Sử dụng quạt hút ống dẫn để đơn giản hóa bố trí hệ thống thông gió.

Tại sao quạt cắm ống dẫn giúp đơn giản hóa bố trí hệ thống thông gió

Quạt cắm ống dẫn là một bánh xe công tác ly tâm được lắp đặt trực tiếp bên trong ống dẫn hoặc buồng phân phối, không có vỏ xoắn (scroll housing) như trên quạt ly tâm truyền thống. Chỉ riêng lựa chọn thiết kế này đã thay đổi cách bố trí một hệ thống thông gió. Thay vì xây dựng một đường ống dẫn dài dẫn tới phòng đặt quạt ở xa, quạt được đặt gần đường đi của luồng khí mà nó phục vụ. Kết quả là giảm số lượng phụ kiện nối, rút ngắn chiều dài ống dẫn và giảm tổn thất áp suất do các đoạn cong và chuyển tiếp. Đối với các dự án cải tạo, điều này còn quan trọng hơn nữa. Các tòa nhà hiện hữu thường có không gian trần hạn chế và không đủ chỗ để xây thêm phòng đặt quạt. Quạt cắm có thể được lắp vừa khít vào buồng phân phối hoặc một đoạn ống ngắn vẫn đảm bảo lưu lượng khí yêu cầu. Bố trí trở nên đơn giản hơn vì quạt lúc này trở thành một phần của ống dẫn, chứ không còn là một thiết bị riêng biệt cần khoang lắp đặt riêng.

Cách thiết kế quạt cắm làm giảm độ phức tạp của hệ thống ống dẫn

Bánh xe công tác trong quạt nút ống dẫn hút không khí theo hướng trục vào cửa hút và đẩy ra theo hướng bán kính vào ống dẫn hoặc buồng phân phối. Không cần đoạn chuyển tiếp cửa xả lớn. Điều này làm giảm số lượng phụ kiện và tổng chiều dài ống dẫn. Trong hệ thống thông thường, cửa xả quạt thường yêu cầu một đoạn thẳng dài để phục hồi áp suất và giảm nhiễu loạn. Quạt nút có thể đặt gần điểm xả hơn, nhờ đó tiết kiệm không gian và vật liệu. Hình dáng nhỏ gọn cũng hỗ trợ việc tiếp cận bảo trì. Một cửa bảo trì trên buồng phân phối cho phép tiếp cận động cơ và bánh xe công tác mà không cần tháo dỡ hệ thống ống dẫn. Đổi lại, điều kiện tại cửa hút rất quan trọng. Cửa hút kém — ví dụ có các khúc gấp sắc hoặc chướng ngại vật — có thể gây xoáy và tiếng ồn. Thiết kế tốt bao gồm một đoạn cửa hút thẳng và luồng khí tiếp cận êm ái. Khi thực hiện đúng những điều này, bố trí đơn giản hóa sẽ hoạt động hiệu quả.

So sánh quạt nút ống dẫn với quạt ly tâm truyền thống

Bảng dưới đây so sánh các bố trí quạt phổ biến cho các bố trí thông gió. Các giá trị nêu ra là điển hình và có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất và ứng dụng.

Bang so sanh cho thay ly do quạt cắm (plug fan) duoc ung dung rong rai trong cac bo tri hep. Quat ly tam truyen thong van co the la lua chon tot hon khi can ap suat tinh rat cao hoac khi phong dat quat da san sang. Quat ong dan noi tiep phu hop voi luong khong khi nho nhung khong dat kha nang tao ap suat cua quat cắm. Lua chon phu hop tuy thuoc vao duong cong he thong, khong gian kha dung va muc tieu ve do on.

