Điều hòa trung tâm

Máy điều hòa trung tâm hiều theo cách đơn giản là hệ thống điều hòa gồm một dàn nóng hoặc tổ hợp dàn nóng kết nối với nhiều dàn lạnh để phần phối lạnh tới một khu vực hoặc toàn bộ tòa nhà. Trên thực tế hiện nay, máy điều hòa trung tâm gồm 2 loại chính như sau:

+ Máy điều hòa VRV/VRF

+ Máy điều hòa trung tâm nước Water Chiller

1. Máy điều hòa VRV/VRF

Máy điều hòa trung tâm VRV là hệ thống điều hòa áp dụng công nghệ vượt trội với một tổ hợp dàn nóng có thể kết nối tới 50 dàn lạnh, đồng thời máy có thể điều chỉnh công suất lạnh theo phụ tải. Hệ thống điều hòa trung tâm VRV ra đời trước yêu cầu về tiết kiện năng lượng và yêu cầu lắp đặt cho các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại – nơi có không gian và chiều cao lắp đặt giữa dàn nóng và dàn lạnh lớn mà máy điều hòa dân dụng không thể đáp ứng được.

Máy điều hòa VRV do hãng Daikin Nhật Bản phát minh ra đầu tiên và từ VRV là viết tắt của từ Variable Refrigerant Volume – tức là hệ thống điều hòa có khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh (gas lạnh) tuần hoàn trong hệ thống và qua đó có thể điều chỉnh công suất theo phụ tải lạnh bên ngoài.  Hiện nay hầu hết các hãng sản xuất máy điều hòa VRV và gọi với tên gọi khác là VRF (Variable Refrigerant Flow).

Máy điều hòa VRV/VRF ra đời đã khắc phục được các nhược điểm của máy điều hòa dân dụng (cục bộ)  là công suất lạnh bị hạn chế, giới hạn chiều dài đường ống gas, chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh. Với máy điều hòa VRV/VRF công suất lạnh của tổ hợp dàn nóng có thế lên đến 80HP (760.000Btu/h), khoảng cách ống gas giữa dàn nóng và dàn lạnh có thể kéo dài lên đến 230m và chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh lên đến 90m.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa trung tâm VRV/VRF

Theo sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa trung tâm VRV/VRF bao gồm tổ hợp dàn nóng, dàn lạnh, bộ điều khiển dàn lạnh, bộ điều khiển trung tâm, đường ống dẫn gas, bộ chia gas, đường dây tín hiệu và phụ kiện.

1.1 Tổ hợp dàn nóng

Dàn nóng gồm một modul hoặc tổ hợp 2 hoặc 3 modul với nhau theo nguyên lý ghép nối công suất của từng hãng điều hòa. Mỗi modul bao gồm dàn trao đổi nhiệt (dàn ngưng) phía trên có bố trí quạt hút không khí quá dàn trao đổi nhiệt và đẩy lên phía trên. Máy nén biến tần dạng xoắn ốc kín, bo mạch điều khiển và các thiết bị phụ như bình tách lỏng, bình tách dầu van đảo chiều… tất cả đặt trong dàn nóng. Dàn nóng máy điều hòa VRV/VRF hiện nay gồm 3 loại: chỉ làm lạnh, heatpump (làm lạnh/sưởi ẩm), hồi nhiệt (vừa làm lạnh vừa sưởi ấm cùng một thời điểm).

1.2 Dàn lạnh

Dàn lạnh có nhiều chủng loại như dàn lạnh Cassette 2 hướng thổi, 4 hướng thổi, dàn lạnh âm trần nối ống gió, dàn lạnh treo tường, dàn lạnh áp trần, dàn lạnh đặt sàn…. Với dải công suất dàn lạnh thông thường  từ 2,2kW đến 14kW (tương đương 7.500Btu/h đến 48.000Btu/h).  Tỷ số kết nối dàn lạnh với dàn nóng cho phép lên đến 130% công suất dàn nóng. Các dàn lạnh này hoạt động hoàn toàn độc lập thông qua bộ điều khiển dàn lạnh đặt tại không gian điều hòa hoặc thông qua bộ điều khiển trung tâm.

1.3 Hệ thống điều khiển

Yêu cầu về việc điều khiển là hết sức quan trọng nhằm tối ưu hóa hiệu suất hoạt động và giảm tối đa chi phí vận hành của bất cứ hệ thống điều hòa nào. Nếu nói máy nén biến tần là trái tim của hệ thống điều hòa VRV/VRF thì hệ thống điều khiển như bộ não của hệ thống. Chính vì vậy mà ngoài tên gọi hệ thống điều hòa trung tâm VRV/VRF người ta còn hay gọi là hệ thống điều hòa thông minh.

Hệ thống điều khiển của điều hòa VRV/VRF đáp ứng mọi yêu cầu từ đơn giản đến phức tạp nhất như điều khiển cục bộ (điều khiển tại chỗ), điều khiển trung tâm, hay điều khiển thông qua trình duyệt Web và mạng máy tính, thay thậm chí qua các điện thoại thông minh.

Chức năng của hệ thống điều khiển: Vận hành (bật/tắt, cài đặt nhiệt độ, tốc độ quạt, hướng gió…), Giám sát (trạng thái bật/tắt, cài đặt nhiệt độ, cho phép/chặn cục bộ, mã lỗi, thời gian vận hành…), Lịch trình (hẹn giờ hàng ngày, tuần), Ghi nhận lỗi (báo cáo hàng ngày, tháng, tính tiền điện, quản lý năng lượng), …

Để kết nối dàn nóng – dàn lạnh hệ thống điều hòa trung tâm VRV/VRF còn bao gồm hệ thống dây điện điều khiển, hệ thống đường ống đồng. Các dàn lạnh được nối với đường ống đồng chính bằng các bộ chia gas (Joint-Y, Joint-T).

2. Máy điều hòa trung tâm nước Water Chiller

Hệ thống điều hòa trung tâm nước là hệ thống dùng máy làm lạnh nước Water Chiller làm lạnh nước đến 7 độ C, sau đó nước lạnh được được bơm đến các dàn trao đổi nhiệt như AHU, FCU để làm lạnh không khí.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa trung tâm nước Water Chiller

Các thiết bị của hệ thống điều hòa trung tâm nước gồm:

Máy làm lạnh nước (Water Chiller) có nhiệm vụ làm lạnh nước từ 12 độ C xuống 7 độ C.

Hệ thống đường ống nước lạnh, thiết bị và phụ kiện đường ống (bơm, van, cách nhiệt)

Hệ thống đường ống nước giải nhiệt, tháp giải nhiệt, bơm nước giải nhiệt.

Các dàn trao đổi nhiệt AHU (Air Handling Unit) hoặc FCU ( Fan Coil Unit)

Hệ thống ống gió lạnh, gió tươi, gió hồi vận chuyển và phân phối không khí

Hệ thống điều khiển, tư động điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi và phân phối không khí, điều chỉnh công suất lạnh và cảnh báo lỗi của hệ thống…

Theo sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa trung tâm nước Water Chiller bên trên, thì nước sẽ được máy làm lạnh nước Water Chiller làm lạnh xuống 7 độ C rồi được đưa đến các dàn trao đổi nhiệt AHU và FCU. Tại đây nước lạnh sẽ trao đổi nhiệt với không khí trong phòng, và nóng lên đến 12 độ C và lại được bơm hút đẩy trở về máy làm lạnh nước để tái làm lạnh xuống 7 độ C khép kín vòng tuần hoàn nước lạnh.