Cấu tạo của hệ thống điều hòa trung tâm: Giải mã từ A đến Z

Hệ thống điều hòa trung tâm là một giải pháp điều hòa không khí tổng thể, sử dụng một dàn nóng kết nối với nhiều dàn lạnh (từ 6 đến 64 dàn) trong cùng một hệ thống. Máy lạnh trung tâm được ưa chuộng bởi khả năng điều hòa không khí độc lập cho từng khu vực, tiết kiệm điện năng và phù hợp với những công trình có diện tích lớn. Để hiểu rõ hơn về hệ thống này, bài viết sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cấu tạo của hệ thống điều hòa trung tâm.

Hiện nay máy lạnh trung tâm được chia thành 2 dòng sản phẩm chính là điều hòa tổng VRV/VRF và hệ thống điều hòa Chiller.

1. Cấu tạo của hệ thống điều hòa trung tâm VRV/VRF

Tên gọi VRV (Variable Refrigerant Volume) và VRF (Variable Refrigerant Volume) đều dùng để chỉ cùng một công nghệ điều hòa không khí (HVAC), nghĩa là hệ thống máy lạnh có khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn và qua đó có thể thay đổi công suất theo phụ tải bên ngoài. Khi nói đến VRV là nói đến các sản phẩm của hãng Daikin, còn VRF là sản phẩm do các thương hiệu khác cung cấp như Panasonic, LG, Mitsubishi…

Hệ thống VRV/VRF ra đời nhằm khắc phục nhược điểm của máy điều hòa cục bộ về độ dài đường ống dẫn gas, chênh lệch độ cao giữa dàn nóng, dàn lạnh và công suất lạnh bị hạn chế. Cấu tạo của hệ thống điều hòa trung tâm bao gồm các thiết bị chính: Dàn nóng, dàn lạnh, hệ thống đường ống dẫn và hệ thống điều khiển.

1.1 Dàn nóng

dan-nong-dieu-hoa-trung-tam
Dàn nóng hệ điều hòa trung tâm

Dàn nóng là dàn trao đổi nhiệt lớn ống đồng, cánh nhôm trong có bố trí một quạt hướng trục. Động cơ máy nén và các thiết bị phụ của hệ thống làm lạnh đặt ở dàn nóng. Máy nén lạnh thường là loại máy ly tâm dạng xoắn.

1.2. Dàn lạnh

Dàn lạnh có nhiều chủng loại như các dàn lạnh của các máy điều hòa rời. Một dàn nóng được lắp không cố định với một số dàn lạnh vào đó, miễn là tổng công suất của các dàn lạnh dao động trong khoảng từ 50 đến 130% công suất dàn nóng. Nói chung, các hệ VRV/VRF có số dàn lạnh trong khoảng từ 4 đến 64 dàn. 

dan-lanh-dieu-hoa-trung-tam
Dàn lạnh của điều hòa trung tâm

Hiện nay có một số hãng giới thiệu các chủng loại máy có số lượng dàn lạnh nhiều hơn với đa dạng kiểu dạng và công suất. Các dàn lạnh hoạt động hoàn toàn độc lập thông qua bộ điều khiển. Khi số lượng dàn lạnh trong hệ thống hoạt động giảm thì hệ thống tự động điều chỉnh công suất một cách tương ứng.

Các dàn lạnh có thể được điều khiển bằng các Remote hoặc các bộ điều khiển theo nhóm.

1.3. Hệ thống đường ống dẫn và phụ kiện

Nối dàn nóng và dàn lạnh là một hệ thống ống đồng và dây điện điều khiển. Ống đồng trong hệ thống này có kích cỡ lớn hơn máy điều hòa cục bộ thông thường. Bên cạnh đó, hệ thống đường ống dẫn dài cho phép có thể kéo dài khoảng cách giữa dàn nóng và dàn lạnh lên đến 110m và chênh lệch độ cao đạt 50m.

Chênh lệch độ dài đường ống giúp thiết kế và lắp đặt linh hoạt
Chênh lệch độ dài đường ống giúp thiết kế và lắp đặt linh hoạt

Hệ thống ống đồng được nối với nhau bằng các chi tiết ghép nối chuyên dụng gọi là các REFNET rất tiện lợi.

1.4. Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển trung tâm: Giúp điều khiển và giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống, bao gồm dàn nóng, dàn lạnh, hệ thống đường ống dẫn và phụ kiện.

Bộ điều khiển dàn lạnh: Hệ thống có trang bị bộ điều khiển tỷ tích vi (PID) để điều khiển nhiệt độ phòng. Cho phép điều chỉnh nhiệt độ, tốc độ gió và các chức năng khác của từng dàn lạnh riêng lẻ.

2. Cấu tạo của hệ thống điều hòa trung tâm Chiller

Hệ thống điều hòa không khí kiểu làm lạnh bằng nước/gió Chiller là hệ thống trong đó cụm máy lạnh không trực tiếp xử lý không khí mà làm lạnh nước đến khoảng 7 độ C. Sau đó nước được dẫn theo đường ống có bọc cách nhiệt đến các dàn trao đổi nhiệt gọi là các FCU và AHU để xử lý nhiệt ẩm không khí. Như vậy, trong hệ thống này nước sử dụng làm chất tải lạnh. Hệ thống gồm các thiết bị chính sau:

2.1. Cụm máy lạnh Chiller

cau-tao-cua-he-thong-dieu-hoa-trung-tam-chiller

Cụm máy lạnh Chiller là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống điều hòa kiểu làm lạnh bằng nước. Nó được sử dụng để làm lạnh chất lỏng, trong điều hòa không khí sử dụng để làm lạnh nước tới khoảng 7 độ C. Ở đây nước đóng vai trò là chất tải lạnh.

