Hệ Thống Làm Lạnh Bằng Amoniac: Nguyên Lý, Cấu Tạo Và Ứng Dụng R717

Hệ thống làm lạnh bằng amoniac sử dụng NH₃, ký hiệu môi chất lạnh R717, để hấp thụ và vận chuyển nhiệt trong một chu trình kín. Nhờ đặc tính nhiệt động phù hợp, R717 được ứng dụng rộng trong kho lạnh, nhà máy chế biến thực phẩm, cấp đông thủy sản và nhiều hệ thống lạnh công nghiệp công suất lớn. Tomoe Vietnam sẽ cùng bạn tìm hiểu nguyên lý vận hành, cấu tạo, các kiểu hệ thống phổ biến cũng như những yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn giải pháp lạnh NH₃.

Hệ thống làm lạnh bằng amoniac là gì?

Hệ thống làm lạnh bằng amoniac là hệ thống sử dụng amoniac khan NH₃ làm môi chất lạnh. Trong ngành lạnh, môi chất này được ký hiệu là R717.

NH₃ tuần hoàn bên trong một hệ thống đường ống và thiết bị kín. Trong quá trình vận hành, môi chất liên tục thay đổi trạng thái giữa lỏng và hơi để hấp thụ nhiệt tại khu vực cần làm lạnh, sau đó đưa lượng nhiệt này ra ngoài môi trường.

Vì vậy, cần hiểu rằng amoniac không được phun trực tiếp vào thực phẩm để tạo lạnh. Trong một hệ thống được thiết kế đúng, NH₃ đóng vai trò môi chất tuần hoàn bên trong mạch lạnh.

ASHRAE xác định amoniac là môi chất được lựa chọn cho nhiều hệ thống lạnh công nghiệp và cho biết các hệ R717 được thiết kế để hoạt động trong dải nhiệt độ rất rộng, từ kho bảo quản đến cấp đông và làm lạnh quá trình công nghiệp.

Những nơi thường sử dụng hệ thống lạnh NH₃ gồm:

• Kho lạnh bảo quản thực phẩm.

• Nhà máy chế biến thủy sản.

• Dây chuyền cấp đông.

• Nhà máy chế biến thịt.

• Nhà máy sữa.

• Nhà máy bia và nước giải khát.

• Trung tâm phân phối thực phẩm lạnh.

• Một số quy trình hóa chất cần tải lạnh lớn.

• Sân băng và các hệ thống lạnh công nghiệp chuyên dụng.

Vì sao amoniac R717 phù hợp với hệ thống lạnh công nghiệp?

Amoniac đã được sử dụng trong ngành lạnh từ lâu và vẫn giữ vai trò quan trọng nhờ sự kết hợp giữa hiệu quả nhiệt động và khả năng đáp ứng các tải lạnh lớn.

Khả năng hấp thụ nhiệt tốt

Khi NH₃ lỏng bay hơi, môi chất hấp thụ một lượng nhiệt đáng kể từ khu vực cần làm lạnh.

Đặc tính này giúp R717 phù hợp với những hệ thống cần vận chuyển lượng nhiệt lớn như kho đông, nhà máy chế biến thực phẩm hoặc dây chuyền cấp đông.

Hiệu quả nhiệt động phù hợp với tải công nghiệp

Trong nhiều điều kiện vận hành, ammonia có hiệu quả nhiệt động tốt và đặc biệt phù hợp với các hệ thống được thiết kế riêng cho tải lạnh lớn.

ASHRAE tiếp tục xem R717 là một trong những môi chất quan trọng của lạnh công nghiệp, với các hệ thống có thể đáp ứng nhiều mức nhiệt độ bay hơi và ngưng tụ khác nhau.

Phù hợp với nhiều mức nhiệt độ

Một hệ thống NH₃ có thể được thiết kế cho:

• Kho mát.

• Kho đông.

• Cấp đông nhanh.

• Làm lạnh nước hoặc dung dịch tải lạnh.

• Làm lạnh quy trình sản xuất.

• Hệ thống có nhiều khu vực nhiệt độ khác nhau.

Cấu hình cụ thể cần được lựa chọn theo nhiệt độ yêu cầu, tải lạnh và loại thiết bị sử dụng.

