Điều hòa trung tâm là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Điều hòa trung tâm là gì?

Điều hòa trung tâm là hệ thống điều hòa không khí với công suất lớn, thường được lắp đặt tại các công trình rộng rãi như biệt thự, văn phòng, và trung tâm thương mại. Khác với hệ thống điều hòa cục bộ (gồm 1 dàn nóng và 1 dàn lạnh), điều hòa trung tâm có cách bố trí phức tạp hơn, với một dàn nóng có khả năng kết nối nhiều dàn lạnh khác nhau và có công suất lớn hơn.

Điều hòa trung tâm là hệ thống điều hòa không khí với công suất lớn

Cục nóng của hệ thống điều hòa trung tâm có thể kết nối lên tới 64 dàn lạnh, bao gồm nhiều loại như điều hòa treo tường, điều hòa âm trần, và điều hòa áp trần, mang lại sự linh hoạt và hiệu quả cho các không gian lớn.

Cấu tạo hệ thống điều hòa trung tâm

Cấu trúc chung của một hệ thống điều hòa trung tâm bao gồm: dàn nóng, dàn lạnh, hệ thống ống dẫn và các phụ kiện đi kèm.

• Dàn nóng là một thiết bị trao đổi nhiệt lớn, được cấu thành từ các ống đồng và cánh nhôm, trong đó có một quạt hướng trục. Các thành phần như máy nén và các thiết bị phụ trợ của hệ thống làm lạnh được lắp đặt tại dàn nóng. Thường thì máy nén được sử dụng là loại ly tâm, có cấu trúc xoắn ống gió mềm.

• Dàn lạnh: Có nhiều loại khác nhau, tương tự như các dàn lạnh của hệ thống điều hòa treo tường. Một dàn nóng không cần phải được lắp cố định với một số dàn lạnh nhất định, miễn là tổng công suất của các dàn lạnh nằm trong khoảng từ 50 đến 130% so với công suất của dàn nóng. Thường thì các hệ thống VRV có thể kết nối từ 4 đến 16 dàn lạnh. Hiện tại, một số nhà sản xuất đã giới thiệu các loại máy mới có khả năng kết nối nhiều dàn lạnh hơn.

Trong một hệ thống điều hòa trung tâm, có thể có nhiều dàn lạnh với kiểu dáng và công suất khác nhau. Các dàn lạnh hoạt động hoàn toàn độc lập và được điều khiển thông qua bộ điều khiển. Khi số lượng dàn lạnh hoạt động trong hệ thống giảm, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh công suất tương ứng.

• Các dàn lạnh có thể được điều khiển bằng remote hoặc thông qua bộ điều khiển nhóm kết nối với cửa gió.

• Dàn nóng và dàn lạnh được liên kết với nhau bằng hệ thống ống đồng và dây điện điều khiển. Ống đồng trong hệ thống này có kích thước lớn hơn so với điều hòa cục bộ, và được kết nối bằng các chi tiết nối chuyên dụng gọi là REFNET.

• Hệ thống còn được trang bị bộ điều khiển PID (tỷ lệ tích phân) để quản lý nhiệt độ phòng và lọc bụi.

• Hệ thống có hai nhóm chức năng: đảo chiều và điều chỉnh tần số (inverter) cùng với chế độ hồi nhiệt (heat recovery). Điều hòa VRV kiểu hồi nhiệt có khả năng hoạt động ở cả hai chế độ làm ấm và làm lạnh.

Nguyên lý hoạt động điều hòa trung tâm

Hệ thống điều hòa trung tâm hoạt động dựa trên ba thành phần chính: dàn nóng, dàn lạnh và môi chất lạnh. Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống như sau:

• Dàn lạnh có chức năng cung cấp không khí lạnh hoặc sưởi ấm, điều chỉnh môi trường không khí trong không gian. Hai bộ phận quan trọng của dàn lạnh là cảm biến nhiệt và bảng điều khiển. Cảm biến nhiệt có nhiệm vụ đo nhiệt độ trong phòng và truyền tín hiệu đến bảng điều khiển.

• Cảm biến nhiệt liên tục theo dõi nhiệt độ trong phòng và so sánh với mức nhiệt đã cài đặt. Thông tin này sẽ được gửi đến bảng điều khiển để xử lý.

• Dựa trên dữ liệu từ cảm biến, bảng điều khiển sẽ điều chỉnh hoạt động của dàn nóng. Dàn nóng sẽ điều chỉnh công suất làm lạnh thông qua môi chất lạnh, nhằm đáp ứng tải nhiệt trong phòng. Dàn lạnh sẽ hấp thụ khí nóng và trả lại khí lạnh cho đến khi nhiệt độ trong phòng đạt mức đã định.

Khi cảm biến phát hiện nhiệt độ vượt ngưỡng, hệ thống sẽ tự động hoạt động theo chu trình đã nêu để đạt được nhiệt độ cài đặt. Điểm nổi bật là dàn nóng chỉ hoạt động khi cần thiết, và khi nhiệt độ đã ổn định, nó sẽ tạm dừng hoạt động, trong khi dàn lạnh vẫn tiếp tục lưu thông không khí. Lúc này, mức tiêu thụ điện năng chỉ tương đương với một chiếc quạt thông thường, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí. Cơ chế hoạt động thông minh này tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu lãng phí điện năng, mang lại sự thoải mái cho người dùng.

Lưu ý rằng để tránh dàn nóng hoạt động quá tải, người dùng nên cài đặt nhiệt độ ở mức hợp lý nhằm tránh việc dàn nóng hoạt động liên tục, gây tốn điện và ảnh hưởng đến tuổi thọ thiết bị.

