Có thể dùng một bộ điều khiển nhiệt độ tiêu chuẩn, có sẵn trên thị trường làm mô-đun kiểm soát nhiệt độ. Bộ điều khiển được nhiều nhà sản xuất cung cấp với đa dạng tùy chọn. Tất cả đều có màn hình hiển thị nhiệt độ, lắp trên bảng điều khiển, và nhận tín hiệu nhiệt độ đầu vào từ Cảm biến nhiệt độ điện trở (RTD) hoặc cặp nhiệt điện. Ngoài ra còn có nhiều tùy chọn kết nối giao tiếp khác. Nhiều bộ điều khiển có một tính năng hữu ích là chức năng tự động hiệu chỉnh Tỷ lệ-Tích phân-Vi phân (PID). Tính năng này cho phép bộ điều khiển tự tính toán phản ứng tối ưu trước các nhiễu loạn của hệ thống. Nhiễu loạn có thể xuất hiện dưới dạng tải quy trình thay đổi, điểm đặt thay đổi hoặc nhiễu tín hiệu. Sau khi tự động hiệu chỉnh xong, người dùng có thể cần điều chỉnh thêm một số thông số để đảm bảo nhiệt độ lưu chất quy trình nằm trong giới hạn kiểm soát cho phép. Điều này không có nghĩa là việc hiệu chỉnh chiller theo thiết bị đã hoàn tất. Người dùng cần lưu ý rằng tính năng tự động hiệu chỉnh chỉ cố gắng hiệu chỉnh bộ điều khiển nhiệt độ tại một điểm vận hành đang được đánh giá.

Việc sử dụng PLC mang đến sự linh hoạt cần thiết để đáp ứng những yêu cầu điều khiển khắt khe hơn. PLC cho phép tích hợp liền mạch các phép đo không liên quan trực tiếp đến nhiệt độ như áp suất, lưu lượng, nhiệt độ môi trường, v.v, hoặc các sự kiện quan trọng như quá tải bơm, ngắt an toàn, v.v vào trong sơ đồ điều khiển thích nghi. PLC cũng là phương tiện để thu thập dữ liệu và truyền thông. PLC dễ dàng kết nối với hệ thống máy chủ thông qua nhiều tùy chọn truyền thông khác nhau.

Có nhiều kết nối bus trường khác nhau (Profibus, DeviceNet, Lonworks, v.v.), cùng với các liên kết nối tiếp và Ethernet không độc quyền. Điều này giúp người dùng tích hợp chiller với thiết bị tốt hơn. Kiểm soát nhiệt độ là chức năng quan trọng đối với nhiều quy trình công nghiệp, nhưng độ ổn định nhiệt độ cũng quan trọng không kém với một số quy trình. Độ ổn định càng cao thì chi phí thường càng tăng.

Mặc dù bình chứa giúp duy trì nhiệt độ ổn định cho chất lỏng được cấp đến thiết bị, nhưng nó cũng làm giảm tác động của những biến động nhiệt độ lớn trong chất lỏng hồi về từ thiết bị. Những thay đổi này bắt nguồn từ tải nhiệt biến động. Ví dụ: một laser đang hoạt động có thể tạo tải nhiệt không đổi 300 W lên chất lỏng trong 5 phút. Sau đó công suất laser có thể tăng lên 500 W trong 5 phút, rồi giảm trở lại 300 W trong 5 phút tiếp theo. Chu kỳ này có thể lặp lại liên tục. Việc tăng tải nhiệt thêm 67% sẽ khiến nhiệt độ chất lỏng hồi về chiller thay đổi đột ngột. Vì nhiệt độ chất lỏng trong bình chứa thay đổi chậm hơn, mô-đun kiểm soát nhiệt độ cũng phản ứng chậm hơn với những thay đổi này.

Có thể tăng độ ổn định nhiệt độ cho các quy trình động bằng cách đo nhiệt độ chất lỏng ngay tại đầu ra của hệ thống làm lạnh, trước khi vào bình chứa. (Xem Hình 4.) Mô-đun kiểm soát nhiệt độ nhận biết các đợt tăng vọt nhiệt độ và phản ứng kịp thời. Chỉ cần thay đổi điểm đo, độ ổn định nhiệt độ của chất lỏng cấp đến thiết bị có thể tăng gấp đôi. (Xem Hình 5.)

Cần lưu ý rằng nếu một chiller được thiết kế cho độ ổn định ±0,5°C bằng van đóng/mở (như van điện từ trong hệ thống lạnh), việc tăng độ ổn định sẽ khiến van vận hành thường xuyên hơn, làm giảm tuổi thọ van. Vấn đề này có thể xảy ra khi dùng tính năng tự động hiệu chỉnh trên bộ điều khiển nhiệt độ có sẵn. Do đó, chiller chỉ nên cung cấp mức độ ổn định vừa đủ để duy trì quy trình trong tầm kiểm soát.

