Bơm tuần hoàn nước điều hòa, chiller: cách chọn bơm inline

Bơm tuần hoàn nước cho điều hòa trung tâm và chiller là máy bơm đẩy nước lạnh (hoặc nước giải nhiệt) chạy liên tục theo một vòng kín qua chiller, đường ống và các dàn AHU, FCU. Để chọn đúng, anh chỉ cần hai con số: lưu lượng tính theo công suất lạnh và chênh lệch nhiệt độ nước, cột áp bằng tổng tổn thất của cả vòng tuần hoàn (thường 15 – 35 m). Với hệ thống tòa nhà, kiểu bơm inline trục đứng 1 tầng cánh như Veratti VR thường là lựa chọn gọn và dễ lắp nhất.

Dưới đây là cách tính lưu lượng, cột áp, bảng model và 2 ví dụ chọn bơm cụ thể.

Bơm tuần hoàn nước là gì? Khác gì bơm cấp nước?

Bơm cấp nước đưa nước từ bể lên cao, nên phần lớn năng lượng dùng để thắng chiều cao hình học. Còn máy bơm tuần hoàn nước làm việc trong vòng kín: nước đi ra từ bơm, qua chiller, qua dàn lạnh rồi quay về đúng chỗ cũ. Vì vậy chiều cao tòa nhà gần như không ảnh hưởng đến cột áp bơm (áp tĩnh đã do bình giãn nở và hệ bù nước đảm nhận), bơm chỉ cần thắng ma sát đường ống, van, co, cút và tổn thất qua các thiết bị trao đổi nhiệt.

Trong một hệ thống chiller giải nhiệt nước thường có 2 vòng tuần hoàn:

• Vòng nước lạnh (chilled water): chiller → bơm → AHU/FCU → về chiller. Đây là vòng kín hoàn toàn, nước khoảng 7 °C đi và 12 °C về.
• Vòng nước giải nhiệt (condenser water): chiller → tháp giải nhiệt → về chiller. Vòng này hở ở tháp, nên cột áp phải cộng thêm chiều cao từ mặt nước bể tháp lên đến dàn phun.

Vì sao nên chọn bơm inline (trục đứng) cho tuần hoàn chiller?

Bơm inline là bơm có cổng hút và cổng xả nằm thẳng hàng trên cùng một trục đường ống, động cơ đặt đứng phía trên. Dòng bơm trục đứng Veratti VR trên web là bơm ly tâm 1 tầng cánh kiểu này, với các đặc điểm (theo mô tả sản phẩm): thân gang (tùy chọn inox 304), cánh inox 304 hoặc gang, phớt SiC/Carbon, động cơ IP55 cấp cách điện F, tốc độ 2900 v/p, cổng mặt bích DN65 – DN100.

Ưu điểm của bơm tuần hoàn inline

• Lắp thẳng vào đường ống: không cần đổi hướng ống nhiều, tiết kiệm co, cút và giảm tổn thất áp.
• Chiếm ít diện tích: rất hợp với phòng máy tầng hầm hoặc tầng kỹ thuật chật hẹp, nơi thường phải đặt 2 – 4 bơm cạnh nhau.
• Bảo trì nhanh: tháo động cơ là tiếp cận được cánh bơm và phớt, không phải tháo đường ống.
• Linh hoạt: theo mô tả trên web, dòng VR lắp được cả đứng và ngang.

Khi nào nên dùng bơm trục ngang thay thế?

Với lưu lượng lớn, phòng máy rộng hoặc khi cần nước nóng, bơm trục ngang Veratti CS (tiêu chuẩn EN733) là phương án tốt: theo thông số trên web, dòng CS chịu nước tới 120 °C, áp làm việc tối đa 16 bar, ổ bi NSK, động cơ YE3 IP55. Bơm trục ngang cần bệ móng và chiếm diện tích hơn, nhưng dải lưu lượng rộng. Anh có thể xem thêm bài so sánh bơm trục đứng và trục ngang.

Cách tính lưu lượng bơm tuần hoàn nước chiller

Lưu lượng nước lạnh được tính từ công suất lạnh và chênh lệch nhiệt độ nước đi – về theo công thức:

Q (m³/h) = Công suất lạnh (kW) × 0,86 ÷ ΔT (°C)

Trong đó ΔT thường lấy 5 °C (nước đi 7 °C, về 12 °C). Nếu chiller ghi công suất theo RT (tấn lạnh) thì đổi: 1 RT ≈ 3,517 kW. Tính nhanh, với ΔT = 5 °C, mỗi RT cần khoảng 0,6 m³/h nước lạnh.

