Hệ thống điều hòa trung tâm là gì?

Hệ thống điều hòa trung tâm là gì?

Hệ thống điều hòa không khí trung tâm là một hệ thống gồm một hay nhiều máy trung tâm phối hợp thành một hệ thống tổng thể phân phối lạnh cho toàn bộ các khu vực trong toà nhà. Hệ thống điều hoà trung tâm sử dụng nước làm tác nhân lạnh thông qua hệ thống đường ống dẫn nước vào các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh không khí.

Hệ thống máy lạnh trung tâm bao gồm các phần chính:

Máy lạnh trung tâm (CHILLER): Là thiết bị sản xuất ra nước lạnh qua hệ thống đường ống dẫn cung cấp cho các dàn trao đổi nhiệt lắp đặt trong các không gian điều hoà để làm lạnh không khí.

Các dàn trao đổi nhiệt (FAN COIL UNITs – FCUs): Là các thiết bị đặt tại các khu vực cần điều hoà (công suất các dàn trao đổi nhiệt được chọn dựa vào công suất lạnh yêu cầu của phòng mà lắp các loại khác nhau), tại đây nước lạnh từ máy lạnh đi qua dàn lạnh để trao đổi nhiệt với không khí trong phòng và thực hiện chức năng làm lạnh.

Tháp giải nhiệt và bơm nước: thực hiện chức năng giải phóng năng lượng nhiệt của bình ngưng (máy lạnh) sau khi máy lạnh thực hiện công làm lạnh nước trong bình bay hơi.

Hệ thống đường ống và bơm nước cấp lạnh: Là hệ thống phân phối nước lạnh từ máy lạnh trung tâm đến các dàn trao đổi nhiệt FCU.

Hệ thống đường ống phân phối không khí lạnh: Là hệ thống phân phối không khí lạnh từ các FCU qua các miệng thổi tới các khu vực cần điều hoà.

Hệ thống điện điều khiển: Là hệ thống điều khiển khống chế liên động các thiết bị trong hệ thống (Máy lạnh, FCU, Bơm nước và tháp giải nhiệt)

Đặc điểm của hệ thống điều hòa không khí trung tâm này:

– Máy lạnh trung tâm có thể đặt trên tầng mái hay trong phòng kỹ thuật tầng hầm, các dàn trao đổi nhiệt được đặt trong các phòng điều hoà (thông thường là các loại dàn đặt trong trần giả và được phân phối không khí lạnh thông qua đường ống gió và các cửa thổi đặt trong trần), hệ thống đường ống nước lạnh phân phối cho các dàn trao đổi nhiệt được đi trong hộp kỹ thuật và trên trần giả vì vậy việc lắp đặt hệ thống không làm ảnh hưởng đến kết cấu kiến trúc  của công trình.

– Việc cấp lạnh được thống qua hệ thống ống gió và các miệng thổi từ trên trần xuống các khu vực của phòng điều hoà do đó việc bố trí các miệng thổi để đảm bảo khả năng khuyếch tán đều không khí lạnh trong phòng là hoàn toàn có thể thực hiện được.

– Đối với hệ thống trung tâm việc cấp bổ xung khí tươi rất đơn giản bằng cách thông qua hệ thống ống gió lắp các thiết bị hoà trộn không khí AHU cấp không khí tươi vào và hoà trộn với không khí hồi về của mỗi FCU, AHU. (điều này đối với các máy cục bộ khó có thể thực hiện được).

– Do hệ thống giải nhiệt bằng nước nên trong quá trình hoạt động máy lạnh chạy ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bên ngoài.

– Hệ số tiêu thụ điện năng thấp hơn nữa khả năng điều chỉnh công suất của hệ thống tốt do đó trong quá trình vận hành máy lạnh sẽ tự động điều chỉnh công suất máy nén để đảm bảo giảm tối thiểu chi phí điện năng trong quá trình vận hành hệ thống. Điều này giảm đáng kể chi phí vận hành cho toàn bộ hệ thống.

– Độ bền và tuổi thọ cao (trên 15 năm)

– Có dải công suất để lựa chọn rộng, có thể chọn loại máy với công suất phù hợp với các loại công trình thiết kế và đầu tư mở rộng hệ thống dễ dàng.

Hiện nay, trong lĩnh vực điều hoà không khí có khá nhiều hệ thống được sử dụng cho các công trình có mục đích sử dụng khác nhau và đặc điểm kiến trúc khác nhau. Có thể phân biệt các hệ thống này thông qua một số đặc điểm. Tuy nhiên có thể khái quát thành một số hệ thống cơ bản:

* Hệ thống làm lạnh bằng nước:

– Hệ thống làm lạnh bằng nước, giải nhiệt dàn ngưng bằng nước.

– Hệ thống làm lạnh bằng nước, giải nhiệt dàn ngưng bằng gió.

Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính như: máy lạnh trung tâm, các dàn trao đổi nhiệt, thiết bị giải nhiệt dàn ngưng, các bơm nước, …

Nước lạnh sản xuất ra tại các máy lạnh trung tâm được cấp tới các dàn trao đổi nhiệt đặt tại các không gian điều hoà. Tại đây, nước đóng vai trò là tác nhân trao đổi nhiệt, thực hiện quá trình nhận nhiệt từ môi trường trong phòng, làm giảm (tăng) nhiệt độ, độ ẩm trong phòng. Sau khi thực hiện xong quá trình này, nước lại tuần hoàn về máy lạnh trung tâm và tiếp tục một chu trình mới.

Hệ thống này phù hợp với những yêu cầu điều hoà cho các không gian khác nhau có chế độ nhiệt độ – độ ẩm khác nhau.( ở mỗi không gian riêng biệt ta có thể lựa chọn một nhiệt độ – độ ẩm tuỳ thích, tuỳ thuộc vào cách khống chế tại không gian đó)

Yêu cầu về không gian lắp đặt cho hệ thống này không cao lắm. Khoảng cách giữa trần giả và đáy dầm khoảng từ 100 – 200 mm là có thể thực hiện được.

* Hệ thống làm lạnh bằng gió:

– Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngưng bằng nước.

– Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngưng bằng gió

Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính như: máy lạnh trung tâm, các kênh dẫn gió và phân phối gió lạnh, thiết bị giải nhiệt dàn ngưng…

Khác với hệ thứ nhất, ở hệ này, máy lạnh trung tâm sản xuất ra gió lạnh và cấp tới các không gian điều hoà qua các kênh dẫn gió. Tại đây, gió lạnh đóng vai trò là tác nhân trao đổi nhiệt, thực hiện quá trình nhận nhiệt từ môi trường trong phòng, làm giảm (tăng) nhiệt độ, độ ẩm trong phòng. Sau khi thực hiện xong quá trình này, gió lạnh lại tuần hoàn về máy lạnh trung tâm qua một kênh dẫn gió khác (hoặc hồi trực tiếp về buồng máy) và tiếp tục một chu trình mới.