Hệ thống điều hòa trung tâm là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, công trình ứng dụng.

 Điều hòa trung tâm (máy lạnh trung tâm) là gì? Hệ thống điều hòa (máy lạnh) trung tâm có những bộ phận nào? Lắp Điều hòa trung tâm Có khác gì so với những hệ thống điều hòa không khí thông thường không? Tất cả sẽ được giải đáp trong nội dung bài viết dưới đây, mời các bạn tham khảo nhé.

I. Định nghĩa hệ thống điều hòa trung tâm.

     Điều hòa trung tâm (máy lạnh trung tâm) là hệ thống điều hòa mà không khí được làm lạnh tập trung tại 1 vị trí trung tâm. Không khí lạnh đó sẽ được phân phối tới các không gian khách nhau bởi 1 hệ thống ống dẫn, quạt, hoặc các dàn lạnh, thiết bị xử lý không khí…

     Hệ thống điều hòa trung tâm là một hệ thống gồm một hay nhiều máy trung tâm phối hợp thành một hệ thống tổng thể phân phối khí lạnh cho toàn bộ các khu vực của công trình. 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 điều hòa trung tâm

II. Cấu tạo của hệ thống điều hòa trung tâm.

     Máy lạnh trung tâm có cấu tạo chung giống như bao loại điều hòa khác. Chúng bao gồm: dàn nóng, dàn lạnh và đường ống kết nối. Điểm khác biệt là nó có thể kết nối 1 dàn nóng với nhiều dàn lạnh đa dạng khác nhau. Như: dàn lạnh đặt sàn, dàn lạnh treo tường, dàn lạnh áp trần, dàn lạnh âm trần cassette và dàn lạnh âm trần nối ống gió.

Hệ thống máy lạnh trung tâm bao gồm những thành phần chính sau:

1. Điều hòa trung tâm (CHILLER)

     Là thiết bị sản xuất ra nước lạnh qua hệ thống đường ống dẫn để cung cấp cho các dàn trao đổi nhiệt được lắp đặt trong các không gian điều hòa để làm lạnh không khí.

2. Các dàn trao đổi nhiệt (FAN COIL UNITs – FCUs)

     Là các thiết bị đặt tại các khu vực cần điều hòa (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. Tuy nhiên, các dàn lạnh hoạt động độc lập với nhau và không phụ thuộc vào nhau. Bạn có thể điều khiển nhiệt độ của từng phòng mà không làm ảnh hưởng đến các không gian khác. Thông qua hệ thống điều khiển thông minh, van tiết lưu, hệ thống điều hòa trung tâm hoạt động tiết kiệm tới 40% điện năng tiêu thụ và tiết kiệm không gian lắp đặt.

3. 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.

4. 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.

5. 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 hòa.

6. 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).

Thành phần cấu tạo hệ thống điều hòa trung tâm
Thành phần cấu tạo hệ thống điều hòa trung tâm

III. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa trung tâm.

     Quá trình hoạt động của máy điều hòa không khí thông qua dàn nóng, dàn lạnh và môi chất. Nguyên lý hoạt động chung sẽ là dàn lạnh hoạt động liên tục để điều hòa không khí trong phòng. Trong khi dàn nóng hoạt động với sự hỗ trợ của đường ống và môi chất dẫn nhiệt để điều chỉnh nhiệt độ trong phòng đúng với cài đặt

     Trong dàn lạnh có 2 bộ phần quan trọng nhất là cảm biến nhiệt và board tín hiệu. Cảm biến nhiệt sẽ có vai trò cảm nhận nhiệt độ trong phòng và truyền tín hiệu tới board xử lý. Nếu có sự chênh lệch nhiệt độ trong phòng với nhiệt độ cài đặt thì board sẽ điều khiển dàn nóng hoạt động. Thông qua môi chất, nhiệt độ sẽ được hấp thụ (làm lạnh) hoặc truyền (sưởi) từ không khí trong phòng ra dàn nóng và ra ngoài. Đây là quá trình tuần hoàn, được lặp đi lặp lại cho đến khi nhiệt bằng với nhiệt độ cài đặt.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa trung tâm (máy lạnh trung tâm)
Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa trung tâm (máy lạnh trung tâm)

    Khi cảm biến phát hiện sự tăng nhiệt trong không khí thì quá trình lại tiếp tục vận hành từ đầu như trên. Bạn có thể thấy, dàn nóng khi chạy mới cung cấp khả năng làm mát cho dàn lạnh. Nên khi dàn nóng nghỉ thì dàn lạnh chỉ tiêu hao điện năng như một chiếc quạt máy thông thường.

