máy làm lạnh hấp thụ và hấp phụ cần có nguồn nhiệt để hoạt động.

Nước lạnh được sử dụng để làm mát và hút ẩm không khí trong các cơ sở thương mại, công nghiệp và tổ chức quy mô từ trung bình đến lớn. Máy làm lạnh làm mát bằng nước có thể được làm mát bằng chất lỏng (thông qua tháp giải nhiệt), làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng bay hơi. Hệ thống làm mát bằng nước hoặc chất lỏng có thể mang lại lợi ích về hiệu quả và tác động đến môi trường so với hệ thống làm mát bằng không khí.

Hệ thống Chiller sử dụng trong hệ thống điều hòa khống khí

Trong hệ thống điều hòa không khí, chất làm mát được làm lạnh, thường là nước lạnh trộn với ethylene glycol, từ máy làm lạnh trong máy điều hòa không khí hoặc nhà máy làm mát thường được phân phối đến bộ trao đổi nhiệt hoặc cuộn dây trong bộ xử lý không khí hoặc các loại thiết bị đầu cuối khác làm mát không khí trong (các) không gian tương ứng của chúng. Nước sau đó được tuần hoàn trở lại thiết bị làm lạnh để làm mát lại. Những cuộn dây làm mát này truyền nhiệt hiện và nhiệt ẩn từ không khí sang nước lạnh, do đó làm mát và thường hút ẩm luồng không khí. Một máy làm lạnh điển hình cho các ứng dụng điều hòa không khí có công suất từ ​​50 kW (170 nghìn BTU/h) đến 7 MW (24 triệu BTU/h) và ít nhất hai nhà sản xuất (York International và LG) có thể sản xuất các máy làm lạnh có công suất lên tới 21 MW (72 triệu BTU/h) làm mát.

Nhiệt độ nước lạnh (ra khỏi máy làm lạnh) thường dao động từ 1 đến 7 °C (34 đến 45 °F), tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng. Thông thường, thiết bị làm lạnh nhận nước ở nhiệt độ 12°C (nhiệt độ vào) và làm mát đến 7°C (nhiệt độ rời).

Khi máy làm lạnh của hệ thống điều hòa không khí không hoạt động được hoặc cần sửa chữa hoặc thay thế, máy làm lạnh khẩn cấp có thể được sử dụng để cung cấp nước lạnh. Máy làm lạnh cho thuê được gắn trên xe moóc để có thể nhanh chóng triển khai đến địa điểm. Ống nước làm lạnh lớn được dùng để kết nối giữa máy làm lạnh cho thuê và hệ thống điều hòa không khí.

Hệ thống chiller sử dụng trong công nghiệp

Trong các ứng dụng công nghiệp, nước lạnh hoặc chất lỏng làm mát khác từ máy làm lạnh được bơm qua thiết bị xử lý hoặc phòng thí nghiệm. Máy làm lạnh công nghiệp được sử dụng để làm mát có kiểm soát các sản phẩm, cơ chế và máy móc nhà máy trong nhiều ngành công nghiệp. Chúng thường được sử dụng trong ngành công nghiệp nhựa, ép phun và thổi, dầu cắt gia công kim loại, thiết bị hàn, khuôn đúc và máy công cụ, xử lý hóa chất, công thức dược phẩm, chế biến thực phẩm và đồ uống, chế biến giấy và xi măng, hệ thống chân không, tia X nhiễu xạ, nguồn điện và trạm phát điện tua bin khí (xem Làm mát không khí đầu vào tuabin#Máy làm lạnh nén hơi), thiết bị phân tích, chất bán dẫn, khí nén và làm mát khí. Chúng còn được sử dụng để làm mát các vật dụng chuyên dụng có nhiệt độ cao như máy MRI và tia laser trong bệnh viện, khách sạn và khuôn viên trường.

Máy làm lạnh dành cho các ứng dụng công nghiệp có thể được tập trung, trong đó một máy làm lạnh duy nhất phục vụ nhiều nhu cầu làm mát hoặc phi tập trung trong đó mỗi ứng dụng hoặc máy có máy làm lạnh riêng. Mỗi cách tiếp cận đều có ưu điểm của nó. Cũng có thể có sự kết hợp của cả thiết bị làm lạnh tập trung và phi tập trung, đặc biệt nếu các yêu cầu làm mát giống nhau đối với một số ứng dụng hoặc điểm sử dụng, nhưng không phải tất cả.

Nước lạnh được sử dụng để làm mát và hút ẩm không khí trong các cơ sở thương mại, công nghiệp và tổ chức (CII) quy mô từ trung bình đến lớn. Máy làm lạnh chất lỏng có thể được làm mát bằng chất lỏng, làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng bay hơi. Máy làm lạnh làm mát bằng nước hoặc chất lỏng kết hợp việc sử dụng tháp giải nhiệt giúp cải thiện hiệu quả nhiệt động của máy làm lạnh so với máy làm lạnh làm mát bằng không khí. Điều này là do sự thải nhiệt ở hoặc gần nhiệt độ bầu ướt của không khí chứ không phải nhiệt độ bầu khô cao hơn, đôi khi cao hơn nhiều. Máy làm lạnh làm mát bằng bay hơi mang lại hiệu quả cao hơn máy làm lạnh làm mát bằng không khí nhưng thấp hơn máy làm lạnh làm mát bằng chất lỏng.

Máy làm lạnh làm mát bằng chất lỏng thường được thiết kế để lắp đặt và vận hành trong nhà và được làm mát bằng vòng nước ngưng tụ riêng biệt và kết nối với tháp giải nhiệt ngoài trời để thải nhiệt ra khí quyển.

Máy làm lạnh làm mát bằng không khí và làm mát bằng bay hơi được thiết kế để lắp đặt và vận hành ngoài trời. Máy làm mát bằng không khí được làm mát trực tiếp bằng không khí xung quanh được lưu thông cơ học trực tiếp qua cuộn dây ngưng tụ của máy để thải nhiệt ra khí quyển. Máy làm mát bằng bay hơi cũng tương tự, ngoại trừ việc chúng phun sương nước lên cuộn dây ngưng tụ để hỗ trợ làm mát bình ngưng, giúp máy hoạt động hiệu quả hơn máy làm mát bằng không khí truyền thống. Thông thường, không cần có tháp giải nhiệt từ xa với một trong hai loại thiết bị làm lạnh làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng bay hơi đóng gói này.

Nếu có sẵn, nước lạnh có sẵn ở các vùng nước gần đó có thể được sử dụng trực tiếp để làm mát, thay thế hoặc bổ sung cho tháp giải nhiệt. Hệ thống làm mát nguồn nước sâu ở Toronto, Ontario, Canada là một ví dụ. Nó sử dụng nước hồ lạnh để làm mát các thiết bị làm lạnh, sau đó được sử dụng để làm mát các tòa nhà thành phố thông qua hệ thống làm mát của quận. Nước hồi lưu được sử dụng để làm ấm nguồn cung cấp nước uống của thành phố, điều đáng mong đợi trong điều kiện khí hậu lạnh giá này. Bất cứ khi nào khả năng loại bỏ nhiệt của máy làm lạnh có thể được sử dụng cho mục đích sản xuất, ngoài chức năng làm mát, hiệu suất nhiệt rất cao có thể được thực hiện.