LỜI NÓI ĐẦU

      Ngày nay, nhu cầu thị hiếu con người ngày càng cao, yêu cầu về số lượng và chất lượng của các sản phẩm xã hội cũng không ngừng tăng. Điều đó đòi hỏi hệ thống lạnh trong dây chuyền sản xuất trong công nghiệp ngày càng hiện đại, với việc sử dụng các kỹ thuật điều khiển hiện đại giúp cải thiện cuộc sống và giảm sức lao động người công nhân. Công nghiệp lạnh, kỹ thuật lạnh đã trở thành cầu nối để các thành tựu của công nghệ kỹ thuật điều khiển biến thành hiện thực trong sản xuất công nghiệp, dịch vụ và đời sống.
     Với Việt Nam là một quốc gia có khí hậu nhiệt đới thời tiết thay đổi theo mùa, việc sử dụng hệ thống lạnh là rất quan trọng trong đời sống hàng ngày của con người. Giúp cho con người tiếp cận với các công nghệ lạnh khác nhau để phục vụ chính nhu cầu và lợi ích của con người. Muốn được như vậy chúng ta phải có được đội ngũ công nhân, thợ lành nghề trong lĩnh vực lạnh và không đâu khác trường dạy học nghề chính là cái nôi, là nơi đào tạo cơ bản và chất lượng nhất để tạo ra đội ngũ đó để phục vụ nhu cầu xã hội ngày nay. Vì vậy việc nghiên cứu tìm hiểu, thiết kế, thi công lắp đặt hệ thống làm lạnh nước chiller mini là mô hình thiết thực nhất, mô tả chi tiết, cụ thể, tỷ mỉ nhất, giúp cho người học dễ hiểu, dễ thực hành nghiên cứu, học tập trực tiếp trên mô hình.
      Xuất phát từ điều đó, được sự giúp đỡ, định hướng của lãnh đạo khoa, các thầy cô giáo trong khoa chúng tôi đã chọn và thực hiện đề tài “ Thiết kế, thi công lắp đặt hệ thống làm lạnh nước chiller mini ”.  Với mục đích nghiên cứu đưa ra mô hình để phục vụ công tác giảng dạy và học tập trong nghành điện lạnh. Mô hình này ra đời sẽ góp phần to lớn trong việc giảng dạy và học tập, đối với giáo viên sẽ hưỡng dẫn học sinh học tập và thực hành trên mô hình thực một cách dễ nhất, giúp học sinh hiểu bài nhanh và hiệu quả trong giảng dạy, đối với học sinh các em sẽ được trải nghiệm thực tế trên mô hình hệ thống làm lạnh nước chiller mini, được quan sát thực về hệ thống, được lắp đấu về phần cơ và phần điện, thao tác thực hành dễ dàng và đạt chất lượng nhất trong học về hệ thống.
      Nội dung trình bày gồm những phần sau:
Chương 1: Trình bày khái quát chung về hệ thống làm lạnh nước chiller mini.
Chương 2:  Phân tích hệ thống làm lạnh nước chiller mini.
Chương 3: Ứng dụng thực tiễn trong giáo dục nghề nghiệp.
Hình ảnh sản phẩm 
       CHƯƠNG I
       KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÀM LẠNH NƯỚC CHILLER MINI
1. Khái niệm về hệ thống làm lạnh nước chiller mini:
Chiller: Là máy sản xuất nước lạnh để cung cấp tới tải của công trình. Thường được lắp đặt cho nhà máy hoặc trung tâm thương mại.
Hệ thống chiller hay còn được gọi là hệ thống điều hòa trung tâm chiller là loại máy phát sinh ra nguồn lạnh để làm lạnh các đồ vật, thực phẩm, là máy sản xuất nước lạnh dùng trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm, ngoài ra còn được sử dụng làm lạnh nước bên nuôi trồng thủy hải sản. Sử dụng nước là chất tải lạnh. Nước sẽ được làm lạnh qua bình bay hơi (thường vào 12 độ và ra 7 độ).
2. Cấu tạo hệ thống làm lạnh nước chiller mini:
- Cụm trung tâm nước water Chiller.
- Hệ Thống đường ống nước lạnh và bơm nước lạnh.
- Hệ Thống tải sử dụng Trực Tiếp: AHU, FCU, PAU, PHE .v.v.
- Hệ Thống Bơm và tuần hoàn nước qua Cooling Tower (nếu có) đối với chiller giải nhiệt nước.

* Cấu tạo chiller giải nhiệt bằng gió

Chiller tản nhiệt nước có cấu tạo gồm 3 phần chính đó là:

+ Dàn bay hơi chiller

Dàn bay hơi chiller có 3 loại như sau.
  • Bay bơi loại khô: Nước được dẫn qua bình, gas bay hơi bên trong ống đồng. Lúc này nước chảy theo dạng hình sin nhờ các tấm định nước giúp tăng quãng đường nước chảy và hiệu suất trao đổi nhiệt.
  • Bay hơi loại ngập dịch: Loại này có hiệu suất làm việc cao, thường áp dụng cho máy có công suất 100 tons lạnh trở lên. Nước sẽ chảy trong ống trùm, gas lạnh sẽ sôi xung quanh để tối ưu hóa khả năng truyền nhiệt.
  • Bay hơi bằng tấm PHE INOX: Được sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực thực phẩm nên nước cần có chất lượng tốt để không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Ngoài ra còn được dùng trong trường hợp nước không đảm bảo điều kiện pH (có PH từ 6.5 đến 7.5) và các ngành hóa chất.

+ Máy nén lạnh chiller


                                                 Các loại máy nén lạnh trong hệ thống chiller giải nhiệt nước
     Hiện nay, có nhiều lại máy nén lạnh để người dùng có thể chọn lựa, cụ thể:
  • Máy nén lạnh piston: Được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực dân dụng là máy nén 1 cấp với công suất làm việc nhỏ hơn 3HP. Đối với máy nén 2 cấp sẽ được dùng cho ngành công nghiệp âm sâu, công suất lên tới 100HP
  • Máy nén xoắn ốc: Là loại thiết bị có tỷ số nén trung bình nhưng lưu lượng khá lớn, được dùng cho chiller chạy dương có công suất làm việc nhỏ hơn 30HP.
  • Máy nén trục vít: Máy nén này có tỷ số nén trung bình, lưu lượng lớn nên phù hợp với chiller chạy dương có công suất lớn hơn 30HP.

+ Dàn nóng chiller giải nhiệt bằng gió:

     Cũng là dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhôm, có quạt kiểu hướng trục. Dàn nóng của điều hoà âm trần có cấu tạo cho phép lắp đặt ngoài trời mà không cần che chắn mưa. Tuy nhiên khi lắp đặt điều hòa cần tránh nơi có nắng gắt và ánh nắng mặt trời trực tiếp, vì như vậy sẽ làm giảm hiệu quả làm việc của máy.
3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống chiller mini:
    Hệ thống Chiller hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển hóa trạng thái của môi chất lạnh. Môi chất lạnh từ dạng khí ngưng tụ chuyển thành dạng lỏng; dạng lỏng sôi và bay hơi chuyển sang dạng khí.
    Ở quá trình thu nhiệt trong hệ thống, môi chất lạnh được chuyển hóa từ thể lỏng sang khí. Có nghĩa là dùng nhiệt môi trường xung quanh, làm mát môi trường và giảm nhiệt độ. Nếu xảy ra ngược lại sẽ là quá trình tỏa nhiệt.
     Hệ thống Chiller thường áp dụng quá trình hóa lỏng sang khí (bay hơi môi chất lạnh) để thu được nhiệt xung quanh và làm lạnh chúng: gas lỏng bay hơi và thu nhiệt từ nước khiến nước lạnh đi theo yêu cầu.
     Ở quá trình ngược lại: Gas hơi áp suất được nên gas lạnh. Khi đi qua máy nén thì gas ở trạng thái hơi áp suất cao sẽ được giải nhiệt hoàn toàn để trở thành dạng lỏng trong một chu trình khép kín.
 

    CHƯƠNG II
    PHÂN TÍCH HỆ THỐNG LÀM LẠNH NƯỚC CHILLER MINI.
  1. Hệ thống lạnh
  1. Sơ đồ cấu tạo hệ thống lạnh
    Sơ đồ cấu tạo hệ thống lạnh
  1. Nguyên lý hoạt động
  • Hơi môi chất sau khi ra khỏi bình bay hơi được máy nén hút về và nén lên đoạn nhiệt thành hơi áp suất cao và nhiệt độ cao đi vào thiết bị ngưng tụ. Ở đây hơi môi chất trao đổi nhiệt với môi trường và ngưng tụ lại thành lỏng cao áp và đi vào van tiết lưu. Sau khi ra khỏi van tiết lưu nhiệt độ và áp suất giảm xuống thành lỏng thấp áp và đi vào bình bay hơi. Ở đây lỏng thấp áp sẽ nhận nhiệt từ nước làm mát sôi và hóa hơi thành hơi thấp áp đi ra khỏi bình bay hơi và được máy nén hút về. Chu trình cứ thế tiếp diễn theo vòng tròn tuần hoàn khép kín.
  • Nước trong bể kính được máy nén hút về và bơm bào bình bay hơi trao đổi nhiệt với môi chất lỏng lạnh trong bình làm nhiệt độ giảm xuống không quá 7oC và sau đó về lại bể kính.
  • B.Hệ thống điện
  1. Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện
 
