Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống làm lạnh

09/06/2025

Trong quá trình vận hành, các hệ thống lạnh tiêu thụ rất nhiều năng lượng, chủ yếu là điện năng. Lượng tiêu thụ này có thể chiếm đến 30-70% tổng lượng điện tiêu thụ của toàn doanh nghiệp.

Giới thiệu chung về hệ thống làm lạnh

- Hệ thống làm lạnh là tổ hợp các bộ phận chứa môi chất làm lạnh được nối với nhau tạo thành vòng tuần hoàn lạnh kín, trong đó môi chất làm lạnh được lưu thông để hấp thụ và thải nhiệt. Môi chất lạnh sẽ truyền nhiệt từ nơi có nhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ cao.

- Hệ thống làm lạnh đóng vai trò điều chỉnh nhiệt độ trong không gian cần làm lạnh xuống đúng mức nhiệt được yêu cầu.

- Mức sử dụng điện của hệ thống lạnh trong một số ngành công nghiệp được liệt kê như bảng dưới đây:

Ngành công nghiệp	Mức sử dụng điện cho hệ thống lạnh
Chế biến sữa	25%
Bia rượu và nước giải khát	35%
Bánh kẹo	40%
Thực phẩm đông lạnh	60%
Kho lạnh, kho bảo quản	85%

- Hệ thống lạnh được phân loại như bảng dưới đây:

Theo hệ thống	Hệ thống cấp đông Hệ thống trữ đông Hệ thống kho bảo quản lạnh Hệ thống sản xuất nước đá
Theo thiết bị sản xuất	Chiller giải nhiệt gió Chiller hấp thụ Chiller giải nhiệt nước

Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống làm lạnh

Hiệu quả năng lượng (HQNL) trong quá trình làm lạnh bằng nén hơi liên quan đến việc sử dụng HQNL đầu vào máy nén và các thiết bị phụ trợ (bao gồm máy bơm và quạt cho các bộ trao đổi nhiệt…). Cơ hội tiết kiệm năng lượng tồn tại hầu như trong tất cả các giai đoạn của chu trình làm lạnh bắt đầu từ bình ngưng. Do đó, trong quá trình quản lý vận hành hệ thống lạnh, để đảm bảo sử dụng năng lượng hiệu quả thì người QLNL cần lưu ý đến các bộ phận cũng như các vấn đề về:

- Đảm bảo thiết bị ngưng và hiệu suất máy: Năng lượng tiêu thụ giảm đi khoảng 2%, nếu nhiệt độ ngưng tụ giảm 1^oC;

- Đảm bảo thiết bị bay hơi và hiệu suất máy: Năng lượng tiêu thụ giảm đi khoảng 3% nếu nhiệt độ bay hơi tăng 1^oC;

- Chọn máy nén hiệu suất cao, đúng chủng loại và phù hợp với mục đích sử dụng;

- Giảm tổn thất nhiệt bằng cách lắp đặt bảo ôn cho đường ống lạnh;

- Xả khí không ngưng: hạ áp suất ngưng tụ của môi chất lạnh, khi áp suất ngưng tụ giảm 1 bar tương ứng công suất máy nén giảm từ 4% - 5%, tùy theo loại môi chất lạnh sử dụng;

- Lựa chọn môi chất lạnh phù hợp;

- Tối ưu hóa hiệu quả của tháp giải nhiệt:

Tối ưu hóa các cánh quạt của tháp giải nhiệt theo mùa/ theo mức tải;
Với những tháp giải nhiệt ngược dòng, phải thường xuyên kiểm tra vòi phun, tránh bị tắc và đảm bảo phun nước đồng đều. Tối ưu hóa lưu lượng xả đáy;
Đo mức chênh lệch nhiệt độ, hiệu suất và năng suất làm mát liên tục để tối ưu hiệu suất của tháp giải nhiệt, nhưng cần xem xét đến biến đổi theo mùa và theo khu vực;
Thường xuyên kiểm tra bơm nước làm mát để tối ưu hóa hiệu suất bơm;
Đo tỉ số lỏng/khí và lưu lượng làm mát và điều chỉnh tùy theo giá trị thiết kế và biến đổi theo mùa. Ví dụ, tăng tải nước trong mùa hè và thời điểm khi chênh lệch nhiệt độ thấp;
Điều chỉnh quạt ở tháp giải nhiệt dựa trên nhiệt độ nước ra;
Giữ nhiệt độ nước làm mát ở mức tối thiểu.

- Vệ sinh thiết bị trao đổi nhiệt;

- Sử dụng thiết bị biến tần cho các động cơ bơm - quạt;

- Sử dụng hệ thống trữ lạnh;

- Tăng cường cách nhiệt:

Độ chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường và bề mặt	Nhiệt truyền kcal/m²/hr	Diện tích bề mặt cho mỗi RT (tấn lạnh)
5	35	86
10	73	41
15	113	27
20	154	19

Điều kiện tiêu chuẩn	Tăng cường cách nhiệt
- Nhiệt độ môi trường 35^oC, hệ số hiệu quả truyền nhiệt 0,8 - Hệ số tổn thất nhiệt cho phép: 10 - 15 kcal/m²/hr	- Cách nhiệt ống nước lạnh (cách nhiệt dày 50 - 150 mm) - Cách nhiệt ống gió (cách nhiệt dày 250 - 305 mm) - Cách nhiệt đường ống môi chất lạnh (cách nhiệt dày 15 - 25 mm)

Hương Linh

Tags:
hệ thống lạnh làm công nghiệp

Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống làm lạnh

Giới thiệu chung về hệ thống làm lạnh

Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống làm lạnh

Kế hoạch hành động của Bộ Công Thương thực hiện Chỉ thị số 09/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ

Hướng dẫn lắp đặt và sử dụng điều hòa tiết kiệm điện

Bản quyền thuộc Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công, Bộ Công Thương