Thuộc nhóm môi chất lạnh tự nhiên

NH₃ là môi chất lạnh tự nhiên và không thuộc nhóm HFC đang chịu áp lực giảm sử dụng do chỉ số làm nóng lên toàn cầu cao.

Tuy nhiên, ưu điểm về môi trường không đồng nghĩa hệ NH₃ đơn giản hoặc phù hợp với mọi dự án. Độc tính của ammonia khiến thiết kế, giám sát và vận hành phải được thực hiện chặt chẽ.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh NH₃

Ở dạng cơ bản, hệ thống R717 vận hành theo chu trình nén hơi. Có thể hình dung dòng môi chất theo trình tự:

Dàn bay hơi → máy nén → thiết bị ngưng tụ → thiết bị giảm áp → dàn bay hơi

NH₃ bay hơi và hấp thụ nhiệt

Tại dàn bay hơi, ammonia lỏng nhận nhiệt từ:

• Không khí trong kho lạnh.

• Sản phẩm.

• Nước.

• Dung dịch tải lạnh.

• Hoặc một môi chất thứ cấp khác.

Khi nhận nhiệt, một phần hoặc toàn bộ NH₃ chuyển từ trạng thái lỏng sang hơi.

Điểm quan trọng là dàn bay hơi không “tạo ra lạnh” theo nghĩa sản sinh nhiệt độ thấp. Thiết bị này lấy nhiệt ra khỏi không gian hoặc sản phẩm cần làm lạnh.

Máy nén nén hơi amoniac

Hơi NH₃ sau dàn bay hơi được đưa về máy nén.

Máy nén làm tăng:

• Áp suất môi chất.

• Nhiệt độ hơi sau nén.

Trong các hệ thống công nghiệp, hai dạng máy nén thường gặp là:

• Máy nén trục vít.

• Máy nén pittông.

Việc lựa chọn phụ thuộc vào công suất, mức nhiệt độ, khả năng điều chỉnh tải và cấu hình toàn hệ thống.

Thiết bị ngưng tụ thải nhiệt

Hơi NH₃ có áp suất và nhiệt độ cao đi tới thiết bị ngưng tụ.

Tại đây, nhiệt được thải ra môi trường. Khi mất nhiệt, ammonia chuyển từ trạng thái hơi sang lỏng.

Hệ thống có thể sử dụng:

• Thiết bị ngưng tụ bay hơi.

• Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt bằng nước.

• Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt bằng không khí.

Lựa chọn phụ thuộc điều kiện khí hậu, nguồn nước, công suất và yêu cầu vận hành.

Giảm áp và đưa NH₃ trở lại dàn bay hơi

NH₃ lỏng sau ngưng tụ được đưa qua thiết bị điều tiết để giảm áp suất trước khi trở về phía áp suất thấp của hệ thống.

Sau đó, môi chất tiếp tục đi đến dàn bay hơi và lặp lại chu trình:

NH₃ lỏng → hấp thụ nhiệt và bay hơi → nén → ngưng tụ thành lỏng → giảm áp → quay lại dàn bay hơi

Chu trình được duy trì liên tục khi hệ thống có yêu cầu làm lạnh.

Cấu tạo chính của hệ thống làm lạnh bằng amoniac

Một hệ thống thực tế có thể phức tạp hơn nhiều so với sơ đồ bốn thiết bị cơ bản.

Thiết bị	Chức năng chính
Máy nén	Nén hơi NH₃ từ áp suất thấp lên áp suất cao
Thiết bị ngưng tụ	Thải nhiệt và ngưng tụ hơi NH₃
Bình chứa cao áp	Chứa, cân bằng lượng NH₃ lỏng phía cao áp
Thiết bị điều tiết	Kiểm soát cấp môi chất và chênh lệch áp suất
Dàn bay hơi	Hấp thụ nhiệt từ khu vực cần làm lạnh
Bình tách	Tách NH₃ lỏng khỏi hơi trước khi về máy nén
Bơm amoniac	Tuần hoàn NH₃ lỏng trong hệ bơm dịch
Bình tách dầu	Hạn chế dầu đi theo hơi môi chất
Đường ống và van	Vận chuyển, phân phối và cô lập môi chất
Cảm biến và hệ điều khiển	Giám sát áp suất, nhiệt độ, mức lỏng và các điều kiện an toàn

Máy nén

Máy nén là thiết bị tạo chênh lệch áp suất cần thiết để môi chất có thể tuần hoàn giữa phía bay hơi và phía ngưng tụ.

Ở hệ thống tải lớn, máy nén trục vít được sử dụng khá phổ biến. Máy nén pittông vẫn phù hợp với nhiều hệ thống và điều kiện tải khác nhau.

Thiết bị ngưng tụ

Thiết bị ngưng tụ phải thải ra môi trường không chỉ lượng nhiệt lấy từ khu vực lạnh mà còn cả phần nhiệt liên quan đến quá trình nén.

Do đó, khả năng giải nhiệt ảnh hưởng đáng kể tới áp suất ngưng tụ và hiệu quả chung của hệ thống.

Bình chứa và bình tách

Tùy cấu hình có thể có:

• Bình chứa cao áp.

• Bình chứa hạ áp.

• Bình tuần hoàn.

• Bình tách lỏng.

Đặc biệt ở hệ thống cấp dịch bằng bơm, bình hạ áp còn đảm nhận vai trò tách hỗn hợp hơi – lỏng quay về từ dàn bay hơi.

Hệ thống lạnh amoniac một cấp hoạt động thế nào?

Trong hệ một cấp, hơi NH₃ từ phía áp suất thấp được máy nén nén trực tiếp lên áp suất ngưng tụ.

Chu trình cơ bản gồm:

Dàn bay hơi → máy nén → thiết bị ngưng tụ → giảm áp → dàn bay hơi

Cấu hình này phù hợp khi:

• Mức nhiệt yêu cầu không quá thấp.

• Tỷ số nén vẫn nằm trong phạm vi phù hợp của máy nén.

• Tải lạnh và điều kiện vận hành không đòi hỏi chia quá trình nén thành nhiều cấp.

Ưu điểm của hệ một cấp là:

• Sơ đồ đơn giản hơn.

• Ít thiết bị trung gian hơn.

• Dễ tổ chức vận hành hơn so với hệ nhiều cấp.

• Chi phí đầu tư có thể thấp hơn trong ứng dụng phù hợp.

Tuy nhiên, khi nhiệt độ bay hơi giảm sâu, chênh lệch áp suất giữa đầu hút và đầu đẩy tăng. Khi đó, nhiệt độ đầu đẩy, hiệu quả máy nén và giới hạn làm việc cần được đánh giá lại.

Khi nào hệ thống NH₃ cần hai cấp hoặc nhiều cấp?

Với kho đông sâu, cấp đông nhanh hoặc một số quá trình yêu cầu nhiệt độ thấp, việc nén toàn bộ chênh lệch áp suất chỉ trong một cấp có thể không còn phù hợp.

Hệ hai cấp chia quá trình nén thành:

Cấp thấp → áp suất trung gian → cấp cao

Giữa hai cấp có thể bố trí:

• Làm mát trung gian.

• Bình trung gian.

• Tách hơi nhanh.

• Các giải pháp thu hồi và phân phối môi chất phù hợp.

Việc chia cấp có thể giúp:

• Giảm tỷ số nén của từng máy.

• Kiểm soát nhiệt độ đầu đẩy.

• Cải thiện điều kiện làm việc của máy nén.

• Tăng hiệu quả trong một số ứng dụng nhiệt độ thấp.

Tuy nhiên, không nên đưa ra một mốc nhiệt độ duy nhất rồi kết luận “dưới mức này bắt buộc phải hai cấp”. Lựa chọn còn phụ thuộc loại máy nén, nhiệt độ ngưng tụ, tải lạnh và toàn bộ phương án thiết kế.

Hệ tuần hoàn cưỡng bức cấp dư amoniac hoạt động thế nào?

Một cấu hình rất đặc trưng trong hệ lạnh NH₃ công nghiệp là tuần hoàn cưỡng bức cấp dư môi chất, thường được gọi theo thuật ngữ kỹ thuật là liquid overfeed.

Nguyên lý gồm:

1. NH₃ lỏng được chứa tại bình tuần hoàn hạ áp.

2. Bơm đưa môi chất tới các dàn bay hơi.

3. Lượng NH₃ cấp vào lớn hơn lượng môi chất thực tế cần bay hơi.

4. Hỗn hợp hơi và lỏng quay về bình tuần hoàn.

5. Bình tách giữ lại phần lỏng.

6. Hơi NH₃ đi về máy nén.

7. Phần lỏng tiếp tục được bơm tuần hoàn.

Việc cấp dư giúp bề mặt trao đổi nhiệt trong dàn bay hơi được làm ướt tốt hơn, qua đó hỗ trợ khả năng truyền nhiệt và phân phối môi chất tới nhiều dàn.

Đây là lý do cấu hình bơm dịch được sử dụng rộng trong các hệ thống lạnh công nghiệp lớn.

Đổi lại, hệ thống cần thêm:

• Bơm NH₃.

• Bình tuần hoàn.

• Đường hồi hỗn hợp hơi – lỏng.

• Van và bộ điều khiển mức.

• Lượng môi chất nạp có thể lớn hơn một số cấu hình khác.

Cấp dịch trực tiếp, ngập dịch và cấp dư khác nhau thế nào?

Ba cách cấp môi chất thường được nhắc tới gồm:

Cách cấp môi chất	Nguyên lý	Đặc điểm
Cấp dịch trực tiếp – DX	NH₃ được điều tiết để phần lớn bay hơi trong dàn	Có thể giảm lượng môi chất nạp
Ngập dịch	Bề mặt trao đổi nhiệt được duy trì tiếp xúc nhiều với NH₃ lỏng	Khả năng truyền nhiệt tốt
Cấp dư bằng bơm	Bơm lượng NH₃ lớn hơn lượng bay hơi thực tế	Phù hợp nhiều hệ công nghiệp lớn

Không có phương án nào tốt nhất cho mọi dự án.

Hệ cấp dư phù hợp với nhiều nhà máy lớn, nhưng với hệ thống nhỏ, yêu cầu giảm lượng nạp hoặc thiết bị đóng gói sẵn, cấp dịch trực tiếp và những cấu hình khác có thể hợp lý hơn.

Hệ thống NH₃/CO₂ cascade hoạt động ra sao?

Một hướng khác là kết hợp NH₃ với CO₂ (R744) trong hệ thống cascade, tức hai chu trình lạnh riêng biệt trao đổi nhiệt với nhau.

Thông thường:

• NH₃ đảm nhiệm tầng nhiệt độ cao.

• CO₂ đảm nhiệm tầng nhiệt độ thấp.

• Hai môi chất không hòa trộn trực tiếp.

• Nhiệt được truyền qua bộ trao đổi nhiệt trung gian.

Cấu hình này cho phép giới hạn phần lớn lượng NH₃ trong khu vực máy lạnh, trong khi CO₂ được phân phối tới những dàn bay hơi ở khu vực sản xuất hoặc bảo quản.

EPA ghi nhận hệ cascade có thể giúp giảm lượng môi chất của một tầng và hiện là một trong các cấu hình được sử dụng để phát triển các hệ thống có tác động môi trường thấp hơn.

Một số lợi ích có thể gồm:

• Giảm lượng NH₃ phân bố trong khu vực có người làm việc.

• Phù hợp các tải lạnh nhiệt độ thấp.

• Cho phép tận dụng ưu điểm của từng môi chất.

Tuy nhiên, hệ NH₃/CO₂ có thêm bộ trao đổi nhiệt và hai mạch lạnh riêng nên thiết kế, điều khiển và chi phí đầu tư cũng cần được tính toán tổng thể.

Hệ thống amoniac lượng nạp thấp là gì?

Xu hướng khác trong lạnh công nghiệp là giảm lượng NH₃ chứa trong toàn bộ hệ thống.

Hệ thống amoniac lượng nạp thấp không có một cấu hình duy nhất mà có thể được phát triển thông qua:

• Thiết bị trao đổi nhiệt nhỏ gọn.

• Hệ thống đóng gói sẵn.

• Giảm chiều dài đường ống NH₃.

• Sử dụng vòng tải lạnh thứ cấp.