 
  1. Mạch điện động lực
    Sơ đồ mạch động lực
    b. Sơ đồ mạch điện điều khiển
Sơ đồ mạch điện điều khiển
 
  1.  2.Nguyên lý hoạt động
  • Khi ấn nút  ON hệ thống mạch điện có điện làm cho cuộn dây K2 có điện đóng xuống làm cho tiếp điểm thường mở của K2 đóng lại tiếp điểm duy trì hoạt động đồng thời bơm nước có điện hoạt động. Cùng với đó là bộ điều khiển EWELLY có điện điểm nối từ chân số 2 được lấy từ nguồn của EWELLY sau một thời gian nhất định tiếp điểm thường mở của chân số 2-1 EWELLY đóng lại cấp nguồn cho cuộn K1, khi K1 đóng xuống sẽ cấp nguồn cho máy nén và quạt dàn nóng hoạt động.
  • Khi hệ thống hoạt động xảy ra sự cố về áp suất thấp, áp suất cao, quá nhiệt sẽ ngừng hoạt động và báo lỗi hiển thị trên đèn.
 

      CHƯƠNG III
      ỨNG DỤNG THỰC TIỄN TRONG GIÁO DỤC
1. Trong giảng dạy:
-  Tạo cho giáo viên một mô hình sinh động, thực tế, chân thật và đầy đủ về hệ thống lạnh chiller mini.
-  Mô hình ra đời là sản phẩm không thể thiếu trong các mô đun môn học về điện lạnh, giáo viên dễ dàng giảng dạy và thao tác cho sinh viên quan sát theo dõi.
  • Trực quan được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh.
-  Giáo viên cũng dễ dàng truyền đạt kiến thức cho sinh viên thông qua mô hình này.
-  Trở thành mô hình học tập tốt cho các em học sinh chuyên ngành điện lạnh, từ mô hình các em có thể học bằng lý thuyết về thiết kế, thi công hệ thống làm lạnh nước chiller mini.
-  Các em thực hành trực tiếp trên mô hình : Đấu nối phần điện,  đấu nối và thực hiện phần cơ, tiến hành vận hành hệ thống và quan sát rõ ràng hệ thống khi chạy.
-  Giúp cho các em có được đầy đủ kiến thức cũng như kỹ năng thực hành nâng cao trình độ tay nghề.
-  Là thiết bị giảng dạy cho giảng viên và học tập cho học sinh sinh viên tại các cơ sơ giáo dục nghề nghiệp.
-  Mô hình được áp dụng dạy và học trong các cơ sở giáo dục nghề nghiệp và sử dụng giảng dạy các mô đun chuyên ngành Kỹ Thuật Máy Lạnh & Điều Hòa Không Khí:
  1. Mô dun: Lạnh dân dụng.
  2. Mô đun: Lạnh công nghiệp.
  3. Mô đun: Hệ thống điều hòa trung tâm.
  4. Mô đun: Hệ thống điều hòa không khí cục bộ.
2. Trong quản lý:
-  Mô hình này sẽ giúp cho ta dễ dàng bảo quản, dễ dàng sửa chữa trong quá trình học để ra sự cố hoặc hỏng hóc do thời gian.
-  Thay thế, lắp đặt thuận lợi, nhanh chóng không làm hỏng hóc hoặc nhanh hao mòn trong quá trình học tập.
3. Trong phương tiện kinh tế:
- Mô hình này khi được sản xuất và bán ra ngoài thị trường cho các nhà hàng khách sạn nuôi hải sản tươi sống sẽ thu được lợi nhuận cho trường.
4. Trong phương diện hình ảnh:
- Mô hình này nhằm quảng cáo thương hiệu và trình độ đào tạo của trường cũng như đưa ngành điện lạnh của trường phát triển mạnh hơn nữa.