Ứng Dụng Của Hệ Thống Chiller Nuôi Cá, Tôm Công Nghiệp

Hiện nay, hệ thống Chiller là một trong những hệ thống làm mát nước làm mát cho công nghiệp được sử dụng phổ biến hiện nay. Ngoài sử dụng trong các hệ thống làm mát trong công nghiệp, hệ thống máy làm lạnh nước công nghiệp còn được sử dụng để cung cấp nước mát cho việc nuôi cá, tôm công nghiệp hiện nay.

I. Giới thiệu về chiller làm lạnh nước nuôi cá và nuôi tôm công nghiệp.
Dự án nuôi tôm bằng nước lạnh là một trong những mô hình và dự án được ứng dụng trong lĩnh vực nuôi tôm công nghiệp. Loại mô hình này có thể mở ra một bước ngoặc mới cho ngành công nghiệp thuỷ hải sản Việt Nam nếu thành công.

Nước được sử dụng trong việc nuôi tôm phải được giữ ở nhiệt độ ổn định (trước đây người ta chỉ giữ nhiệt độ ổn định cho nước để nuôi tôm giống). Tuy nhiên, đã có nhiều dự án nghiên cứu mới về hình thức nuôi thuỷ hải sản công nghiệp được khởi động. Chính vì lẽ đó, người ta đã bắt đầu ứng dụng máy làm lạnh nước chiller nhiều hơn trong lĩnh vực nuôi thuỷ hải sản nhất là các mô hình nuôi tôm công nghiệp để đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng của con người.
Độ ăn mòn của loại nước biển được dùng để nuôi cá là khá cao đối với các vật liệu mà nó tiếp xúc. Do đó, các vật liệu dùng cho nó cũng không kém phần đặc biệt.

II. Kết cấu hệ thống máy làm lạnh nước nuôi thuỷ hải sản.
Chiller làm lạnh nước nuôi thuỷ hải sản có kết cấu cơ bản theo nguyên lý làm lạnh, có dung môi làm lạnh và các linh kiện phù hợp với việc làm lạnh nước.
Cụm máy nén: đây là bộ phận chính hỗ trợ việc trao đổi nhiệt cũng như hoạt động bơm áp suất lạnh thông qua bộ phận trao đổi nhiệt. Cụm máy nén được tính toán, thiết kế theo công suất thực tế để có thể thực hiện chức năng trao đổi nhiệt độ một cách tốt nhất.
Dàn ngưng lạnh: thực hiện chức năng trao đổi nhiệt độ của bình ngưng với nguồn nước từ bể nuôi hải sản, bể cá đi qua bình lạnh trao đổi nhiệt và trở lại bể chứa.
Tủ điều khiển: đây là bộ phận thiết yếu đối với một hệ thống vận hành tự động. Tủ điều khiển đóng vai trò cảm biến nhiệt độ, đo nhiệt độ môi trường nước, điều khiển trực tiếp tới cụm máy nén để hạ nhiệt.
Hệ thống chiller cho bể cá, hải sản được thiết kế và sản xuất với dung môi riêng biệt. Bình lạnh có hệ thống dẫn lạnh làm bằng chất liệu titan chống sự ăn mòn của muối giúp trao đổi nhiệt tốt hơn.

III. Tính toán chiller làm lạnh nước cho một mô hình nuôi tôm điển hình.
Uniduc xin giới thiệu đến các bạn một bài toán hạ nhiệt từ hồ nuôi tôm 3000 khối (diện tích 40 x 50 x 1.5 = 3000m khối, hạ nhiệt từ 32 xuống 27 độ C ở Nha Trang, Khánh Hoà). Mô hình vận hành trong 4 giờ đồng hồ và duy trì nhiệt độ cho quá trình tổn thất được tính toán như sau:

Theo công thức tính nhiệt:

Chênh lệch cơ bản 5 độ hoạt động trong 1 giờ:
Q lạnh = 3,93 x (32-27) x 3000 x 1025/3600 = 16784,375 Kw lạnh.

Với Cp = 3,93 nhiệt dung nước biển, khối lượng riêng của nước biển là 1025 kg.

Chênh lệch cơ bản 5 độ hoạt động trng 4 giờ:
Q lạnh = 16784,375/4 = 4196,09375 Kw lạnh.

Water chiller nước biển thường có hiệu suất thấp khoảng (80%).