• Kết hợp NH₃/CO₂.

• Tối ưu bình chứa và lượng môi chất.

• Giới hạn NH₃ chủ yếu trong phòng máy.

Mục tiêu là duy trì khả năng làm lạnh cần thiết nhưng giảm lượng amoniac tồn tại trong hệ thống.

Lợi ích tiềm năng gồm:

• Giảm lượng NH₃ có thể thoát ra khi xảy ra sự cố.

• Hạn chế môi chất trong khu vực sản xuất.

• Giảm lượng môi chất phải quản lý.

• Phù hợp với một số nhà máy muốn tiếp tục sử dụng R717 nhưng giảm lượng nạp.

Tuy nhiên, lượng nạp thấp không tự động đồng nghĩa với hiệu suất cao hơn. Hiệu quả phải được đánh giá theo tải lạnh, cấu hình thiết bị và điều kiện vận hành thực tế.

Hệ thống làm lạnh NH₃ được ứng dụng ở đâu?

Kho lạnh và trung tâm phân phối

NH₃ phù hợp với kho lạnh công suất lớn có nhiều vùng nhiệt độ như:

• Kho mát.

• Kho đông.

• Khu vực xuất nhập hàng.

• Khu bảo quản kem, thịt, thủy sản hoặc rau quả.

ASHRAE đưa trung tâm phân phối nhiều mức nhiệt độ vào nhóm ứng dụng điển hình của hệ R717.

Chế biến và cấp đông thủy sản

Các nhà máy thủy sản thường có tải lạnh lớn từ:

• Tủ đông.

• Băng chuyền cấp đông.

• Kho đông.

• Khu chế biến.

• Hệ nước lạnh.

Đây là môi trường mà hệ thống NH₃ nhiều cấp hoặc cấp dịch bằng bơm có thể được cân nhắc.

Chế biến thịt và thực phẩm

Amoniac được ứng dụng cho:

• Làm mát phòng sản xuất.

• Kho lạnh nguyên liệu.

• Kho đông thành phẩm.

• Hệ thống cấp đông.

• Làm lạnh nước và dung dịch phục vụ sản xuất.

Nhà máy bia, sữa và nước giải khát

NH₃ có thể làm lạnh nước hoặc dung dịch tải lạnh trước khi môi chất thứ cấp đưa lạnh tới các quá trình sản xuất.

Cách này cho phép hạn chế NH₃ trong khu vực máy lạnh nếu thiết kế yêu cầu.

Công nghiệp hóa chất

R717 còn được dùng trong một số quy trình cần:

• Làm lạnh phản ứng.

• Ngưng tụ.

• Duy trì nhiệt độ thiết bị.

• Tạo nhiều mức nhiệt độ lạnh trong cùng nhà máy.

Ưu điểm của hệ thống làm lạnh bằng amoniac

Những lợi thế chính gồm:

• Hiệu quả nhiệt động tốt: phù hợp với nhiều tải lạnh công nghiệp.

• Khả năng đáp ứng công suất lớn: thích hợp kho lạnh và nhà máy vận hành liên tục.

• Làm việc ở nhiều mức nhiệt độ: từ kho mát tới cấp đông sâu trong phạm vi thiết kế của R717.

• Là môi chất lạnh tự nhiên: không thuộc nhóm HFC có chỉ số làm nóng lên toàn cầu cao.

• Hệ thống kỹ thuật đã phát triển lâu năm: có nhiều loại máy nén, van, thiết bị và tiêu chuẩn chuyên ngành.

• Có thể triển khai nhiều cấu hình: một cấp, hai cấp, cấp dịch bằng bơm, lượng nạp thấp hoặc NH₃/CO₂.

Nhưng hiệu quả thực tế còn phụ thuộc thiết kế. Không nên mặc định rằng chỉ cần sử dụng NH₃ thì hệ thống sẽ tự động tiết kiệm điện.

Hạn chế của hệ thống lạnh amoniac

Bên cạnh các ưu điểm, R717 cũng có những yêu cầu kỹ thuật đáng lưu ý:

• NH₃ có độc tính và gây kích ứng mạnh khi rò rỉ.

• Người vận hành cần được đào tạo phù hợp.

• Cần hệ thống phát hiện rò rỉ và cảnh báo.

• Yêu cầu thông gió và xử lý sự cố phải được tính từ giai đoạn thiết kế.

• Ammonia không tương thích với đồng và nhiều hợp kim đồng trong các điều kiện sử dụng hệ thống lạnh thông thường.

• Đường ống, bình áp lực và van cần phù hợp với R717.

• Việc bảo trì đòi hỏi quy trình chuyên môn.

• Không phải lựa chọn phù hợp cho mọi hệ dân dụng hoặc hệ thương mại nhỏ.

Phần độc tính của NH₃ nên được đánh giá riêng theo nồng độ và thời gian phơi nhiễm; không thể chỉ dựa vào mùi để xác định một khu vực có an toàn hay không.

Hệ thống NH₃ khác hệ dùng HFC/HFO như thế nào?

Tiêu chí	NH₃/R717	HFC/HFO điển hình
Thế mạnh ứng dụng	Hệ lạnh công nghiệp, tải lớn	Từ hệ nhỏ đến công nghiệp tùy môi chất
Hiệu quả	Tốt trong nhiều điều kiện công nghiệp	Phụ thuộc môi chất và thiết kế
Môi trường	Môi chất tự nhiên	Chỉ số GWP thay đổi theo từng loại
Độc tính	Cần kiểm soát chặt	Nhiều loại có độc tính thấp hơn
Vật liệu đường ống	Có yêu cầu riêng	Tùy từng môi chất
Quy mô hệ thống	Rất phổ biến ở tải lớn	Phạm vi rất rộng
Yêu cầu vận hành	Cần nhân sự có chuyên môn	Thay đổi theo hệ thống

Không nên đưa ra một tỷ lệ cố định kiểu “NH₃ tiết kiệm điện hơn 20%” cho mọi trường hợp.

Điện năng tiêu thụ còn phụ thuộc:

• Nhiệt độ bay hơi.

• Nhiệt độ ngưng tụ.

• Hiệu suất máy nén.

• Kiểu cấp dịch.

• Mức tải từng thời điểm.

• Điều khiển áp suất.

• Hiệu quả dàn ngưng tụ và dàn bay hơi.

• Chế độ xả đá.

• Bảo trì hệ thống.

Các yếu tố cần xác định khi thiết kế hệ thống lạnh NH₃

Trước khi lựa chọn cấu hình, doanh nghiệp cần xác định ít nhất các yếu tố sau:

1. Tổng tải lạnh: gồm tải sản phẩm, truyền nhiệt, người, thiết bị và quá trình sản xuất.

2. Mức nhiệt độ yêu cầu: kho mát, kho đông hay cấp đông sâu.

3. Nhiệt độ bay hơi thiết kế: ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng và hiệu suất máy nén.

4. Điều kiện ngưng tụ: phụ thuộc khí hậu và giải pháp thải nhiệt.

5. Số mức nhiệt độ: một hay nhiều khu vực lạnh.

6. Số cấp nén: một cấp, hai cấp hoặc cấu hình khác.

7. Cách cấp môi chất: trực tiếp, ngập dịch hay cấp dư bằng bơm.

8. Lượng NH₃ nạp: cần cân bằng hiệu suất với mục tiêu giảm tồn trữ môi chất.

9. Số lượng và loại máy nén: ảnh hưởng dự phòng và điều chỉnh tải.

10. Kiểu thiết bị ngưng tụ: phụ thuộc nước, không gian và điều kiện môi trường.

11. Phương pháp xả đá: đặc biệt với dàn ở nhiệt độ thấp.

12. Thiết kế đường ống: kiểm soát tổn thất áp suất và dòng môi chất.

13. Hệ điều khiển: giám sát nhiệt độ, áp suất, mức lỏng và tải.

14. Phát hiện rò rỉ và thông gió: tích hợp ngay từ khâu thiết kế.

15. Khả năng bảo trì: bố trí thiết bị cần thuận tiện cho cô lập, kiểm tra và sửa chữa.

Có thể tóm tắt quá trình lựa chọn theo thứ tự:

Tải lạnh → Nhiệt độ → Cấu hình hệ thống → Lượng NH₃ → Hiệu suất → Yêu cầu an toàn → Chi phí vòng đời

Tiêu chuẩn nào áp dụng cho hệ thống lạnh amoniac?

IIAR xây dựng một bộ tiêu chuẩn chuyên biệt cho hệ thống lạnh amoniac, bao phủ các giai đoạn từ thiết kế, lắp đặt đến vận hành, bảo trì và ngừng sử dụng.

Các tài liệu thường được nhắc tới gồm:

• IIAR 2: thiết kế hệ thống lạnh amoniac mạch kín.

• IIAR 3: van sử dụng trong hệ ammonia.

• IIAR 4: lắp đặt hệ thống.

• IIAR 5: chạy thử và đưa vào vận hành.

• IIAR 6: kiểm tra, thử nghiệm và bảo trì.

• IIAR 7: quy trình vận hành.

• IIAR 8: ngừng sử dụng hệ thống.

• IIAR 9: yêu cầu an toàn tối thiểu cho các hệ thống hiện hữu.

Tính đến ngày 31/8/2026, dự thảo BSR/IIAR 2-2026 đã kết thúc đợt lấy ý kiến công khai đầu tiên vào ngày 24/8/2026 và vẫn đang trong quá trình xây dựng tiêu chuẩn. Vì vậy, không nên coi bản dự thảo 2026 là tiêu chuẩn chính thức đã thay thế phiên bản hiện hành trước đó.

ASHRAE cũng lưu ý việc thiết kế hệ ammonia phải tham chiếu các tiêu chuẩn an toàn liên quan, tiêu chuẩn IIAR và các quy định pháp lý áp dụng tại địa phương.

Đối với dự án tại Việt Nam, các tài liệu quốc tế có thể được dùng làm nguồn tham khảo kỹ thuật nhưng hệ thống vẫn phải đáp ứng quy chuẩn, tiêu chuẩn và yêu cầu pháp lý hiện hành tại Việt Nam.

Khi nào nên chọn hệ thống làm lạnh bằng amoniac?

R717 đặc biệt đáng cân nhắc khi dự án có:

• Tải lạnh lớn.

• Nhu cầu vận hành liên tục.

• Nhiều khu vực nhiệt độ.

• Kho đông hoặc cấp đông.

• Nhà máy chế biến thực phẩm.

• Quy trình cần nhiệt độ thấp.

• Đội ngũ vận hành và bảo trì có chuyên môn.

• Điều kiện bố trí phòng máy và hệ thống an toàn phù hợp.

Ngược lại, NH₃ chưa chắc là phương án tối ưu khi:

• Tải lạnh rất nhỏ.

• Công trình nằm trong khu vực khó bố trí hệ thống an toàn phù hợp.

• Không có nhân sự đủ khả năng vận hành.

• Doanh nghiệp muốn hạn chế tối đa lượng NH₃ trong khu vực sử dụng.

• Một hệ CO₂, môi chất khác hoặc hệ tải lạnh thứ cấp đáp ứng tổng chi phí vòng đời tốt hơn.

Do đó, không nên lựa chọn chỉ dựa trên câu hỏi “NH₃ có hiệu suất cao không”. Phương án phù hợp cần được đánh giá đồng thời về tải lạnh, nhiệt độ, mức độ phức tạp, lượng môi chất, hiệu quả năng lượng, khả năng bảo trì và yêu cầu an toàn.

Kết luận

Hệ thống làm lạnh bằng amoniac sử dụng R717 trong chu trình nén hơi để hấp thụ nhiệt tại dàn bay hơi và thải nhiệt tại thiết bị ngưng tụ. Nhờ đặc tính nhiệt động phù hợp, NH₃ được ứng dụng rộng trong kho lạnh, chế biến thực phẩm và các hệ thống lạnh công nghiệp công suất lớn với nhiều cấu hình như một cấp, hai cấp, cấp dịch bằng bơm, lượng nạp thấp hay NH₃/CO₂. Khi lựa chọn hệ thống, doanh nghiệp cần đánh giá đồng thời tải lạnh, nhiệt độ, cấu hình thiết bị, lượng NH₃, khả năng vận hành và các yêu cầu an toàn thay vì chỉ dựa vào công suất.