Đối với một dự án điều hòa không khí, việc hiểu rõ phương pháp tính tải trọng của tòa nhà là điều cần thiết. Nói chung, các yếu tố ảnh hưởng đến kích thước tải bao gồm điều kiện khí hậu, diện tích sàn, số lượng và hướng cửa sổ, hướng của tường ngoài, hiệu quả cách nhiệt của cấu trúc tòa nhà, cách sử dụng phòng, sức chứa, tản nhiệt từ các thiết bị, v.v. Các tòa nhà khác nhau có tải trọng khác nhau, đòi hỏi sự hiểu biết rõ ràng về các phương án làm mát khác nhau để đưa ra lựa chọn phù hợp. Hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu về 3 phương pháp: làm lạnh bằng điện, làm mát kho đá và bơm nhiệt nguồn nước.

1.Hệ thống điện lạnh

1.1. Nguyên tắc

Hệ thống điện lạnh hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt động của chu trình Carnot. Hệ thống này tận dụng sự chuyển pha của chất làm lạnh (từ lỏng sang khí rồi trở lại lỏng) để hấp thụ và giải phóng nhiệt, đạt được hiệu quả làm mát như mong muốn. Cụ thể, khi chất làm lạnh bay hơi trong thiết bị bay hơi sẽ hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh. Sau đó, trong thiết bị ngưng tụ, chất làm lạnh ngưng tụ, giải phóng nhiệt hấp thụ. Quá trình tuần hoàn này cho phép chất làm lạnh liên tục hấp thụ và giải phóng nhiệt, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình làm lạnh.

1.2. Cấu trúc hệ thống

Các thành phần cốt lõi của hệ thống điện lạnh bao gồm máy nén, bình ngưng, thiết bị bay hơi và van tiết lưu. Máy nén có nhiệm vụ nén môi chất lạnh thành khí có nhiệt độ cao, áp suất cao. Bình ngưng sau đó làm mát và ngưng tụ khí nhiệt độ cao, áp suất cao thành chất lỏng. Trong thiết bị bay hơi, chất làm lạnh dạng lỏng bay hơi sau khi giảm áp suất qua van giãn nở, hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh. Cuối cùng, chất làm lạnh quay trở lại máy nén, bắt đầu chu trình tiếp theo.

1.3. Phát triển mang tính lịch sử

Sự phát triển của công nghệ điện lạnh có từ thế kỷ 19. Năm 1834, Jacob Perkins phát minh ra máy làm lạnh đầu tiên. Việc sử dụng điện rộng rãi và việc phát minh ra máy nén điện sau đó đã dẫn đến việc ứng dụng rộng rãi công nghệ điện lạnh. Đầu thế kỷ 20, sự ra đời của tủ lạnh và điều hòa không khí gia đình đánh dấu sự xâm nhập của công nghệ điện lạnh vào gia đình và doanh nghiệp.

1.4. Các ứng dụng

Hệ thống điện lạnh có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm dân dụng, thương mại và công nghiệp. Các ứng dụng phổ biến trong gia đình bao gồm tủ lạnh, máy điều hòa không khí và tủ đông. Trong lĩnh vực thương mại, siêu thị, nhà hàng, khách sạn phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ điện lạnh. Các ngành công nghiệp như chế biến thực phẩm, dược phẩm và hóa chất cũng có nhu cầu làm lạnh đáng kể.

1.5. Tính năng hệ thống

a) Làm mát hiệu quả
b) Điều khiển dễ dàng
c) Khả năng ứng dụng rộng rãi
d) Độ tin cậy cao

1.6. Ưu và nhược điểm

a) Công nghệ hoàn thiện với độ tin cậy cao
b) Khả năng ứng dụng rộng rãi cho các nhu cầu làm lạnh khác nhau
c) Khả năng điều khiển linh hoạt
d) Tiêu thụ năng lượng cao
e) Chất làm lạnh có thể có tác động tiêu cực đến môi trường
f) Độ ồn tương đối cao

2. Hệ thống làm mát kho đá

2.1. Nguyên tắc

Hệ thống làm mát kho chứa đá hoạt động bằng cách khai thác nguyên lý thay đổi pha và nhiệt ẩn. Trong thời gian nhu cầu năng lượng thấp hơn hoặc giá điện thấp hơn, hệ thống sẽ đóng băng nước để tạo thành băng, lưu trữ năng lượng nhiệt. Khi cần làm mát, hệ thống sẽ luân chuyển chất lỏng truyền nhiệt qua băng, hấp thụ nhiệt ẩn thoát ra trong quá trình chuyển đổi từ băng sang nước. Quá trình này cung cấp khả năng làm mát mà không cần tiêu thụ điện liên tục.

2.2. Cấu trúc hệ thống

Các bộ phận chính của hệ thống làm mát kho chứa đá bao gồm bể chứa đá, máy làm lạnh, bộ trao đổi nhiệt và máy bơm. Các bể chứa đá lưu trữ năng lượng nhiệt đông lạnh và máy làm lạnh có nhiệm vụ đóng băng nước. Bộ trao đổi nhiệt tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền năng lượng nhiệt giữa kho chứa đá và hệ thống làm mát của tòa nhà, trong khi máy bơm tuần hoàn chất lỏng truyền nhiệt.

2.3. Phát triển mang tính lịch sử

Sự phát triển của hệ thống làm mát trữ đá bắt nguồn từ việc theo đuổi các giải pháp làm mát tiết kiệm năng lượng. Khái niệm này trở nên nổi bật như một phương pháp chuyển mức tiêu thụ năng lượng sang những giờ thấp điểm, tận dụng giá điện thấp hơn trong những khoảng thời gian cụ thể. Cách tiếp cận này phù hợp với các mục tiêu bền vững và giảm căng thẳng cho lưới điện trong thời gian có nhu cầu cao nhất.

2.4. Các ứng dụng

Hệ thống làm mát kho đá được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm các tòa nhà thương mại, cơ sở công nghiệp và hệ thống điều hòa không khí quy mô lớn. Các hệ thống này đặc biệt có lợi trong các tình huống mà chi phí năng lượng thay đổi trong ngày, cho phép làm mát hiệu quả về mặt chi phí trong những giờ không cao điểm.

2.5. Tính năng hệ thống

a) Khả năng lưu trữ năng lượng
b) Tiết kiệm chi phí trong giờ thấp điểm
c) Giảm căng thẳng cho lưới điện
d) Tiềm năng tích hợp với các nguồn năng lượng tái tạo

2.6. Ưu và nhược điểm

a) Sử dụng điện hiệu quả trong giờ thấp điểm
b) Tiết kiệm chi phí trên hóa đơn năng lượng
c) Tăng cường độ ổn định của lưới điện
d) Chi phí lắp đặt ban đầu có thể cao hơn
e) Công suất làm mát hạn chế so với một số hệ thống truyền thống
f) Yêu cầu kích thước và thiết kế phù hợp để tối ưu hóa hiệu suất

3. Hệ thống bơm nhiệt nguồn nước

3.1. Nguyên tắc

Hệ thống bơm nhiệt nguồn nước hoạt động dựa trên nguyên lý của chu trình truyền nhiệt và làm lạnh. Nó tận dụng nhiệt độ tương đối ổn định của các nguồn nước như hồ, sông hoặc giếng để trích hoặc loại bỏ nhiệt. Hệ thống sử dụng chu trình làm lạnh bao gồm thiết bị bay hơi, máy nén, bình ngưng và van giãn nở để truyền nhiệt giữa nguồn nước và tòa nhà, cung cấp cả khả năng sưởi ấm và làm mát.

3.2. Cấu trúc hệ thống

Các thành phần chính của hệ thống bơm nhiệt nguồn nước bao gồm bộ trao đổi nhiệt (thiết bị bay hơi và bình ngưng), máy nén, van tiết lưu và vòng nước. Thiết bị bay hơi lấy nhiệt từ nguồn nước và máy nén làm tăng nhiệt độ và áp suất của chất làm lạnh. Bình ngưng giải phóng nhiệt cho tòa nhà hoặc thải nhiệt vào nguồn nước, tùy thuộc vào việc cần sưởi ấm hay làm mát. Van giãn nở điều khiển dòng chất làm lạnh và vòng nước luân chuyển nước giữa bộ trao đổi nhiệt và nguồn nước.

3.3. Phát triển mang tính lịch sử

Hệ thống bơm nhiệt nguồn nước đã phát triển thành giải pháp tiết kiệm năng lượng để sưởi ấm và làm mát. Việc sử dụng các vùng nước làm nguồn nhiệt hoặc bồn chứa cung cấp môi trường nhiệt độ ổn định và bền vững để cải thiện hiệu suất hệ thống. Các hệ thống này đã trở nên phổ biến trong cả ứng dụng dân dụng và thương mại.

3.4. Các ứng dụng

Hệ thống bơm nhiệt nguồn nước tìm thấy các ứng dụng trong nhiều môi trường khác nhau, bao gồm các tòa nhà dân cư, không gian thương mại và cơ sở công nghiệp. Chúng đặc biệt hiệu quả ở những khu vực có nguồn nước ổn định và dễ tiếp cận, cung cấp các giải pháp sưởi ấm và làm mát tiết kiệm năng lượng.

3.5. Tính năng hệ thống

a) Hiệu quả sử dụng năng lượng
b) Khả năng sưởi ấm và làm mát quanh năm
c) Sự phụ thuộc vào nhiệt độ nước ổn định
d) Giảm tác động đến môi trường

3.6. Ưu và nhược điểm

a) Hiệu suất năng lượng cao và hiệu quả chi phí
b) Hiệu suất ổn định trong các mùa khác nhau
c) Phụ thuộc vào vị trí gần nguồn nước
d) Chi phí lắp đặt ban đầu có thể cao hơn
e) Tiềm năng tác động đến môi trường nếu chất lượng nước không được quản lý đúng cách
f) Yêu cầu hệ thống phù hợp thiết kế và định cỡ để có hiệu suất tối ưu

Tóm tắt: Dự án điều hòa không khí khám phá các hệ số tính toán tải và giới thiệu hệ thống làm lạnh bằng điện, làm mát kho đá và hệ thống bơm nhiệt nguồn nước. Mỗi hệ thống có những nguyên tắc, cấu trúc, lịch sử phát triển, ứng dụng, tính năng, ưu và nhược điểm riêng. Chúng tôi mong muốn hiểu chi tiết các yêu cầu của dự án và chọn giải pháp tối ưu dựa trên ngân sách.


H.Stars Group với hơn 30 năm kinh nghiệm có thể giúp bạn với thiết bị HVAC tiên tiến của chúng tôi . Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về thiết bị làm mát công nghiệp, vui lòng để lại yêu cầu trên trang web của chúng tôi và đội ngũ bán hàng của chúng tôi sẽ liên hệ với bạn trong thời gian sớm nhất .