Với vòng nước giải nhiệt, lượng nhiệt cần thải lớn hơn công suất lạnh (cộng thêm điện năng máy nén), nên lưu lượng thường lớn hơn vòng nước lạnh khoảng 20 – 25%. Cách chính xác nhất là lấy đúng lưu lượng định mức ghi trong catalogue của chiller cho cả bình bay hơi và bình ngưng.

Cách tính cột áp bơm tuần hoàn

Cột áp bơm tuần hoàn bằng tổng tổn thất trên đường đi xa nhất (tuyến bất lợi nhất) của vòng nước:

1. Tổn thất qua chiller (bình bay hơi hoặc bình ngưng): lấy theo catalogue chiller, thường vài mét đến hơn 10 m cột nước.
2. Tổn thất qua dàn lạnh xa nhất (AHU hoặc FCU) và van điều khiển 2 ngả/3 ngả đi kèm.
3. Tổn thất đường ống thẳng: tính theo chiều dài ống đi + về của tuyến xa nhất, với vận tốc nước hợp lý khoảng 1 – 2,5 m/s.
4. Tổn thất cục bộ: co, tê, van chặn, van một chiều, lọc Y, khớp nối mềm, van cân bằng.
5. Riêng vòng giải nhiệt: cộng thêm chiều cao từ mặt nước bể tháp lên dàn phun và áp phun yêu cầu của tháp.

Sau khi cộng, anh nên cộng thêm hệ số dự phòng khoảng 10 – 15%. Không nên chọn dư quá nhiều, vì bơm chạy lệch xa điểm làm việc sẽ tốn điện, ồn và nhanh hỏng phớt.

Bảng model bơm tuần hoàn nước inline Veratti VR

Bảng dưới đây lấy đúng thông số trên các trang sản phẩm Veratti VR (cỡ cánh 160, 2900 v/p). Lưu lượng và cột áp là điểm làm việc ghi trên web; chữ “A” là cánh gọt (lưu lượng, cột áp thấp hơn), “(I)” là bản lưu lượng gấp đôi.

Model	Công suất	Lưu lượng (m³/h)	Cột áp (m)	Cổng	Gợi ý ứng dụng tuần hoàn
VR65-160A	4 kW	23,4	28	DN65	Chiller nhỏ khoảng 35 – 40 RT, nước nóng trung tâm
VR65-160	4 kW	25	32	DN65	Như trên, tuyến ống dài hơn
VR65-160(I)A	7,5 kW	46,7	28	DN65	Văn phòng, khách sạn nhỏ, chiller khoảng 70 – 80 RT
VR65-160(I)	7,5 kW	50	32	DN65	Như trên, cột áp cao hơn
VR80-160A	7,5 kW	46,7	28	DN80	Lưu lượng như VR65-160(I)A, ống DN80 tổn thất thấp hơn
VR80-160	7,5 kW	50	32	DN80	Vòng giải nhiệt tháp cỡ vừa
VR80-160(I)A	11 kW	93,5	28	DN80	Tòa nhà, chiller khoảng 150 RT
VR80-160(I)	15 kW	100	32	DN80	Như trên, tuyến ống dài
VR100-160A	11 kW	93,5	28	DN100	Chiller khoảng 150 RT, ống chính DN100
VR100-160	15 kW	100	32	DN100	Vòng giải nhiệt chiller lớn, tuyến ống dài

Với hệ cần nước nóng hoặc lưu lượng ngoài dải trên, anh tham khảo thêm bơm trục ngang: Veratti CS65-125/5.5 (5,5 kW, 48 – 108 m³/h, cột áp tối đa 23 m) hoặc Veratti CS50-160/7.5 (7,5 kW, 36 – 90 m³/h, cột áp tối đa 40 m), cả hai chịu nước tới 120 °C theo thông số trên web. Chi tiết cách đọc mã model VR anh xem ở bài bơm trục đứng Veratti VR.

Ví dụ chọn bơm tuần hoàn nước cho chiller

Ví dụ 1: Tòa văn phòng dùng chiller 60 RT

Công suất lạnh: 60 × 3,517 ≈ 211 kW. Lưu lượng nước lạnh: Q = 211 × 0,86 ÷ 5 ≈ 36 m³/h. Giả sử tổn thất qua bình bay hơi khoảng 6 m, qua AHU xa nhất và van điều khiển khoảng 6 m, đường ống và phụ kiện tuyến xa nhất khoảng 8 m, tổng khoảng 20 m, cộng dự phòng 10% → khoảng 22 m.

Đối chiếu bảng: 36 m³/h nằm giữa VR65-160 (25 m³/h) và VR65-160(I)A (46,7 m³/h – 28 m). Em gợi ý chọn VR65-160(I)A (hoặc VR80-160A nếu ống chính là DN80): ở lưu lượng thấp hơn điểm định mức, bơm ly tâm cho cột áp cao hơn 28 m, đủ dư để điều chỉnh bằng van cân bằng hoặc biến tần về đúng 36 m³/h. Nên lắp 2 bơm: 1 chạy, 1 dự phòng.

Ví dụ 2: Khách sạn dùng chiller 150 RT

Công suất lạnh: 150 × 3,517 ≈ 528 kW. Lưu lượng: Q = 528 × 0,86 ÷ 5 ≈ 91 m³/h. Tổng tổn thất tuyến xa nhất ước tính khoảng 24 – 25 m.

Đối chiếu bảng: VR100-160A (11 kW, 93,5 m³/h – 28 m) đáp ứng sát nhu cầu, ống DN100 cho vận tốc nước hợp lý. Nếu tính lại tổn thất lên trên 28 m (tuyến ống dài, nhiều AHU nối tiếp van) thì chuyển sang VR100-160 (15 kW, 100 m³/h – 32 m). Với vòng giải nhiệt của cùng chiller, lưu lượng lớn hơn khoảng 20 – 25% (khoảng 110 – 115 m³/h), cần đối chiếu catalogue chiller và đường đặc tính bơm trước khi chốt model.

Lưu ý: các con số tổn thất trong ví dụ chỉ để minh họa cách tính. Mỗi công trình cần tính theo bản vẽ đường ống và catalogue chiller thực tế.

Lưu ý khi lắp đặt bơm tuần hoàn inline

• Lắp bơm ở đường nước về chiller (bơm đẩy vào chiller) là cách bố trí phổ biến, giúp bình bay hơi luôn có áp dương.
• Bố trí đủ phụ kiện: van chặn hai đầu, lọc Y phía hút, van một chiều và đồng hồ áp phía đẩy, khớp nối mềm hai đầu để giảm rung truyền vào ống.
• Đỡ đường ống riêng: bơm inline không phải là giá đỡ ống; trọng lượng ống phải do giá treo, giá đỡ chịu.
• Xả khí trước khi chạy: vòng kín còn khí sẽ làm bơm chạy ồn, mòn phớt nhanh. Phải điền đầy nước và xả khí ở các điểm cao.
• Chạy luân phiên bơm dự phòng định kỳ để bơm không bị kẹt, và kiểm tra phớt, độ rung, dòng điện theo lịch. Cách bảo dưỡng chi tiết anh xem bài bảo dưỡng máy bơm.
• Cân nhắc biến tần: với hệ dùng van 2 ngả ở AHU/FCU, tải thay đổi theo giờ, biến tần giúp giữ chênh áp ổn định và tiết kiệm điện đáng kể.

Câu hỏi thường gặp về bơm tuần hoàn nước

Bơm tuần hoàn nước chiller có cần cột áp cao theo chiều cao tòa nhà không?

Không. Với vòng nước lạnh kín, áp tĩnh do bình giãn nở và hệ bù nước đảm nhận, nên cột áp bơm chỉ cần thắng tổn thất của vòng tuần hoàn. Riêng vòng giải nhiệt hở ở tháp thì phải cộng chiều cao từ mặt nước bể tháp lên dàn phun.

1 tấn lạnh (RT) cần bơm tuần hoàn bao nhiêu m³/h?

Với chênh lệch nhiệt độ nước 5 °C, mỗi RT cần khoảng 0,6 m³/h nước lạnh. Vòng nước giải nhiệt thường cần nhiều hơn khoảng 20 – 25%. Con số chính xác nên lấy theo catalogue của chiller.

Nên chọn bơm inline hay bơm trục ngang cho hệ điều hòa trung tâm?

Phòng máy chật, lưu lượng đến khoảng 100 m³/h thì bơm inline trục đứng như Veratti VR gọn và dễ lắp. Phòng máy rộng, cần nước nóng tới 120 °C hoặc dải lưu lượng rộng hơn thì bơm trục ngang Veratti CS phù hợp hơn.

Có cần lắp bơm tuần hoàn dự phòng không?

Nên có. Hệ điều hòa trung tâm thường bố trí tối thiểu 1 bơm chạy + 1 bơm dự phòng cho mỗi vòng nước, chạy luân phiên để hệ thống không dừng khi một bơm phải bảo trì.

Liên hệ tư vấn chọn bơm tuần hoàn nước

Nếu anh/chị đang thiết kế hoặc thay bơm cho hệ chiller, điều hòa trung tâm, nước nóng, hãy gửi cho em công suất chiller, sơ đồ đường ống hoặc lưu lượng – cột áp yêu cầu. Kỹ thuật bên em sẽ tính và đề xuất model bơm phù hợp.

Công ty TNHH Thương Mại MT Minh Anh
Hotline/Zalo: 0983.533.332
Email: congtyminhanh0906@gmail.com