Cách tính công suất lạnh chiller:
=> Q lạnh = 4196,09375 x 100/80 = 5245,1171875 Kw lạnh

Sau đó lấy hệ số dự trữ của chiller làm lạnh nước 10% => Q lạnh chiller = 5769,62890625 Kw lạnh.

Tương tự, bạn có thể tuỳ chọn sử dụng 1 trong 2 loại máy kể trên, ưu tiên chiller làm lạnh nước nếu đặt gần nước biển -> máy làm mát nước 330 tons x 5 cụm (mỗi cụm 1124.2 Kw lạnh sử dụng tấm PHE để chạy nước biển).

IV. Mô hình chiller nuôi tôm dùng tấm PHE.

1. Bơm nước biển từ hồ nuôi tôm qua tấm PHE.
Theo tính toán hồ 3000 khối, chúng ta sẽ chọn sử dụng hệ thống bơm trong 4 giờ:

3000/4 = 750 khối đối với hệ thống bơm nước.

Chọn bơm nước lạnh từ hồ dẫn nước biển đi qua tấm PHE như sau: 5 bơm hp (3 pha 380V 50Hz) với cột áp 15m và lưu lượng 150m3/h.

2. Bơm nước lạnh từ chiller làm lạnh nước qua tấm PHE.
Chọn loại bơm dùng cho bơm nước lạnh thường từ chiller làm lạnh nước vào tấm PHE để trao đổi nhiệt giữa nước lạnh và nước biển từ hồ nuôi tôm như sau: chọn 3 bơm loại 30hp ((3 pha 380V 50Hz) với cột áp 15m và lưu lượng 150m3/h), chúng sẽ thực hiện công việc hút nước từ bồn 20 khối, sau đó bơm tuần hoàn qua tấm PHE vào máy làm mát nước.

3. Chọn tháp giải nhiệt công nghiệp (cooling tower).

Chúng ta có 2 phương án chọn tháp giải nhiệt cooling tower:
Chọn 5 tháp giải nhiệt cho 5 cụm water chiller (tối ưu nhất về giá thành, chi phí lắp đặt). Mỗi tháp tương đương 40 RT => chọn loại bơm 25hp (3 pha 380V 50Hz), cột áp 15m, lưu lượng 234.6m3/h.
Chọn 1 tháp giải nhiệt cho 5 cụm water chiller => 1 tháp 400 x 5 = 2000 RT.
3. Chọn tấm PHE (plate heat exchanger).
Chúng ta nên chọn chất liệu inox không bị ảnh hưởng bởi chất lượng nước biển dẫn đến ảnh hưởng chất lượng nuôi tôm. Chọn loại trao đổi nhiệt giữa nước thường và nước biển, nếu là PHE SONDEX thì chọn loại semi-welded.
4. Công suất điện tiêu thụ.
Lượng điện được tiêu thụ trong 4 giờ đầu tiên vận hành máy là: 240 x 5 = 1200kW điện. Theo tính toán cho việc duy trì nhiệt độ thì chỉ có 3 máy vận hành không ngừng nghỉ đáp ứng duy trì lạnh. Lượng điện tiêu thụ trong 1 ngày đêm được tính như sau:
9 giờ đầu của buổi sáng: 3 x 240 = 720kW điện
15 giờ còn lại vào ban đêm thì chỉ tiêu thụ 1 máy làm lạnh nước chạy liên tục: 15 x 9 = 135kW điện
Như vậy, những ngày tiếp theo có lượng điện tiêu thụ cho water chiller là 855kW điện/ ngày.
V. Ưu, nhược điểm của Chiller làm lạnh nước.
Hệ thống máy làn mát nước Chiller nuôi cá và nuôi tôm công nghiệp có nhiều ưu điểm vượt trội, đó là:
Đây là thiết bị vô cùng quan trọng giúp đảm bảo nhiệt độ ổn định cho bể nuôi thuỷ hải sản.
Chi phí sử dụng thấp, dễ dàng sử dụng và tính an toàn cao.
Làm tăng giá trị và chất lượng bể nuôi đáng kể.
Lắp đặt đơn giản.
Ngoài các ưu điểm kể trên, thiết bị này vẫn còn tồn tại một khuyết điểm đó là chi phí đầu tư ban đầu khá cao.
Trên đây là những thông tin về hệ thống máy lạnh Chiller giải nhiệt nước đang được sử dụng trong việc nuôi cá và tôm công nghiệp hiện nay. Nếu bạn có nhu cầu thi công lắp đặt cho mình hệ thống máy làm lạnh nước Chiller, hãy liên hệ với chúng tôi qua: