1. TEFC (Totally Enclosed Fan Cooled): Là loại động cơ kín hoàn toàn, làm mát bằng quạt gắn trực tiếp vào trục động cơ chính. Tức là khi động cơ quay, quạt quay theo để làm mát. Nếu động cơ dừng, quạt cũng dừng -> không còn làm mát.
2. IC06, IC416 (theo tiêu chuẩn IEC 60034-6): Là các kiểu làm mát sử dụng quạt làm mát độc lập, hoạt động bằng nguồn điện riêng biệt, không phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ chính. Thường được sử dụng trong các ứng dụng cần tốc độ thấp, điều khiển biến tần, hoặc khi động cơ có thể đứng yên lâu nhưng vẫn cần được làm mát.
HÃY CHỌN BƠM CÓ ĐỘNG CƠ PHÙ HỢP ĐỂ HỆ THỐNG HOẠT ĐỘNG ỔN ĐỊNH
Trong hệ thống HVAC sử dụng chiller (máy làm lạnh), bơm nước đóng vai trò quan trọng trong việc tuần hoàn nước để truyền nhiệt, đảm bảo hiệu suất làm mát. Dưới đây là giải thích chi tiết về ứng dụng và đặc điểm của hệ thống bơm nước trong HVAC với chiller:
1. Vai trò của bơm nước trong hệ thống HVAC sử dụng chillerHệ thống HVAC sử dụng chiller thường có hai mạch nước chính, mỗi mạch cần bơm nước để tuần hoàn:
- Mạch nước lạnh (Chilled Water Loop): Tuần hoàn nước lạnh từ chiller qua các thiết bị trao đổi nhiệt như AHU (Air Handling Unit) hoặc FCU (Fan Coil Unit) để làm mát không khí trong tòa nhà.
- Mạch nước làm mát (Condenser Water Loop): Tuần hoàn nước từ tháp giải nhiệt (cooling tower) đến chiller để loại bỏ nhiệt dư từ quá trình làm lạnh.
Các bơm nước đảm bảo lưu lượng và áp suất cần thiết để nước di chuyển hiệu quả qua các mạch này.
2. Các loại bơm nước trong hệ thống HVAC sử dụng chillera. Bơm nước lạnh (Chilled Water Pumps)
- Chức năng:
- Tuần hoàn nước lạnh (thường ở nhiệt độ 5-7°C) từ chiller đến các AHU/FCU để làm mát không khí.
- Đưa nước trở lại chiller sau khi hấp thụ nhiệt từ không gian.
- Loại bơm:
- Thường là bơm ly tâm (centrifugal pumps) do khả năng cung cấp lưu lượng lớn và áp suất ổn định.
- Có thể là bơm một cấp hoặc đa cấp, tùy thuộc vào yêu cầu áp suất của hệ thống.
- Động cơ:
- Động cơ TEFC (Totally Enclosed Fan Cooled) phổ biến để bảo vệ trong môi trường ẩm.
- Thường tích hợp VFD (Variable Frequency Drive) để điều chỉnh lưu lượng theo nhu cầu làm mát, giúp tiết kiệm năng lượng.
- Ứng dụng cụ thể:
- Hệ thống điều hòa không khí trung tâm trong các tòa nhà lớn như văn phòng, khách sạn, trung tâm thương mại.
- Hệ thống làm mát công nghiệp (data center, nhà máy).
b. Bơm nước làm mát (Condenser Water Pumps)
- Chức năng:
- Tuần hoàn nước từ tháp giải nhiệt đến dàn ngưng (condenser) của chiller để loại bỏ nhiệt dư.
- Đưa nước đã hấp thụ nhiệt từ chiller trở lại tháp giải nhiệt để làm mát.
- Loại bơm:
- Cũng thường là bơm ly tâm, được thiết kế để xử lý nước ở nhiệt độ cao hơn (thường 29-35°C).
- Động cơ:
- Động cơ TEFC hoặc ODP (Open Drip-Proof) tùy thuộc vào môi trường (tháp giải nhiệt thường ẩm và bụi).