Cụm Chiller là một hệ thống lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh tại nơi chế tạo, với các thiết bị bao gồm máy nén (có rất nhiều dạng, nhưng phổ biến là loại trục vít, máy nén kín, máy nén piston nửa kín); Thiết bị ngưng tụ; Bình bay hơi; Dàn lạnh FCU.

2.2. Tháp giải nhiệt/Dàn nóng

Đối với máy Chiller giải nhiệt bằng nước sẽ sử dụng tháp giải nhiệt, còn đối với Chiller giải nhiệt bằng gió sẽ sử dụng dàn nóng.

Tháp giải nhiệt là một thiết bị được sử dụng để chuyển lượng nhiệt dư thừa của nước ra ngoài khí quyển. Cơ chế hoạt động của tháp giải nhiệt có thể hoặc dựa vào sự bay hơi của nước vào không khí để loại bỏ nhiệt, hoặc dựa vào sự trao đổi nhiệt với không khí để giảm nhiệt độ.

Hệ thống Chiller giải nhiệt gió áp dụng nguyên lý làm lạnh cưỡng bức bằng gas giống như chiller giải nhiệt nước, tuy nhiên nó dùng quạt hút cưỡng bức để giải nhiệt.

2.3. Bơm nước giải nhiệt

Bơm nước giải nhiệt là bộ phận chỉ có trong hệ thống chiller giải nhiệt bằng nước cùng với tháp giải nhiệt. Nhìn chung, tùy thuộc vào hình thức giải nhiệt mà thiết bị ngưng tụ là bình ngưng hay dàn ngưng. Khi giải nhiệt bằng nước thì sử dụng bình ngưng, khi giải nhiệt bằng gió sử dụng dàn ngưng. Trên thực tế, nước ta thường hay sử dụng máy giải nhiệt bằng nước vì có hiệu quả cao và ổn định hơn.

2.4. Bơm nước lạnh tuần hoàn

Máy bơm nước lạnh nằm trong hệ thống nước lạnh. Hệ thống nước lạnh bao gồm đường ống dẫn nước, bồn chứa nước lạnh, máy bơm nước,… Việc lựa chọn các thông số cụ thể và loại máy bơm nước có mối quan hệ rất lớn với loại hệ thống điều hòa. 

2.5. Bình giãn nở và cấp nước bổ sung

Bình giãn nở và cấp nước bổ sung có công dụng bù giãn nở khi nhiệt độ nước thay đổi và bổ sung thêm nước khi cần. Nước bổ sung phải được qua xử lý cơ khí một cách cẩn thận.

2.6. Các dàn lạnh FCU và AHU

– Dàn lạnh FCU (Fan Coil Unit): là dàn trao đổi nhiệt ống đồng cánh nhôm và quạt gió. Nước chuyển động trong ống, không khí chuyển động ngang qua cụm ống trao đổi nhiệt, ở đó không khí được trao đổi nhiệt ẩm, sau đó thổi trực tiếp hoặc qua một hệ thống kênh gió vào phòng. Quạt FCU là quạt lồng sóc dẫn động trực tiếp.

– Dàn lạnh AHU (Air Handling Unit): Tương tự FCU, AHU thực chất là dàn trao đổi nhiệt. Nước lạnh chuyển động bên trong cụm ống trao đổi nhiệt, không khí chuyển động ngang bên ngoài, làm lạnh và được quạt thổi theo hệ thống kênh gió tới các phòng. Quạt AHU thường là quạt ly tâm dẫn động bằng dây đai.

AHU có hai loại: Đặt nằm ngang và đặt thẳng đứng. Tùy thuộc vào vị trí lắp đặt mà ta có thể chọn loại thích hợp. Khi đặt nền, chọn loại đặt đứng, khi gắn lên trần, chọn loại nằm ngang.

Ngoài ra, hệ thống máy lạnh Chiller còn có các hệ thống thiết bị khác bao gồm:

– Hệ thống đường ống nước lạnh sử dụng để tải nước lạnh từ bình bay hơi tới các FCU và AHU. Đường ống nước lạnh là ống thép có bọc cách nhiệt. Vật liệu cách nhiệt là mút, styrofo hoặc polyuretan.

– Hệ thống đường ống giải nhiệt là thép tráng kẽm.

– Hệ thống xử lý nước.

Trên đây là các thông tin chi tiết về cấu tạo của hệ thống điều hòa trung tâm theo hai dòng sản phẩm chính là điều hòa tổng VRV/VRF và hệ thống điều hòa Chiller. Nhìn chung, hệ thống điều hòa trung tâm là giải pháp điều hòa không khí tối ưu cho những công trình có diện tích lớn, yêu cầu điều hòa độc lập cho từng khu vực và tiết kiệm điện năng. Việc hiểu rõ cấu tạo và chức năng của từng bộ phận trong hệ thống sẽ giúp bạn lựa chọn, sử dụng và bảo dưỡng hệ thống hiệu quả hơn.

Nếu khách hàng có nhu cầu tư vấn thiết kế, lắp đặt điều hòa, hãy liên hệ với Sen Việt theo số hotline 0941.401.118 để được đội ngũ kỹ sư của chúng tôi hỗ trợ trực tiếp.

0941.401.118