Giải pháp hệ thống nước nóng trung tâm, hệ thống hơi Ecotherm Áo

Sau khi giải pháp truyền nhiệt hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi Ecotherm (Áo) được giới thiệu tại Việt Nam, đã tạo nên một điểm nhấn công nghệ độc đáo và thú vị cho thị trường cơ điện, các chủ đầu tư, các nhà tư vấn thiết kế đã nhận được những thông tin thật sự gây ngạc nhiên bởi nó có thể giúp tiết kiệm được 95% diện tích đặt sàn so với lắp đặt hệ thống bồn truyền thống, đồng thời tiết kiệm 25% năng lượng, tiết kiệm chi phí bảo trì hiệu quả và tiết kiệm chi phí đầu tư tổng thể. Hãy đăng ký buổi chia sẻ giải pháp từ chúng tôi, hoặc yêu cầu chúng tôi cung cấp thông tin kỹ thuật, tính toán dự án nếu bạn đang có dự án về khách sạn, bệnh viện, tòa nhà hoặc công nghiệp có sử dụng hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi hoặc hệ năng lượng mặt trời...chúng tôi sẽ giúp các bạn! Vui lòng liên hệ với PGTECH!

Hệ thống Chiller làm mát tòa nhà dựa vào nguồn nước

04/12/2024

Là nhà phân phối các giải pháp cho hệ nhiệt của các hệ thống nước nóng, hơi nước và năng lượng mặt trời, PGTECH đại điện các thương hiệu hàng đầu thế giới như Flamco Hà Lan, Belimo Thuỵ Sỹ, Ecotherm Áo,...để đưa các giải pháp vượt trội về tính năng và bền vững với môi trường tới các công trình kiến trúc trên khắp mọi miền đất nước. Trong bài viết này, chúng tôi muốn chia sẻ về các tính năng và lợi ích của hệ thống Chiller làm mát dựa vào nguồn nước, hay còn gọi là hệ thống Chiller giải nhiệt nước, một giải pháp làm mát trung tâm tân tiến cho các tòa nhà dân cư và thương mại. Các hệ thống làm mát trung tâm giải nhiệt nước có đặc điểm là đường ống được làm đầy nước giữa nguồn nhiệt lạnh và bộ cấp nhiệt lạnh. Các hệ thống có đường ống chứa chất làm lạnh (lỏng hoặc khí) không nằm trong phạm vi này.

Thực trạng về sự quá nhiệt

Hiện nay, các nước châu Âu đang phải đối mặt với nguy cơ từ sự quá nhiệt ngày càng tăng trong nhà ở, tòa nhà dân cư và tòa nhà thương mại. Nguyên nhân chính là do biến đổi khí hậu (sự nóng lên toàn cầu), yêu cầu về tính bền vững (tăng khả năng cách nhiệt và độ kín khí cao hơn để tiết kiệm năng lượng), tốc độ đô thị hóa và tải nhiệt bên trong ngày càng tăng (từ các thiết bị, hệ thống lắp đặt và con người).

Các vấn đề về nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra thường xuyên hơn và ngày càng nghiêm trọng hơn. Nhiệt độ ngoài trời và trong nhà tăng cao làm tăng nguy cơ căng thẳng do nhiệt. Nhiệt có khả năng tác động tiêu cực đến sức khỏe, tinh thần và hiệu suất của con người (và động vật).

Do những vấn đề này, người ta ngày càng chú ý đến khí hậu trong nhà và nhu cầu làm mát ngày càng tăng. Tuy nhiên, trong nền kinh tế hiện nay, người ta cũng rất chú trọng đến việc cải thiện hiệu suất năng lượng và làm cho các nguồn nhiệt bền vững hơn. Tập trung vào việc cách nhiệt cho lớp vỏ tòa nhà, lắp đặt hệ thống tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng bền vững.

PGTECH là nhà phân phối các dòng bơm nhiệt Heat pump Ecotherm — *PGTECH là nhà phân phối các dòng bơm nhiệt Heat pump ECOTHERM*

Nhưng nhu cầu làm mát ngày càng tăng và mức tiêu thụ năng lượng liên quan vẫn đang bị bỏ qua. Do đó, điều quan trọng là phải xác định các khả năng đáp ứng nhu cầu làm mát một cách bền vững.

Những giải pháp làm mát cho toà nhà

Có nhiều biện pháp khác nhau để làm mát một tòa nhà. Có sự khác biệt giữa hệ thống làm mát thụ động và hệ thống làm mát chủ động. Hệ thống làm mát thụ động (tự nhiên) được đánh giá là bền vững hơn hệ thống làm mát chủ động, chủ yếu là vì nó đòi hỏi ít hoặc không cần tiêu thụ năng lượng. Tuy nhiên, hệ thống làm mát chủ động đôi khi là giải pháp thiết thực duy nhất.

1. Hệ thống làm mát thụ động - Passive cooling

Hệ thống làm mát thụ động có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Bắt đầu bằng cách ngăn nhiệt xâm nhập (ví dụ: sử dụng rèm che nắng) hoặc tản nhiệt (ví dụ: sử dụng thông gió ban đêm hoặc làm mát theo kiểu Địa Trung Hải - Mediterranean cooling).

Ngoài ra, có thể làm mát thụ động bằng máy bơm nhiệt địa nhiệt. Nhiệt độ thấp của bề mặt trái đất (bơm nhiệt địa nhiệt) hoặc của nước ngầm (bơm nhiệt giải nhiệt nước) được dẫn qua hệ thống sưởi ấm dưới sàn hoặc bộ đối lưu nhiệt độ thấp (LT) và được bơm xung quanh để làm mát tòa nhà.

Nhiệt được trích xuất từ tòa nhà thông qua bộ trao đổi nhiệt và truyền đến đất hoặc nước ngầm. Với hệ thống làm mát thụ động, chỉ có bơm tuần hoàn hoạt động, còn máy nén thì tắt.

2. Hệ thống làm mát chủ động - Active cooling

Với hệ thống làm mát chủ động, máy bơm nhiệt hoạt động hết công suất, nhưng hoạt động của nó được đảo ngược so với quá trình sưởi ấm để làm mát tòa nhà.

Hệ thống làm mát chủ động có thể thực hiện được với hai loại máy bơm nhiệt:

- Bơm nhiệt không khí air/air heat pump.

- Bơm nhiệt giải nhiệt nước air/water heat pump.

Máy bơm nhiệt không khí là một thiết bị tách rời dùng để điều hòa không khí. Dàn lạnh (indoor unit) chiết xuất nhiệt và truyền nhiệt đến dàn nóng (outdoor unit) bằng chất làm lạnh. Một thiết bị điều hòa không khí có nhiều dàn lạnh (multi-split) có một mạch ống riêng cho mỗi dàn lạnh. Để làm mát toàn bộ tòa nhà, bạn có thể lựa chọn hệ thống VRF (Variable Refrigerant Flow), bao gồm một hoặc nhiều dàn nóng và một số dàn lạnh chạy trên một mạch ống, được kết nối. Do đó, bạn có thể sưởi ấm và/hoặc làm mát nhiều phòng bằng một hệ thống VRF.

Máy bơm nhiệt giải nhiệt nước làm mát nước và bơm nước qua các đường ống của hệ thống sưởi dưới sàn hoặc bộ tản nhiệt LT để nhiệt được chiết xuất từ không khí trong nhà. Nhiệt đó được giải phóng ra không khí bên ngoài thông qua dàn nóng. Để loại bỏ nhiệt trong nhà và làm ấm không khí ngoài trời, máy bơm nhiệt phải có máy nén.

Với hệ thống làm mát chủ động, cả bơm tuần hoàn và máy nén đều hoạt động và bạn sẽ tiêu thụ nhiều điện năng hơn so với bơm nhiệt trong hệ thống làm mát thụ động.

3. Chất làm lạnh

Hệ thống làm mát chủ động thông qua điều hòa không khí sử dụng chất làm lạnh để vận chuyển nhiệt trong hệ thống làm lạnh hoặc máy bơm nhiệt. Chúng có thể là chất làm lạnh tổng hợp (hóa học) hoặc tự nhiên. Chất làm lạnh tổng hợp được sản xuất công nghiệp và được chia thành fluoro(hydro)carbon clo hóa hoặc (H)CFC và fluorocarbon hoặc HFC. Chất làm lạnh tự nhiên có trong tự nhiên và được chia thành nước, carbon dioxide (CO2), amoniac và hydrocarbon, chẳng hạn như etan, propan, propylen và (iso)butan.

Chất làm lạnh tổng hợp có hại cho môi trường và có thể thoát ra khỏi hệ thống. (H)CFC làm hỏng tầng ôzôn và HFC làm tăng hiệu ứng nhà kính. Để bảo vệ môi trường, việc sử dụng chất làm lạnh tổng hợp phải tuân theo các quy định của Châu Âu. Đối với các chất làm suy giảm tầng ôzôn hoặc (H)CFC, đây là Quy định về các chất làm suy giảm tầng ôzôn (EC số 1005/2009) và đối với các khí nhà kính có flo hoặc HFC, đây là Quy định về khí F (EU) số 517/2014.

Chất làm lạnh tự nhiên không làm suy giảm tầng ôzôn và có tiềm năng làm nóng toàn cầu rất thấp hoặc không có (GWP hoặc Tiềm năng làm nóng toàn cầu). Tuy nhiên, nếu chúng bị rò rỉ, chúng có thể gây nguy hiểm cho môi trường xung quanh. Đó là lý do tại sao các quy định đã được đặt ra cho các chất làm lạnh này trong Nghị định về Hoạt động. Điều này bắt buộc, trong số những điều khác, chủ sở hữu các cơ sở làm lạnh phải thực hiện kiểm tra phòng ngừa hàng năm.

Châu Âu muốn giảm việc sử dụng công nghệ làm mát gây hại cho môi trường. Việc nạp thêm (H)CFC, chẳng hạn như R22, đã bị cấm kể từ năm 2015. Việc sử dụng HFC sẽ bị loại bỏ dần cho đến năm 2030 trong quy định về khí F. Ví dụ, sẽ có lệnh cấm sử dụng HFC nặng hơn có GWP quá cao và hoạt động thương mại và sản xuất khí F sẽ giảm mạnh. Việc sử dụng chất làm lạnh tự nhiên đang ngày càng trở nên hấp dẫn theo quan điểm về môi trường và kinh tế. Một phần là do việc sử dụng chất làm lạnh tổng hợp có tác động tiêu cực đến điểm BREEAM.

4. Hệ thống làm mát dựa vào nguồn nước

Hệ thống làm mát dựa vào nguồn nước hay Hệ thống Chiller giải nhiệt nước là một trong những giải pháp thay thế bền vững và hiệu quả nhất cho hệ thống làm mát bằng khí F. Nước là tự nhiên và hệ thống dựa vào nguồn nước sử dụng ít năng lượng hơn nhiều. Một phần là do nước có nhiệt dung riêng cao và có thể lưu trữ nhiều năng lượng trên một đơn vị thể tích. Nước cũng an toàn và dễ quản lý.

Một lợi thế khác là người lắp đặt không cần phải có chứng chi để lắp đặt và bảo trì hệ thống làm mát gốc nước như vậy, không giống như các hệ thống dựa trên chất làm lạnh tổng hợp và tự nhiên. Việc điều chỉnh hệ thống cũng dễ dàng do hoạt động phi tập trung. Người lắp đặt có thể dễ dàng lắp đặt hệ thống mở rộng hoặc thu hẹp bằng các kết nối, cả trong và sau quá trình thi công. Điều này phức tạp và quyết liệt hơn nhiều với hệ thống DX.

Hơn nữa, hệ thống làm mát trung tâm giải nhiệt nước, nếu được khử khí đúng cách sẽ có tuổi thọ dài hơn nhiều. Hệ thống làm mát Chiller giải nhiệt nước là một giải pháp tiên tiến, hướng tới tương lai để giải quyết thách thức về hiện tượng quá nhiệt. Mỗi hệ thống đều có mạng lưới đường ống (phân phối) và hệ thống cấp nhiệt. Hệ thống Chiller làm mát toà nhà dựa vào nguồn nước có thể hoạt động thông qua cả phương pháp làm mát thụ động và chủ động.

Lựa chọn hệ thống làm mát

Để thiết kế một hệ thống Chiller làm mát toà nhà, bạn cần có chỉ dẫn về công suất làm mát cần thiết để đảm bảo khí hậu trong nhà tối ưu, với nhiệt độ dễ chịu vào mùa hè. Dựa trên mô phỏng tòa nhà, bạn có thể đánh giá nhu cầu làm mát ở cấp độ phòng và tòa nhà, sau đó xác định lượng công suất làm mát để duy trì không khí thoải mái. Mô phỏng như vậy sẽ tính đến lượng nhiệt bên trong (thiết bị, con người) và hướng mặt tiền (bức xạ mặt trời đông-nam-tây). Tổng tải làm mát quyết định một phần đến việc lựa chọn hệ thống làm mát.

Hệ thống làm mát sàn và trần nhà

Để làm mát phòng, có thể phân biệt các hệ thống phát nhiệt khác nhau: làm mát sàn (và làm mát tường) hoặc làm mát trần nhà. Cả hai hệ thống đều bơm nước lạnh qua đường ống, ví dụ như qua máy bơm nhiệt, để loại bỏ nhiệt xung quanh. Chúng hoạt động êm ái, tiết kiệm năng lượng và ít cần bảo trì.

Các hệ thống này thường được kết hợp với máy bơm nhiệt đảo chiều, cũng có thể bơm nước nóng để sưởi ấm không gian. Ngoài ra, các bộ phận quạt gió và bộ xử lý không khí cũng có thể cung cấp khả năng làm mát bằng nước.

Làm mát sàn (và làm mát tường) bằng máy bơm nhiệt có thể hạ nhiệt độ trong nhà xuống vài độ, nhưng do công suất thấp hơn nên làm mát sàn hoạt động chậm hơn và kém hiệu quả hơn làm mát trần nhà. Làm mát trần nhà đi kèm với một chút đối lưu, nhưng phù hợp hơn để đạt đến nhiệt độ cụ thể. Nếu không có hệ thống làm mát cụ thể nào được chỉ định, thì làm mát sàn nhà thường được chọn.

Làm mát trần nhà dành riêng cho các tiện ích do chi phí đầu tư cao hơn. Do sự gia tăng của máy bơm nhiệt, nhà ở và các tòa nhà dân cư hầu như luôn sử dụng hệ thống làm mát dưới sàn. Điều này có thể được thực hiện bằng máy bơm nhiệt giải nhiệt gió (làm mát chủ động) hoặc bằng máy bơm nhiệt địa nhiệt hoặc máy bơm nhiệt giải nhiệt nước (làm mát thụ động). Các hệ thống thụ động có chi phí thấp hơn khi mua, nhưng công suất làm mát thấp hơn và hoạt động kém chính xác hơn.

Dựa trên hệ thống đã chọn, người lắp đặt có thể chọn các thành phần hệ thống cần thiết. Nhìn chung, hệ thống làm mát dưới sàn, đặc biệt là hệ thống thụ động, có thiết kế đơn giản hơn và nhỏ hơn.

Sự ngưng tụ và hình thành khí

Hệ thống làm mát toà nhà dựa vào nguồn nước hoạt động khác với hệ thống sưởi ấm. Do đó, có thể cần các biện pháp đặc biệt để ngăn ngừa ngưng tụ và hình thành khí.

Do trong quá trình làm mát, sự ngưng tụ có thể xảy ra trên các đường ống lạnh. Điều này làm giảm khả năng cách nhiệt và cho phép nhiều hơi ẩm hơn kết tủa. Thông thường, nhiệt độ nước là 16 ºC (điểm sương) là đủ để ngăn ngừa hiện tượng ngưng tụ trên các đường ống sưởi ấm dưới sàn.

Điểm sương phụ thuộc một phần vào độ ẩm tương đối (RH) ở nhiệt độ nhất định. Ở nhiệt độ nhất định, RH trở nên thấp hơn, tương ứng điểm sương cũng sẽ thấp hơn. Nhưng trong điều kiện nhiệt độ cực cao và/hoặc độ ẩm cao, điểm sương cũng có thể cao hơn. Lớp cách nhiệt chống hơi nước của các đường ống (cung cấp) có thể ngăn ngừa sự ngưng tụ (và ăn mòn). Nhiệt lượng mất đi ít hơn (sự ngưng tụ ảnh hưởng đến nhiệt) và hệ thống làm mát phải làm việc ít hơn.

Hệ thống nhiệt độ thấp dễ bị không khí bị giữ lại, cuối cùng có thể gây ra sự ăn mòn và màng sinh học. Do đó, hệ thống không còn hoạt động tối ưu nữa. Các bộ tách khí thông thường không hiệu quả ở nhiệt độ thấp. Để tách khí hiệu quả, cần sử dụng máy khử khí chân không.

PGTech phân phối thiết bị khử khí chân không cho Chiller Vacuum Degasser ENA Flamco Hà Lan — *Thiết bị khử khí chân không cho Chiller Vacuum Degasser ENA Flamco Hà Lan*

Kết luận

Một tòa nhà có hệ thống làm mát Chiller sẽ sở hữu rất nhiều lợi thế. Khí hậu trong nhà mát mẻ đảm bảo sự tập trung tinh thần tốt hơn, năng suất làm việc cao hơn và giảm tỉ lệ vắng mặt vì lý do sức khoẻ hơn. Hệ thống làm mát thậm chí còn góp phần làm giảm tỷ lệ tử vong, điều này đặc biệt quan trọng đối với dân số già. Hệ thống điều hoà không khí trung tâm giải nhiệt nước cũng cải thiện trải nghiệm sống và làm việc, sự thoải mái và sức khoẻ tổng thể của người sử dụng tòa nhà. Ngoài ra, hệ thống Chiller làm mát toà nhà còn góp phần cải thiện sức khỏe tổng thể bằng cách giảm nguy cơ sâu bọ và nấm mốc.

PGTech Co., Ltd - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

Kỹ Sư: Mạnh Thắng

PGTECH CO., LTD

VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT2, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.