     Do đó, cần điều khiển nhiệt độ sao cho thích hợp để dàn nóng không phải hoạt động quá công suất gây tiêu hao điện năng. Với mỗi không gian thì đều có mức nhiệt thấp nhất giới hạn cho dàn lạnh. Vì vậy chỉ nên duy trì nhiệt độ từ mức này trở lên để tránh làm dàn nóng phải vận hành liên tục không nghỉ.

IV. Ưu, nhược điểm của hệ thống điều hòa trung tâm

1. Ưu điểm của hệ thống điều hòa trung tâm.

1.1. Tiết kiệm không gian, tăng tính thẩm mỹ

     Theo Điện Lạnh Hưng Khang, điều hòa trung tâm mang đến cho các công trình sự gọn gàng về cả nội thất và ngoại thất. Một dàn nóng duy nhất lắp đặt bên ngoài căn nhà chắc chắn sẽ giúp mỹ quan hơn đáng kể so với việc sử dụng nhiều dàn nóng cho nhiều phòng của điều hòa cục bộ.

     Ngoài ra, với đa dạng sự lựa chọn dàn lạnh, trong đó có các loại dàn lạnh âm trần. Không gian bên trong ngôi nhà cũng sẽ trở nên thoáng đạt, trang nhã hiện đại, đẳng cấp hơn. Nội thất của công trình cũng sẽ vì thế được thể hiện rõ ràng và thẩm mỹ hơn.

1.2. Tiết kiệm năng lượng so với nhiều điều hòa cục bộ

     Cùng một mục đích sử dụng điều hòa không khí cho không gian lớn, có 2 giải pháp thường gặp.

  • Thứ nhất là sử dụng nhiều điều hòa cục bộ với cấu tạo 1 dàn nóng – 1 dàn lạnh.
  • Thứ hai chính là sử dụng hệ thống điều hòa tổng.

     Ở nhiều công trình, nhu cầu hoạt động của hệ thống điều hòa là thường xuyên và đồng thời. Nhất là với các tòa nhà văn phòng thường xuyên bật hết công suất các phòng trong giờ hành chính. Với những nơi như vậy, việc sử dụng nhiều điều hòa cục bộ là rất tốn kém vì hiệu suất sử dụng năng lượng của các máy cục bộ EER thấp hơn so với trung tâm. Vì vậy, lắp đặt điều hòa trung tâm sẽ trở thành giải pháp tối ưu hơn trong trường hợp này.

Điều hòa trung tâm tiết kiệm điện hơn nhờ tối ưu tốt hiệu năng sử dụng
Điều hòa trung tâm tiết kiệm điện hơn nhờ tối ưu tốt hiệu năng sử dụng

     Nhiều chuyên gia đã nghiên cứu và tính toán được ở những trường hợp như vậy. Hệ thống máy lạnh trung tâm sẽ tiết kiệm được tới 40% điện năng tiêu thụ so với sử dụng nhiều điều hòa cục bộ thông thường.

Xem thêm >> Điều hòa cục bộ

1.3. Hoạt động êm ái

     Dàn nóng của điều hòa trung tâm là một cỗ máy hoạt động vô cùng bền bỉ, có thể tải được công suất rất lớn (lên tới 60HP cho 64 dàn lạnh). Tuy vậy, hệ thống lại có ưu điểm về hạn chế tiếng ồn. Bởi vì dàn nóng có thể được đặt ở vị trí biệt lập (thường là tầng thượng tòa nhà) thay vì bị bủa vây như điều hòa cục bộ.

     Hơn nữa, máy lạnh trung tâm ngày nay có thêm nhiều chức năng tiên tiến. Trong đó có các chế độ yên lặng giúp giảm thiểu độ ồn tối đa. Sự êm ái từ hoạt động của hệ thống điều hòa mang đến không gian thư thái cho người sử dụng.

Điều hòa trung tâm hoạt động êm ái giúp bạn và gia đình có giấc ngủ ngon
Điều hòa trung tâm hoạt động êm ái giúp bạn và gia đình có giấc ngủ ngon

1.4. Hệ thống điều hòa trung dễ dàng sử dụng

     Điều hòa trung tâm có thể kết hợp nhiều loại dàn lạnh với đặc trưng và ưu điểm khác nhau. Mặc dù là một hệ thống điều hòa tổng thể song việc kiểm soát nhiệt độ trong các phòng biệt lập. Vẫn hoàn toàn khả thi và dễ dàng như sử dụng điều hòa cục bộ.

     Ngoài ra, đây cũng là hệ thống được các nhà sản xuất ưu tiên cải tiến, nâng cấp trước tiên. Bởi thế, các tiện ích đều được tích hợp. Nhất là với điều khiển để mang đến sự tiện dụng nhất trong quá trình sử dụng.

1.5. Điều hòa trung tâm có tuổi thọ cao

     So với các thiết bị làm mát khác, hệ thống máy lạnh trung tâm có tuổi thọ cao hơn, lên tới 25 năm so với 7-10 năm như điều hòa cục bộ. Việc hoạt động bền bỉ và ổn định giúp chúng giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc. Từ đó chúng ít cần phải sửa chữa, thay thế. Quá trình bảo trì cũng sẽ nhanh chóng, dễ dàng và tiết kiệm hơn.

2. Nhược điểm của hệ thống điều hòa trung tâm

2.1. Hệ thống điều hòa trung tâm có kết nối phức tạp hơn.

     Để cung cấp không khí mát hiệu quả cho tất cả khu vực trong nhà, cần phải có hệ thống kết nối phức tạp. Để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường, các chức năng được kết nối đầy đủ và đảm bảo. Hệ thống này cần được thiết kế và thi công chu đáo. Điều này sẽ làm tăng chi phí đầu tư ban đầu cho máy lạnh trung tâm. Hơn nữa, sẽ không dễ dàng để lắp đặt ống dẫn trong những công trình cũ.
Thêm vào đó, đối với các địa điểm có nhu cầu sử dụng dàn lạnh âm trần nối ống gió hoặc âm trần cassette, cũng sẽ cần có những yêu cầu riêng với loại dàn lạnh giấu trần này. Chẳng hạn như khoảng cách từ trần tới trần giả, không gian đặt cửa gió, đường ống nước ngưng,…

Điều hòa trung tâm cần phải được lên thiết kế trước để đồng bộ

     Tuy nhiên, tất cả các điều trên đều sẽ được các kỹ sư tư vấn, thiết kế phù hợp và tối ưu nhất về chi phí, công suất. Và điều đó đang được Công ty AC&T tư vấn miễn phí.

2.2. Hệ thống máy lạnh trung tâm không thích hợp với không gian nhỏ

     Như đã phân tích, với công suất hoạt động lớn của mình, điều hòa trung tâm thường được lắp đặt cho các công trình lớn hoặc nhiều phòng ốc. Việc sử dụng máy lạnh trung tâm cho các không gian nhỏ dễ dẫn tới lãng phí. Hiệu năng của hệ thống ở trường hợp này sẽ không được khai thác tối ưu.
Trường hợp không gian nhỏ, bạn có thể nghiên cứu đến dòng điều hòa tổng cho chung cư, điều hòa Multi cho nhà riêng. Với công suất nhỏ hơn, tối đa đạt 42.000BTU, dòng điều hòa này sẽ phù hợp với nhà có diện tích lên tới 80m2.

Xem thêm >> Điều hòa Multi

2.3. Quá trình sửa chữa hệ thống máy lạnh trung tâm tương đối phức tạp

     Tuy nhanh chóng và tiết kiệm cho quá trình bảo dưỡng bởi tính ổn định. Song nếu xảy ra hỏng hóc, việc lắp đặt sửa chữa hệ thống điều hòa trung tâm sẽ đòi hỏi kỹ thuật viên có tay nghề cao. Cũng đừng quá lo lắng, hệ thống điều hòa trung tâm thường sẽ được hãng cử chuyên gia xuống kiểm tra, test chạy máy. Các lỗi sẽ xảy ra trong quá trình lắp đặt và sẽ được khắc phục ngay. Một trong những đơn vị sửa máy lạnh bình dương uy tín là Hưng Khang.

2.4. Máy lạnh trung tâm sẽ kém hiệu quả nếu nhu cầu sử dụng thấp

     Nhu cầu sử dụng thấp là bao nhiêu? Dưới 50% công suất của dàn nóng. Thường xuyên sử dụng điều hòa ở mức này sẽ dẫn đến lãng phí điện năng tiêu thụ. Bởi thế, khi lựa chọn điều hòa, cần tính toán đến khả năng lắp sử dụng điều hòa. Từ đó đưa ra yêu cầu để đơn vị tư vấn hỗ trợ được tốt nhất.

V. Lời kết

     Trên là nội dung tổng quan về hệ thống điều hòa (máy lạnh) trung tâm mà Điều hòa AC&T giới thiệu tới bạn, để bạn tham khảo. Mọi thắc mắc tư vấn về kỹ thuật, tư vấn thiết kế, lắp đặt cũng như mọi vấn đề liên quan đến sản phẩm xin quý khách vui lòng liên hệ số hotline: 091.882.1000 để được tư vấn, hỗ trợ 24/7.

Trả lời

webaoe