Nguyên lý hoạt động điều hòa trung tâm

Hệ thống điều hòa trung tâm là giải pháp hiệu quả cho nhiều loại công trình. Tuy nhiên, do cấu tạo và quy trình lắp đặt phức tạp, người dùng nên tìm đến các đơn vị chuyên môn để được tư vấn. Họ sẽ hỗ trợ trong việc tính toán và thiết kế hệ thống, đảm bảo đáp ứng các tiêu chí như công suất phù hợp, cấu trúc công trình và chi phí thiết bị cũng như lắp đặt.

Ưu, nhược điểm của hệ thống điều hòa trung tâm

Ưu điểm

Điều hòa trung tâm mang lại nhiều lợi ích vượt trội hơn bạn nghĩ. Cụ thể như sau:

Khả năng làm mát và sưởi ấm cho không gian lớn

Đối với các công trình hoặc tòa nhà cần làm ấm hoặc lạnh nhanh chóng cho diện tích rộng, thiết bị này là sự lựa chọn không thể thiếu. Điều này nhờ vào khả năng kết nối nhiều dàn lạnh cùng lúc, trong khi các hệ thống điều hòa cục bộ chỉ có thể kết nối theo tỷ lệ 1-1.

Nhiều tính năng đa dạng

Những ai chú trọng đến tính năng sẽ bị hấp dẫn bởi điều hòa trung tâm. Hệ thống điều hòa VRV sử dụng chất tải nhiệt gas lạnh, bắt đầu bằng việc làm lạnh không khí, sau đó thực hiện giai đoạn giải nhiệt bằng gió. Dàn nóng của điều hòa trung tâm có thể được ghép nối để đáp ứng tổng công suất lạnh cho công trình, với khả năng tương thích lên tới 14 kiểu dáng khác nhau.

Với nhiều dải công suất khác nhau, điều hòa trung tâm cho phép người dùng dễ dàng chọn lựa thiết bị phù hợp với từng yêu cầu thiết kế kiến trúc, đảm bảo tính thẩm mỹ. Hệ thống cũng thể hiện sự linh hoạt trong việc lắp đặt, có thể đặt ở bất kỳ vị trí nào để đảm bảo căn phòng luôn được làm ấm hoặc làm mát hiệu quả.

Tiết kiệm điện năng tối đa

Điện năng tiêu thụ là một yếu tố quan trọng mà mọi nhà đầu tư đều chú ý đến, bên cạnh giá thành và độ bền. Máy nén của điều hòa trung tâm có thể điều chỉnh tải lạnh tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, và toàn bộ được kiểm soát bằng biến tần. Điều này có nghĩa là tải lạnh thực tế sẽ thấp hơn nhiều so với tổng tải thiết kế ban đầu, giúp giảm đáng kể lượng điện năng tiêu thụ so với các hệ thống điều hòa truyền thống.

Tiết kiệm thời gian và chi phí lắp đặt

Quá trình lắp đặt hệ thống điều hòa trung tâm diễn ra nhanh chóng và đơn giản hơn rất nhiều. Người dùng không cần phải tốn nhiều công sức cho kỹ thuật phức tạp, vì hệ thống chỉ bao gồm một cục nóng. Ngoài ra, việc kiểm tra, sửa chữa và bảo trì định kỳ cũng trở nên dễ dàng và ít tốn công sức hơn.

Hạn chế tiếng ồn

Điều hòa trung tâm giúp khắc phục nỗi lo về tiếng ồn trong quá trình hoạt động. Người dùng không cần phải lo lắng về tiếng ồn phát ra từ thiết bị, vì cục nóng thường được lắp đặt trên sân thượng hoặc trong một không gian riêng biệt, điều này đảm bảo không ảnh hưởng đến sự yên tĩnh trong các phòng trong tòa nhà.

Độ bền và tuổi thọ cao

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng tại các tòa nhà và công trình lớn, tuổi thọ của hệ thống điều hòa trung tâm thường cao hơn nhiều so với các dòng điều hòa dân dụng. Tuổi thọ có thể đạt từ 15 đến 20 năm, hoặc hơn nữa nếu được bảo trì đúng cách.

Nhược điểm

Mặc dù điều hòa tổng VRV có nhiều ưu điểm nổi bật, nhưng vẫn tồn tại một số nhược điểm cần lưu ý cho các công trình nhất định:

Không thích hợp cho các công trình nhỏ

Với công suất tối thiểu 8HP, hệ thống này có khả năng điều hòa cho không gian lên tới 120m2. Đối với những công trình có diện tích nhỏ hơn, người dùng nên xem xét việc sử dụng điều hòa multi hoặc điều hòa cục bộ.

Chi phí bảo trì và bảo dưỡng cao

Do tính chất hiện đại và phức tạp, chi phí bảo trì và bảo dưỡng của hệ thống điều hòa trung tâm thường cao hơn so với các loại điều hòa thông thường.

Hiệu quả kém khi nhu cầu sử dụng thấp

Điều hòa trung tâm được thiết kế để phục vụ cho nhu cầu sử dụng tối ưu, đạt 100% công suất hoặc hơn. Nếu công suất sử dụng thường xuyên dưới 50% của dàn nóng, sẽ dẫn đến lãng phí điện năng và chi phí lớn. Do đó, người dùng cần cân nhắc kỹ lưỡng khi lựa chọn.

Trên đây là những thông tin tổng quan về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa trung tâm. Hy vọng những kiến thức này sẽ giúp bạn nắm rõ hơn về điều hòa trung tâm, từ đó có thể đưa ra lựa chọn phù hợp cho công trình của mình.

Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về điều hòa trung tâm cũng như các đơn vị thi công, lắp đặt uy tín và chất lượng, hãy liên hệ trực tiếp với Sefico để được tư vấn chi tiết, giúp bạn đưa ra quyết định đúng đắn cho dự án của mình.