Một vấn đề phổ biến khác liên quan đến kiểm soát nhiệt độ chiller là thất thoát nhiệt ra môi trường hoặc xung quanh trên đường từ chiller đến thiết bị. Tình trạng này thường xảy ra khi lưu chất quy trình nóng hơn hoặc lạnh hơn nhiều so với nhiệt độ phòng và có lượng lớn khoảng cách cũng như đường ống giữa chiller và thiết bị. Đôi khi chiller còn được đặt ở tầng khác so với thiết bị. Ví dụ: chất lỏng ra khỏi chiller ở 15°C có thể ấm lên đến 20°C khi đến được thiết bị, do bị không khí trong phòng làm tăng nhiệt độ. Quy trình yêu cầu chất lỏng được cấp đến thiết bị ở nhiệt độ không đổi 15°C chứ không phải 20°C. Để khắc phục, có thể nhập một giá trị bù 5°C vào mô-đun kiểm soát nhiệt độ. Nhiệt độ điểm đặt nhập vào cho chiller là 15°C, nhưng thực tế chiller sẽ điều khiển ở mức 10°C. Nhờ vậy quy trình vẫn nhận được chất lỏng 15°C như yêu cầu, còn chiller sẽ hiển thị hoặc truyền đi giá trị 15°C trên màn hình hay qua kênh truyền thông.

Có một số quy trình nhạy cảm hơn với nhiệt độ, chẳng hạn như trong thiết bị y tế, một số loại laser và thiết bị bán dẫn. Đối với chiller tuần hoàn, mức ổn định ±0,1°C so với nhiệt độ điểm đặt ở một tải nhiệt xác định không hiếm gặp. Tuy nhiên, như đã đề cập, nên xác nhận rõ mức độ ổn định này có thực sự cần thiết cho quy trình hay không, vì điều đó có thể làm tăng chi phí linh kiện hoặc chi phí phát triển chiller. Thuật toán PID trong mô-đun kiểm soát nhiệt độ sẽ điều khiển van đóng/mở hoặc van điều tiết trong hệ thống làm lạnh. Van điều tiết thường là loại van bước, cho phép điều khiển tinh hơn tại điểm vận hành. Van này cũng không bị giới hạn số chu kỳ hoạt động trong suốt vòng đời như van đóng/mở thông thường. Tuy nhiên, van điều tiết mất nhiều thời gian hơn để đóng/mở hoàn toàn so với van đóng/mở thông thường. Vì vậy, chiller sẽ mất nhiều thời gian hơn để đạt đến nhiệt độ mới khi có thay đổi đột ngột ở điểm đặt.

Việc kiểm soát nhiệt độ trong chiller có thể trở nên phức tạp khi phải điều khiển nhiều vòng tuần hoàn chất lỏng, hoặc vận hành trong dải nhiệt độ rộng với tải nhiệt biến động lớn. Trong trường hợp này, PLC và OIT thường được sử dụng vì có thể lập trình để điều khiển nhiều thiết bị và chạy nhiều vòng lặp PID cùng lúc. Các thiết bị này cho độ linh hoạt tối đa, giới hạn duy nhất là chương trình được tạo ra cho chúng.

Tóm lại, việc xác định chính xác các điểm vận hành hệ thống và mức ổn định cần thiết là rất quan trọng. Xác định sai các thông số này có thể khiến nhiệt độ thiết bị mất kiểm soát và/hoặc phát sinh chi phí không cần thiết. Một nhà sản xuất chiller giàu kinh nghiệm sẽ tư vấn đúng loại chiller tùy chỉnh hoặc tiêu chuẩn dựa trên các thông số đầu vào chính xác.

Trong tương lai, yêu cầu về sự hài lòng của khách hàng sẽ ngày càng được nâng cao hơn nữa. Khách hàng cần dịch vụ trở thành một phần liền mạch trong tổ chức của mình. Hệ thống làm mát và chiller tuần hoàn vốn dĩ liên tục đo lường các thông tin quan trọng về tình trạng toàn hệ thống thông qua cảm biến và bộ điều khiển tích hợp sẵn. Nhờ đó, hệ thống làm mát và chiller có thể được tận dụng hiệu quả để truyền đạt các sự cố của hệ thống qua giao diện RS232. Nguồn thông tin phong phú này giúp bảo trì và bảo vệ toàn bộ thiết bị trong hệ thống.