- VFD được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng dựa trên tải nhiệt của chiller.
- Ứng dụng cụ thể:
- Hỗ trợ quá trình làm mát của chiller trong các hệ thống HVAC lớn.
- Đảm bảo hiệu suất tản nhiệt của tháp giải nhiệt.
c. Bơm ngưng tụ (Condensate Pumps) (nếu có)
- Chức năng: Thu gom và xả nước ngưng tụ sinh ra từ quá trình làm mát trong AHU hoặc FCU.
- Loại bơm:
- Bơm nhỏ, công suất thấp, thường là bơm màng hoặc bơm ly tâm mini.
- Động cơ:
- Động cơ một pha, không cần VFD, thiết kế đơn giản.
- Ứng dụng cụ thể:
- Ngăn tích tụ nước ngưng trong hệ thống, đảm bảo hoạt động ổn định.
3. Đặc điểm kỹ thuật của động cơ bơm trong hệ thống chiller
- Động cơ TEFC:
- Phù hợp cho môi trường ẩm, bụi của hệ thống HVAC.
- Quạt làm mát gắn trên trục động cơ, nhưng khi dùng VFD ở tốc độ thấp, cần đảm bảo làm mát đầy đủ (có thể cần quạt độc lập).
- Tích hợp VFD:
- VFD điều chỉnh tốc độ bơm để phù hợp với tải làm mát, tiết kiệm năng lượng (theo quy tắc lũy thừa ba: công suất tỷ lệ với lập phương tốc độ).
- Động cơ cần có lớp cách điện tốt (Class F/H) và vòng bi chịu lực cao để hoạt động bền bỉ với VFD.
- Hiệu suất:
- Động cơ đạt chuẩn IE3 hoặc IE4 để tối ưu hóa hiệu quả năng lượng.
- Bảo vệ:
- Cần thiết bị bảo vệ quá nhiệt, quá dòng để tránh hư hỏng khi chạy ở điều kiện khắc nghiệt.
4. Lợi ích của bơm nước trong hệ thống HVAC với chiller
- Tiết kiệm năng lượng: Sử dụng VFD giúp bơm chỉ hoạt động ở mức cần thiết, giảm tiêu thụ điện năng (có thể tiết kiệm 20-50% năng lượng so với bơm tốc độ cố định).
- Hiệu suất cao: Đảm bảo lưu lượng và áp suất nước tối ưu, duy trì hiệu quả làm mát của chiller.
- Tăng tuổi thọ: Điều chỉnh tốc độ giảm hao mòn cơ học, kéo dài tuổi thọ bơm và động cơ.
- Ổn định hệ thống: Đáp ứng nhu cầu thay đổi của tải nhiệt trong các tòa nhà hoặc nhà máy.
5. Lưu ý khi thiết kế và vận hành bơm nước trong hệ thống chiller
- Tính toán lưu lượng và áp suất:
- Xác định chính xác nhu cầu lưu lượng (m³/h) và cột áp (m) dựa trên thiết kế hệ thống HVAC.
- Đảm bảo bơm phù hợp với đường cong hiệu suất của chiller và tháp giải nhiệt.
- Tương thích với VFD:
- Động cơ phải được thiết kế để hoạt động với VFD, tránh quá nhiệt hoặc hư hỏng cách điện.
- Nếu dùng động cơ TEFC, cần kiểm tra khả năng làm mát ở tốc độ thấp hoặc cân nhắc quạt làm mát độc lập.
- Bảo trì:
- Kiểm tra định kỳ vòng bi, cánh bơm, và động cơ để phát hiện mài mòn hoặc hư hỏng.
- Đảm bảo hệ thống nước sạch, không có cặn bẩn làm tắc nghẽn bơm.
- Môi trường:
- Động cơ TEFC phù hợp cho môi trường ẩm, nhưng cần xem xét IP rating (ví dụ, IP55) để bảo vệ chống nước và bụi.
- Tối ưu hóa năng lượng:
- Sử dụng các cảm biến áp suất và lưu lượng để điều chỉnh VFD theo thời gian thực, tối ưu hóa hiệu suất.
