Khái niệm

Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 7°C để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU. Hệ điều hoà trung tâm nước chủ yếu gồm:

  • Máy làm lạnh nước (Waler Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh thường từ 12°C xuống 7°C
  • Hệ thống ống dẫn nước lạnh.
  • Hệ Ihổng nước giải nhiệt.
  • Nguồn nhiệt để sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đông thường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở cung cấp.
  • Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằng nước nóng FCU (Fan Coil Unit) hoặc AHU (Air Handling Unit).
  • Hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.
  • Hệ thống tiêu âm và giảm âm.
  • Hệ thống lọc bụi thanh trùng và triệt khuẩn cho không  khí.
  • Bộ rửa khí.
  • Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi và phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh và điều khiển cũng như báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống.

Hình dưới giới thiệu sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nước đơn giản nhất.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa trung tâm nước đơn giản

Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nước đơn giản: 1. động cơ; 2. máy nén; 3. bình ngưng; 4. tiết lưu; 5. bình bay hơi; 6. bơm nước giải nhiệt; 7. tháp giải nhiệt; 8. bơm nước lạnh; 9. dàn FCU; 10. AHU; 11. bình dãn nở.

Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí phía dưới tầng hầm hoặc tầng trệt, tháp giải nhiệt đặt trên tầng thượng. Trái lại máy làm lạnh nước giải nhiệt gió thường được đặt trên tầng thượng.

Nước lạnh được làm lạnh trong bình bay hơi xuống 7°C rồi được bơm nước lạnh đưa đến các dàn trao đổi nhiệt FCU hoặc AHU. Ở đây nước thu nhiệt của không khí nóng trong phòng, nóng lên đến 12°C và lại được bơm đầy trở về bình bay hơi để tái làm lạnh xuống 7°C, khép kín vòng tuần hoàn nước lạnh. Đối với hệ thống nước lạnh kín (không có dàn phun) cần thiết phải có thêm bình dãn nở để bù nước trong hệ thống dãn nở khi thay đổi nhiệt độ.

Phương án bố trí hệ thống điều hòa trung tâm nước với máy làm lạnh nước giải nhiệt nước và tháp giải nhiệt

Phương án bố trí hệ thống điều hoà trung tâm nước với máy làm lạnh nước giải nhiệt nước và tháp giải nhiệt (các FCU và AHU kiểu có bình dãn nở): 1. máy làm lạnh nước giải nhiệt nước; 2. bơm nước giải nhiệt; 3. tháp giải nhiệt: 4. bơm nước lạnh; 5. FCU; 6. bình dãn nở.

 

Nếu so sánh về diện tích lắp đặt ta thấy hệ thống có máy làm lạnh nước giải nhiệt nước tốn thêm một diện tích lắp đặt ở tầng dưới cùng. Nếu dùng hệ thống với máy làm lạnh nước giải nhiệt gió hoặc dùng hệ VRV thì có thể sử dụng diện tích đó vào mục đích khác như làm gara oto chẳng hạn.

Hệ thống trung tâm nước có các ưu, nhược điểm cơ bản sau

Ưu điểm

  • Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước hoàn toàn không độc hại.
  • Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất.
Phương pháp bố trí hệ thống điều hòa trung tâm nước với máy làm lạnh nước giải nhiệt gió

Phương pháp bố trí hệ thống điều hòa trung tâm nước với máy làm lạnh nước giải nhiệt gió 1. máy làm lạnh nước giải nhiệt gió; 2. máy nén; 3. bình bay hơi; 4. bơm nước lạnh; 5. dàn FCU; 6. bình dãn nở.

  • Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng.Thích hợp cho các toà nhà như các khách sạn, văn phòng với mọi chiều  cao và mọi kiểu kiến trúc, không phá vỡ cảnh quan.
  • Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về  độ sạch bụi bẩn. tạp chất hoá chất và mùi …
  • Ít phải bảo dưỡng, sửa chữa …
  • Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế.
  • So với hệ thống điều hoà VRV, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát.

Nhược điểm

  • Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất exergy lớn hơn …
  • Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU
  • Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạp đặc biệt do đọng ẩm vì độ ẩm ở Việt Nam quá cao.
  • Lắp đặt khó khăn.
  • Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề.
  • Cần định kỳ sửa chữa bảo dưỡng máy lạnh và các dàn FCU

Phương án bố trí máy điều hòa VRV

Phương án bố trí máy điều hòa VRV 1. cụm dàn nóng; 2. cụm dàn lạnh bay hơi trực tiếp (để so sánh với phương án lắp đặt máy điều hoà trung tâm nước).