Ở mức đơn giản nhất, RS232 có thể dùng để điều khiển các chức năng cơ bản của chiller và kiểm tra xem hệ thống có gặp sự cố nào không. Hầu hết người dùng chỉ dùng RS232 để bật/tắt thiết bị và điều khiển các chức năng cơ bản như điểm đặt. Tuy nhiên, vì hầu như mọi chức năng của chiller đều có thể truy cập qua giao diện RS232, nên khả năng của nó vượt xa những gì kể trên.

Việc kiểm soát nhiệt độ trong chiller có thể trở nên phức tạp khi phải điều khiển nhiều vòng tuần hoàn chất lỏng, hoặc vận hành trong dải nhiệt độ rộng với tải nhiệt biến động lớn. Trong trường hợp này, PLC và OIT thường được sử dụng vì có thể lập trình để điều khiển nhiều thiết bị và chạy nhiều vòng lặp PID cùng lúc. Các thiết bị này cho độ linh hoạt tối đa, giới hạn duy nhất là chương trình được tạo ra cho chúng.

Tóm lại, việc xác định chính xác các điểm vận hành hệ thống và mức ổn định cần thiết là rất quan trọng. Xác định sai các thông số này có thể khiến nhiệt độ thiết bị mất kiểm soát và/hoặc phát sinh chi phí không cần thiết. Một nhà sản xuất chiller giàu kinh nghiệm sẽ tư vấn đúng loại chiller tùy chỉnh hoặc tiêu chuẩn dựa trên các thông số đầu vào chính xác.

Ví dụ: chiller tuần hoàn của Eaton có thể theo dõi và truyền đạt thông tin về các thay đổi áp suất. Khi hệ thống được lắp đặt và đưa vào vận hành, chỉ số áp suất phía chất lỏng lúc đó có thể được ghi lại làm điểm tham chiếu để liên tục theo dõi áp suất phía chất lỏng sau này. Nếu thiết bị của bạn phát hiện xu hướng áp suất tăng hoặc giảm đột ngột trong một khoảng thời gian hoặc nhiều ngày, ví dụ do sự cố đường ống, ăn mòn hoặc tắc nghẽn bộ lọc, bạn sẽ được cảnh báo sớm trước khi sự cố thực sự xảy ra.

Những thay đổi nhiệt độ chậm nhưng liên tục cũng là dấu hiệu cảnh báo sự cố sắp xảy ra. Nếu hệ thống dần mất khả năng duy trì nhiệt độ trong quá trình vận hành bình thường, đó có thể là dấu hiệu cho thấy các linh kiện điện tử đang được làm mát bị quá nhiệt hoặc ngừng hoạt động do lỗi nội bộ, hoặc có thể chiller đang suy giảm hiệu suất. Chiller của Eaton có khả năng đo lường những thay đổi nhiệt độ nhỏ tới 1/100 độ và truyền dữ liệu này qua giao diện RS232.

Việc xây dựng các bài kiểm tra hệ thống khi khởi động, hoặc chạy định kỳ bằng các tính năng đo lường và kiểm soát sẵn có của chiller, là cách cực kỳ hiệu quả để phát hiện sự cố trước khi chúng xảy ra và gây ngừng hoạt động. Việc đo nhiệt độ, áp suất và các thông số khác bằng cảm biến tích hợp của chiller cùng giao diện RS232 giúp tránh được chi phí và sự phức tạp khi phải lắp thêm cảm biến nhiệt độ và áp suất riêng; đồng thời việc chẩn đoán và khắc phục sớm các lỗi hay sự cố hệ thống còn giúp tiết kiệm chi phí và thời gian ngừng hoạt động.

Tải xuống phần mềm giao tiếp RS232 và sao chép vào ổ cứng máy tính. Giải nén vào một thư mục (ví dụ như màn hình nền); không giải nén tệp KodiakPCHost.cab. Do tường lửa, vui lòng đổi tên tệp setup.exr thành setup.exe. Chạy tệp setup.exe. Nếu cửa sổ bật lên thông báo rằng tệp trên hệ thống của bạn mới hơn tệp đang được cài đặt, hãy chọn giữ lại tệp mới nhất. Sau đó, đảm bảo cổng com 1 được đặt ở 9600 baud, 8 bit dữ liệu, 1 bit dừng, không kiểm tra chẵn lẻ. Không nên bật điều khiển luồng bằng phần mềm. Lưu ý: nếu giải nén tệp zip bằng WinZip, cần dùng phiên bản 9.0 trở lên. Chương trình có giao diện đơn giản để hiển thị màn hình chính và các nút điều khiển. Bạn cần tắt trình chặn cửa sổ bật lên để cho phép tải xuống.

Tìm hiểu thêm về chiller tuần hoàn  với khả năng tích hợp các tính năng điều khiển hệ thống thông minh như Giao tiếp RS323.