Đang tải...

CLB Nhiệt lạnh VN Tổng quan các Hệ thống Bơm trong Điều hòa Không khí Trung tâm dùng Chiller.

Thảo luận trong 'Câu lạc bộ các ngành kỹ thuật' bắt đầu bởi lungtung, 3/10/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. lungtung
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    28/5/10
    Số km:
    242
    Được đổ xăng:
    7
    Mã lực:
    31
    Xăng dự trữ:
    58 lít xăng
    Từ trước đến nay chuyện phân tích và lựa chọn một hệ thống nào thích hợp cho công trình cụ thể để đạt được hiệu quả tối ưu cho cả Chủ đầu tư, Thầu Thi công, thiết kế... sao cho chi phí đầu tư ban đầu thấp mà hệ thống lại có nhiều khả năng Tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận hành, bảo trì... là mục tiêu mà rất nhiều nhà Tư vấn Thiết kế muốn hướng đến. Tuy nhiên do khả năng cập nhật những công nghệ và kiến thức mới ở Việt Nam nói thật là hơi chậm, do đó trong bài viết giới hạn ngắn gọn này có thể cung cấp cho các bạn một cái nhìn tổng quan về những hệ thống đã tồn tại hàng mấy chục năm với những nhược điểm nhìn thấy rành rành của nó mà ko được thay thế một cách hợp lý đến những hệ thống tiên tiến hơn được sử dụng rộng rãi trên thế giới hiện nay với ưu điểm vượt trội của nó...img2Rs

    1. Trước hết Herot nói về một hệ thống mà có lẽ trong những kỹ sư HVAC chẳng thấy xa lạ gì cả. Hệ thống sử dụng Chiller với các Bơm có tốc độ cố định, khi giảm tải các thì nước lạnh đi qua các dàn Coil sẽ được Bypass bằng cách sử dụng hệ thống Van Bypass 3 ngả như hình vẽ.
    [​IMG][/URL] [​IMG]

    Hệ thống trên đây được sử dụng trong thiết kế mấy chục năm về trước với những khuyết điểm hết sức rõ ràng, đó là chỉ có khả năng tiết kiệm năng lượng khi Tải trong công trình giảm xuống với việc giảm tải trong Chiller (có thể là do Slide Valve với Screw Chiller...) , còn 2 Bơm nước lạnh với lưu lượng hoàn toàn cố định lưu lượng thì chịu chết không hề giảm được trong khi điện năng tiêu thụ cho hệ Bơm lại không hề thấp chút nào cả, nó chiếm đến khoảng 26% năng lượng tiêu thụ trong toàn hệ thống....
    Hệ thống này quá cũ rồi tuy nhiên theo HR thấy thì hiện nay ở VN vẫn đang được sử dụng rất nhiều trong thiết kế HVAC cho các công trình mới...

    2. Hệ thống thứ 2 mà Herot bàn đến ở đây là
    [​IMG][/URL] [​IMG][/IMG]
    Một hướng thiết kế nhìn có vẻ hơi khác so với hệ thong ban đầu, bằng cách sử dụng đường ống Bypass với 1 Van điều chỉnh thì phải sử dụng van 2 ngả ở đường ống nước lạnh qua dàn Coil. Van Bypass trên đường Bypass hoạt động khi giảm tải có FCU đóng van 2 ngả thì lượng nước dồn qua đường ống Bypass để về đầu hút của Bơm. Tuy nhiên hệ thống này dùng bơm có vận tốc là hằng số nên khả năng tiết kiệm trong hệ Bơm là ... Zero.

    3. Tiến bộ hơn một chút với ý tưởng phải tiết kiệm được năng lượng tiêu tốn cho hệ Bơm nước thì hệ thống Primary-Secondary hay còn gọi là hệ Decouple (Hệ 2 vòng nước) được ra đời:
    [​IMG] [​IMG][/IMG]

    Như các bạn thấy thì hệ này được chia thành 2 vòng nước, vòng sơ cấp - Primary chỉ dùng để cung cấp nước đi qua cụm Chiller nên thường chỉ cần những bơm với cột áp nhỏ. Cụm Sơ cấp này bắt buộc phải là Bơm với tốc độ cố định vì khi này công nghệ sản xuất Chiller chưa cho phép lưu lượng nước qua Chiller thay đổi được, lưu lượng này bắt buộc phải là Hằng số, nếu lưu lượng thay đổi thì hệ thống lập tức ngắt Chiller và Báo lỗi Hệ thống.img2Rs
    Vòng nước Thứ cấp-Secondary với mục đích là phân phối nước lạnh vào công trình, đến tải tiêu thụ... thì sử dụng các Bơm Biến Tần có khả năng thay đổi giảm vô cấp được vận tốc Bơm==> chính là giảm Điện năng Tiêu thụ. Khi này hệ thống phải có Đường Bypass để duy trì lưu lượng nước qua Chiller là cố định, lưu ý là Ống Bypass này không có van nào chặn vì đường nước có thể Bypass qua lại ở cả 2 phía nhé tùy theo nhu cầu tải và lưu lượng qua khu vực Chiller.
    Như các bạn thấy thì hệ thống này đã có khả năng tiết kiệm năng lượng cho hệ thống Bơm tuần hoàn khi dùng Biến tần ở đây, nhưng chúng ta phải thêm cả một hệ thống bơm khác, kèm theo đó là tiêu tốn biết bao nhiêu chi phí phụ kiện kèm theo nó.
    Hệ thống này xuất hiện và được ứng dụng trên thế giới cách đây khoảng mười mấy năm tuy nhiên với tình hình ở VN thì vẫn còn rất ít công trình được ứng dụng, mà phần lớn là một trong 2 hệ thống đầu...

    4 . Variable Primary Flow (VPF) - Hệ thống mới nhất hiện nay : Với những công nghệ ngày càng được cải tiến liên tục thì Chiller ngày nay được sản xuất đã có khả năng đáp ứng cho phép được lưu lượng nước đi qua nó thay đổi trong một khoảng giới hạn nhất định.
    [​IMG][/URL] [​IMG][/IMG]
    Khi này chỉ còn một hệ Bơm duy nhất đi qua Evaporator của Chiller với các Bơm dùng Biến tần điều khiển.
    Khi giảm tải thì Chiller cùng Bơm nước đều có khả năng giảm tải, khi này phải dùng một đường ống Bypass với van điều chỉnh trên đó (nhìn sơ qua thì cứ tưởng giống hệt như Hệ thống thứ 2 mà HR đã nói ở trên nhưng thực tình thì nguyên lý khác hoàn toàn). Van Bypass này với mục đích để duy trì lượng nước qua Chller không được thấp hơn một giá trị Minimum mà Chiller đã có.

    Khi này các dàn Coil cũng phải sử dụng hệ thống Van 2 ngả để có thể dùng cảm biến Delta P điều khiển các Bơm biến tần.
    Việc tính toán đường ống Bypass này phải đáp ứng được lưu lượng Min của Chiller lớn nhất trong hệ thống ( nếu hệ thống dùng nhiều chiller công suất khác nhau), thông thường khi chọn lựa một Chiller thì nhà sản xuất sẽ phải cung cấp cho bạn giá trị Minimum này trong các bảng thông số kỹ thuật chọn chiller...img2Rs

    Theo nghiên cứu của tổ chức Ashrae thì hệ thống VPF này có khả năng
    - Giảm năng lượng tiêu tốn trên toàn hệ thống đến 3% / năm
    - Giảm chi phí đầu tư khoang 4-8% do giảm được số lượng bơm so với hệ số 3, và tiết kiệm không gian, Co, Tee, Fitting kèm theo nó.
    - Giảm chi phí vòng đời, bảo trì khoảng 3-5%
    - Giảm năng lượng cho hệ Bơm nước lạnh từ 25-50%
    - Giảm chi phí năng lượng vận hành Chiller đến 13%

    Những thông số trên đây đều có cơ sở để chứng minh với những tính năng của hệ thống VPF mà HR sẽ tóm lược sau đây: có khả năng kéo dãn dải công suất Chiller ép phải hoạt động ở chế độ đầy tải với hiệu suất cao nhất, giảm số lần đóng mở hệ Chiller làm tăng tuổi thọ, tăng độ tin cậy...

    5. Phạm vi Ứng dụng hệ thống VPF:

    * Dùng trong các công trình có biến thiên tải lạnh nhiều để tận dụng khả năng tiết kiệm của biến tần.
    * Khi hệ thống với lưu lượng của tải có khả năng thay đổi ít nhất là 30%
    * Khả năng tiết kiệm cao hơn so với hệ thống Primary – Variable Secondary
    * Cải tạo những nơi mà lưu lượng sơ cấp có thể được thay đổi ( dành cho các Chiller được sản xuất trong khoảng thời gian 10 năm trở lại đây).
    * Khi khách hàng than phiền rằng chi phí năng lượng vận hành cao hơn chi phí ban đầu và tuổi thọ thiết bị thấp.


    6. Hệ thống VPF không nên được áp dụng khi:

    * Hệ thống điều khiển hiện tại đã quá cũ và các thiết bị đo lường chính xác không được ứng dụng
    * Van 3 ngả được sử dụng trong toàn bộ hệ thống FCU, AHU, không có tác dụng khi hệ thống không có sự biến thiên lưu lượng khi giảm tải đóng ngắt FCU.
    * Hệ thống không thể thay đổi lưu lượng ( có thể trong các nhà máy thì hoạt động là chạy hoàn toàn)
    * Khi hệ thống quá lớn, công trình cao, nếu chỉ có 1 hệ bơm sơ cấp có thể sẽ phải rất lớn và cột áp nước quá cao gây các vấn đề về thủy lực thì phải dùng thêm hệ thống thứ cấp.
    * Hệ thống chia nhiều khu vực đặc tính khác nhau mà dùng chung phòng máy. Khi này phải dùng các hệ thống Bơm thứ cấp ( Secondary) khác nhau để phân phối nước lạnh đến các khu vực riêng biệt này.


    7. Lưu ý khi sử dụng hệ thống Lưu lượng nước sơ cấp thay đổi:
    - Trong Spec phải có yêu cầu cho Chiller- loại phải chứng minh được là có khả năng thay đổi 30% lưu lượng nước trong thời gian 1 phút mà vẫn có khả năng duy trì ổn định khoảng dao động nhiệt độ nước ra khỏi Chiller là +- 0.83C. Các Chiller không đáp ứng được điều kiện này coi như bị loại bỏ hoàn toàn.
    - Bình bốc hơi Chiller phải có khả năng ứng dụng với hệ thống Bơm Biến tần thay đổi lưu lượng nước qua nó.
    - Tư vấn thiết kế phải kiểm tra kỹ các thông số đáp ứng được trên đây của nhà cung cấp Chiller để khẳng định khả năng sử dụng hệ thống VPF (hầu hết các Chiller mới sản xuất hiện nay đều có thể ứng dụng được).

    Với ít ỏi kiến thức chia sẻ để anh em ta có được cái nhìn tổng quát nhất.
    Với chút kiến thức ít ỏi cũng mong nhận được những góp ý đóng góp kinh nghiệm của anh em khắp nơi để có thêm thông tin cụ thể chi tiết và phân tích tỉ mỉ với các bài báo khoa học của Ashrae.

    THEO: http://hvacr.vn
     

Chia sẻ trang này