Bai hoc thuc te tu mot du an cap nhat toa nha thuong mai

Một tòa nhà thương mại ở miền đông Trung Quốc cần nâng cấp hệ thống thông gió mà không phải đóng cửa các tầng bên dưới. Thiết kế ban đầu sử dụng quạt ly tâm đặt trên mái và một ống dẫn đứng dài. Ống dẫn chiếm diện tích quý giá và gây tổn thất áp suất, buộc quạt phải hoạt động mạnh hơn mức cần thiết. Đội dự án đã thay thế đơn vị trên mái bằng một quạt cắm (plug fan) lắp trong buồng phân phối trung tâm. Bố trí mới rút ngắn chiều dài ống dẫn và giải phóng một giếng kỹ thuật. Trong quá trình hiệu chỉnh, đội phát hiện cửa hút quá gần một đoạn uốn góc 90 độ. Quạt phát ra tiếng ồn lớn hơn dự kiến. Việc thêm một đoạn thẳng ngắn và một cánh dẫn hướng (turning vane) đã khắc phục vấn đề. Bài học rút ra là dù bố trí được đơn giản hóa, thiết kế cửa hút vẫn đòi hỏi sự chú ý kỹ lưỡng. Các tiêu chuẩn AMCA về kiểm tra hiệu suất khí và hướng dẫn ASHRAE về thiết kế ống dẫn đều nhấn mạnh tầm quan trọng của điều kiện tiếp cận (approach conditions). Quạt cắm không phải là giải pháp thần kỳ. Đây là một công cụ bố trí đòi hỏi kỹ thuật tốt.

Bộ điều khiển, động cơ EC và các yếu tố liên quan đến năng lượng

Nhiều quạt bịt ống gió hiện đại sử dụng động cơ EC. Những động cơ này tích hợp sẵn điện tử cho phép điều khiển tốc độ chính xác và hiệu suất tốt ở tải một phần. Điều này quan trọng vì các hệ thống thông gió hiếm khi vận hành ở tải đầy suốt cả năm. Một quạt có thể giảm tốc độ trong giai đoạn mật độ người sử dụng thấp sẽ tiết kiệm năng lượng. Động cơ EC cũng chấp nhận tín hiệu điều khiển tương tự hoặc kỹ thuật số, giúp việc tích hợp với các hệ thống quản lý tòa nhà trở nên đơn giản hơn. Chiến lược điều khiển cần phù hợp với ứng dụng cụ thể. Điều khiển áp suất không đổi hoạt động tốt cho các hệ thống lưu lượng khí biến thiên. Điều khiển lưu lượng không đổi thích hợp cho thông gió công nghệ. Điều khiển dựa trên nhiệt độ hoặc nồng độ CO2 phổ biến trong không gian thương mại. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (U.S. Department of Energy) đã chỉ ra rằng năng lượng tiêu thụ bởi quạt có thể chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng mức tiêu thụ điện của tòa nhà, do đó hiệu suất ở tải một phần cần được quan tâm đặc biệt. Hạn chế là động cơ EC nhạy cảm với nhiệt và nguồn điện không ổn định. Việc làm mát buồng bao che đúng cách và bảo vệ chống xung điện là rất quan trọng. Một bộ điều khiển giá rẻ có thể triệt tiêu lợi ích của một động cơ chất lượng cao.

Chỉ định quạt nút ống dẫn phù hợp với sự hỗ trợ của Fanova

Việc xác định quạt bịt ống bắt đầu từ lưu lượng khí yêu cầu, áp suất tĩnh và không gian sẵn có. Sau đó, kiểm tra điều kiện đầu vào, giới hạn độ ồn và yêu cầu điều khiển. Quạt có đường đặc tính phù hợp sẽ vận hành gần điểm hiệu suất tối ưu của nó. Quạt có công suất quá lớn sẽ lãng phí năng lượng và có thể gây hiện tượng xung kích. Quạt có công suất quá nhỏ sẽ không đáp ứng được nhu cầu. Fanova, được thành lập năm 2003, là nhà sản xuất quạt EC chuyên nghiên cứu, thiết kế, tùy chỉnh và sản xuất quạt ly tâm EC, quạt hướng trục EC và quạt xoáy EC. Fanova phục vụ các hệ thống làm sạch và HVAC, thiết bị thông gió, cơ sở hạ tầng giao thông, cơ sở hạ tầng y tế, thiết bị gia dụng và máy móc. Đối với các dự án cần quạt nhỏ gọn kèm khả năng điều khiển linh hoạt, Fanova cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và năng lực sản xuất chuyên sâu. Bố trí thông gió tối ưu là bố trí phù hợp với không gian, đường đi của luồng khí và đặc điểm tải. Quạt bịt ống có thể đơn giản hóa bố trí này khi thiết kế tuân thủ đúng điều kiện đầu vào và chiến lược điều khiển.