Toàn tập về 1 hệ thống cooling pad trong nhà xưởng

Chào các bạn, mình là Duy HVAC đây, hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về hệ thống cooling pad trong nhà xưởng nhé. Bài viết của mình chia  thành các mục như sau :

Hệ thống cooling pad trong nhà xưởng là gì ?

Thật ra hệ thống cooling pad cũng không có khái niệm chuẩn quốc tế nào. Nhưng hiểu 1 cách tổng quan, thì hệ thống cooling pad là hệ thống làm mát bằng hơi nước thường áp dụng trong nhà xưởng, nhà kho, công ty may mặc…Đây là hệ thống  kết hợp giữa quạt gắn tường và các tấm cooling pad để tạo ra luồng hơi nước di chuyển bên trong nhà xưởng. Chút nữa chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về nguyên lý hoạt động của hệ thống này nhé.

Lợi ích của tấm cooling pad

Đối với các nhà xưởng, bên trong có rất nhiều người, thiết bị và máy móc tỏa nhiệt, nhất là vào mùa hè, nếu không có hệ thống làm mát nào, nhiệt độ nhà xưởng có thể tang lên 35-50 độ C.  Điều này gây ra sự bức bối, nóng nực và stress cho công nhân làm việc trong xưởng, làm giảm hiệu suất làm việc và năng suất sản xuất. Hệ thống cooling pad sẽ giúp cải thiện các vấn đề ở trên. Đây  là hệ thống làm mát cho hiệu quả tốt, thường sẽ giảm được nhiệt độ trong nhà từ 3-7 độ C, ngoài ra cũng rất tiết kiệm chi phí so với các hệ thống khác như điều hòa, máy làm lạnh nước…giúp tiết kiệm chi phí đầu tư và cả chi phí vận hành lâu dài.

Tuổi thọ của tấm cooling pad

Tuổi thọ của tấm cooling pad sẽ phụ thuộc khá nhiều vào mức độ sử dụng, chất lượng môi trường, và khả năng vận hành hệ thống. Thông thường 1 hệ thống cooling pad có thể sử dụng được trong vòng từ 5-8 năm. Nếu thường xuyên vệ sinh, bảo dưỡng thì tuổi thọ của 1 hệ thống cooling pad có thể lên tới 10 năm. Ví dụ như thường xuyên vệ sinh quạt, bơm, hút bụi tấm cooling pad, dùng 2 bơm chạy luân phiên..

Cấu tạo của hệ thống cooling pad

Cấu tạo của hệ thống cooling pad bao gồm các thành phần sau :

  • Quạt gắn tường, quạt hướng trục
  • Các tấm cooling pad
  • Bơm và hệ thống đường ống nước
  • Bình chứa nước hay bể chứa nước
  • Các tấm chắn  nhựa silicon 
  • Tủ điện điều khiển cho quạt, bơm và dây điện.

Mỗi thành phần cấu tạo đều có chức năng rất quan trọng để làm nên 1 hệ thống pad hoàn chỉnh. Bây giờ chúng ta hãy tìm hiểu từng thành phần nhé.

Thứ nhất, là quạt gắn tường :

Quạt gắn tường dùng trong hệ thống cooling pad trong nhà xưởng là quạt vuông công nghiệp, thường có 3 loại như sau :

STT Tên quạt  Thông số kỹ thuật
1Quạt vuông 1060x1060x400Công suất điện : 550W. Lưu lượng gió : 32000 m3/h
Điện áp : 220/380 – 50Hz.Tốc độ vòng quay : 450v/p
2Quạt vuông 1220x1220x400Công suất điện : 750W. Lưu lượng gió : 38000 m3/h
Điện áp : 220/380 – 50Hz. Tốc độ vòng quay : 450v/p
3Quạt vuông 1380x1380x400Công suất điện : 1.1kW. Lưu lượng gió : 44500 m3/h
Điện áp : 220/380 – 50Hz. Tốc độ vòng quay : 450v/p
Bảng thông số quạt gắn tường trong hệ thống cooling pad

Ngoài ra còn 1 số quạt gắn tường khác cũng có thể sử dụng trong hệ thống cooling pad như hình ảnh sau :

thong-so-quat-trong-he-thong-cooling-pad
Bảng thông số quạt trong hệ thống cooling pad

Ngoài các quạt gắn tường, 1 số dự án còn sử dụng hệ thống quạt hướng trục, hướng dòng hơi nước dọc theo chiều của nhà xưởng.

quat-huong-dong-trong-he-thong-cooling-pad
Quạt hướng dòng sử dụng trong hệ thống cooling pad

Thứ 2 là các tấm cooling pad :

Tấm cooling pad là 1 tấm màng giải nhiệt, có hình dạng như nhiều tổ ong ghép lại. Các tấm cooling pad thường được làm bằng các sợi Cellulose của các lá cây họ kim và gỗ của các cây vùng ôn đới nên rất bền với độ ẩm cao. Bề mặt của tấm cooling dạng lượn sóng, điều này giúp chúng tăng diện tích tiếp xúc, trao đổi, phân tán và tăng thời gian giữ lại hơi nước trên tấm pad này.

phan-loai-tam-cooling-pad-duy-hvac
Các tấm cooling pad thường dùng trong thực tế

Kích thước tấm cooling pad tiêu chuẩn có 1 số size phổ biến như sau :

kich-thuoc-tam-cooling-pad
Kích thước các tấm cooling pad được sản xuất tại nhà máy
  • Trong đó :
  • H : Chiều cao tấm cooling pad
  • H (mm)  : Chiều cao của tấm cooling pad (1000, 1500, 1800, 2000)
  • W (mm) : Chiều rộng của tấm cooling pad (300, 600)
  • D (mm)  : Độ dầy của tấm cooling pad (100, 150, 200)
  • h  (mm) : Chiều cao của rãnh sóng cooling pad (7, 5)
  • α (o)  : Góc nghiêng của lớp sóng (45)
  • β (o)  : Góc nghiêng của lớp sóng  (45)

Thông thường, tấm cooling pad có kích thước tiêu chuẩn là H1800 x W600 x D150 mm (Cao x Rộng x Độ dầy). Hiện nay, tấm cooling pad cũng có 1 số màu sắc cơ bản phù hợp với từng nhiệm vụ, chức năng và công năng của nhà xưởng.

  • Tấm cooling pad màu nâu : Đây là loại phổ biến nhất hiện nay, thường dùng cho tất cả các trường hợp được.
  • Tấm cooling pad đen : tấm cooling pad đen là tấm cooling có lớp sơn chuyên dụng trên bề mặt, lớp sơn này giúp chống được 1 số loại rong rêu cũng như giúp tấm cooling pad cứng chắc hơn  và dễ vệ sinh hơn trong quá trình sử dụng.
  • Tấm cooling pad xanh : được sơn 1 lớp sơn màu xanh dễ nhìn, tấm cooling pad này thường được sử dụng ở 1 số trang trại, nhà kính trồng cây để phù hợp với cảnh quan xung quanh.

Thứ 3 là bơm và hệ thống ống nước :

Bơm của hệ thống cooling pad trong nhà xưởng cũng sử dụng các loại bơm cấp nước thông dụng hiện nay. Có thể là bơm 1 pha, 3 pha tùy vào điều kiện nhà xưởng. Thông thường người ta thường sử dụng từ 2-3 bơm chạy luân phiên hoặc có 1 bơm dự phòng. Vì hệ thống hoạt động từ 8-12 tiếng 1 ngày nên nếu chúng ta dùng 1 bơm sẽ rất nhanh bị hỏng.

Hệ thống ống nước bao gồm 2 phần là ống nước cấp cho các tấm cooling pad và ống nước thoát cho các tấm cooling pad. Tùy vào lưu lượng cấp nước mà chúng ta tính được đường kính của ống nước này.

bo-trong-he-thong-cooling-pad
Bơm trong hệ thống cooling pad

Ngoài ra để cấp nước tuần hoàn cho hệ thống thì cần thêm bể chứa nước. Bể chứa nước có thể là bể xây bê tông hoặc bể nhựa. Dung tích bể chứa được tính bằng 21-42 lít trên 1m2 tấm pad. Công thức sẽ được làm rõ hơn trong phần thiết kế bên dưới.

Thứ 4 là các tấm chắn nhựa silicon :

Đối với trường hợp nhà xưởng cao trên 10mngoài việc sử dụng hệ thống cooling pad thông thường, người ta còn sử dụng thêm tấm chắn silicon treo giữa nhà xưởng. Việc sử dụng tấm chắn này có tác dụng giảm lượng hơi nước bị phân tán lên trên mái. Lúc này, chúng ta chỉ coi như chiều cao nhà xưởng tính từ mép dưới tấm silicon tới sàn hoàn thiện của nhà xưởng.

tam-chan-silicon-cooling-pad-duy-hvac
Tấm chắn nhựa silicon trong hệ thống cooling pad thường dùng cho nhà xưởng cao

Nguyên lý hoạt động của hệ thống cooling pad

Như vậy các bạn đã tìm hiểu tất cả các thành phần quan trọng nhất của hệ thống cooling pad trong nhà xưởng rồi. Tiếp theo, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của hệ thống này nhé. Các bạn có thể xem sơ đồ sau để hiểu rõ hơn.

so-do-cooling-pad-duy-hvac
Sơ đồ hệ thống cooling pad với quạt và các tấm pad

Trong nhà xưởng, thông thường các quạt hút sẽ được đặt đối diện với các tấm cooling pad. Một số trường hợp đặc biệt có thể đặt tấm cooling bên trái hoặc bên phải tấm pad. Hệ thống bơm nước, đường ống và bể nước sẽ cấp nước chảy tràn đều trên các tấm cooling pad. Hơi nước sẽ được các quạt hút, lưu thông trong xưởng làm giảm nhiệt độ, tăng độ ẩm cho toàn bộ không gian bên trong.

so-do-nguyen-ly-he-thong-cooling-pad-duy-hvac
Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp nước cho tấm cooling pad

Ở hình ảnh trên, các bạn có thể thấy được tấm cooling pad được cấp nước bởi hệ thống bơm, đường ống. Đường thoát nước từ tấm cooling pad sẽ được dẫn theo ống nước thoát và quay trở lại bể ( thùng) chứa nước để đảm bảo lượng nước được tuần hoàn, tránh lãng phí nguồn nước.

Ngoài ra, các bạn có thể xem thêm video sau để biết thêm về nguyên lý hoạt động của hệ thống cooling pad trong nhà xưởng này nhé :

Video hoạt động của hệ thống cooling pad

Các loại hệ thống cooling pad

Người ta chia hệ thống cooling pad trong nhà xưởng thành 2 loại như sau :

  • Hệ thống cooling pad áp suất âm
  • Hệ thống cooling pad áp suất dương
  • Về cơ bản, các thành phần trong 2 hệ thống này cũng giống nhau và đều có các thành phần như trình bày ở trên. Tuy nhiên, chúng khác nhau về nguyên lý tạo áp.

Hệ thống cooling pad áp suất âm là hệ thống dùng quạt hút ở phía đối diện với các tấm cooling pad :

he-thong-cooling-pad-ap-suat-am
Hệ thống cooling pad áp suất âm

Vị trí đặt quạt như vậy sẽ tạo ra 1 áp suất âm trong nhà xưởng, giúp hút toàn bộ các chất thải, khí CO2,.. từ xưởng ra bên ngoài.

Hệ thống cooling pad với áp suất dương là hệ thống có quạt đặt cạnh các tấm cooling pad và thổi trực tiếp vào vị trí cần làm mát. Hệ thống này có độ hiệu quả làm mát cao nhưng chỉ áp dụng đổi với các không gian nhỏ hơn hoặc bề rộng nhà xưởng nhỏ.

he-thong-cooling-pad-ap-suat-duong
Hệ thống cooling pad với áp suất dương

Các quạt sẽ được đặt ngay sau các tấm cooling pad. Hút hơi nước và thổi vào không gian nhà xưởng. Việc này sẽ tạo ra áp suất dương bên trong nhà xưởng, đẩy các chất thải, chất ô nhiểm ra bên ngoài, tạo cảm giác mát mẻ cho khu vực gần quạt.

Thiết kế hệ thống cooling pad

Như vậy chúng ta đã tìm hiểu về các thành phần và nguyên lý cấu tạo, hoạt động của hệ thống cooling pad trong nhà xưởng rồi. Bây giờ, chúng ta sẽ tìm hiểu về cách thiết kế và tính toán hệ thống cooling pad này nhé :

Tính toán lưu lượng hút :

Bội số trao đổi không khí đối với hệ thống cooling pad từ 40-70 lần. Do vậy lưu lượng hút sẽ được tính theo công thức :

Q = SxHxa

  • Trong đó :
  • Q : Lưu lượng hút thải
  • S : Diện tích nhà xưởng
  • H : Chiều cao nhà xưởng
  • a : bội số trao đổi không khí cho nhà xưởng

Tính số quạt :

Số quạt cần chọn sẽ bằng lưu lương hút ở trên chia cho lưu lượng của 1 quạt . Công thức tính số quạt như sau :

N = Q/q

  • Trong đó :
  • N : Số quạt
  • Q : Lưu lượng hút của toàn bộ nhà xưởng
  • q : lưu lượng của 1 quạt
  • Lưu lượng của 1 quạt sẽ phụ thuộc vào loại quạt sử dụng. Như ở phần 1 trình bày thì lưu lượng 1 quạt sẽ dao động từ 32.000-44.500 m3/h.

Tính số tấm cooling pad cần dùng :

Diện tích tấm cooling pad cũng sẽ phụ thuộc vào lưu lượng hút của nhà xưởng. Vận tốc gió đi qua tấm cooling pad khuyến nghị là từ 1.8-2.5 m/s. Do đó, lưu lượng qua 1 tấm cooling pad tiêu chuẩn có kích thước 0.6mx1.8m là từ 7000 m3/h-9720 m3/h. Như vậy, số tầm cooling pad sẽ tính như sau :

S = Q/8500

  • Trong đó :
  • S : Số tấm cooling pad tiêu chuẩn kt 0.6×1.8m
  • Q : Lưu lượng cần hút cho nhà xưởng
  • 8500 : lưu lương trung bình qua 1 tấm cooling pad

Tính lưu lượng bơm cấp nước :

Với mỗi 1 tấm cooling pad tiêu chuẩn 0.6mx1.8m, trong 1 phút cần cung cấp 11.88  lít nước. Do vậy lưu lượng bơm sẽ được tính theo công thức sau :

Qbơm = 11.88xS (lít/phút)

  • Trong đó :
  • Qbơm : lưu lượng bơm
  • S : số tấm cooling pad

Tính lưu lượng cột áp bơm cấp nước :

Cột áp bơm cấp nước sẽ được tính theo công thức sau :

H=H1+H2+H3

  • Trong đó :
  • H1 : Là tổn thất cột áp theo đường đi
  • H2 : Là áp suất đầu ra của nước tại các tấm cooling pad
  • H2 : Tổn thất cột áp cục bộ qua van, tê, cút..

Phần bảng tính chi tiết của phần này mình sẽ gửi kèm trong tài liệu của khóa học thiết kế hệ thống cooling pad trong nhà xưởng của mình nhé.

Tính đường kính ống nước :

Đối với ống nước cấp : ống nước cấp sẽ phụ thuộc vào lưu lượng của bơm. Công thức tính đường kính ống nước như sau :

D = 2XSQRT(Qbơm/3.14)

  • Trong đó :
  • D : Đường kính ống nước
  • Qbơm : là lưu lượng bơm cấp nước

Chi tiết cách tính mình sẽ gửi các bạn trong bảng excel của khóa học nhé. Đối với đường ống nước xả : kích thước đường ống nước xả sẽ lớn hơn kích thước đường ống nước cấp nhưng có công thức tính tương tự. Tuy nhiên đối với ống thoát, chúng ta cần có độ dốc từ 1-2% để đảm bảo nước được lưu thông dễ dàng.

Tính toán bể chứa nước :

Dung tích bể chứa nước sẽ phụ thuộc vào tấm cooling pad. Với mỗi tấm cooling pad tiêu chuẩn RXCxW =  0.6×1.8×0.15, chúng ta cần 1 bình chứa được  45.4 lít nước. Do vậy, thể tích bể chứa nước sẽ tính theo công thức sau :

V = 45.4xS

  • Trong đó :
  • V: thể tích bể chứa, bình chứa nước
  • S : số tấm cooling pad

Tính toán tủ điện cấp cho bơm, quạt :

Tủ điện điều khiển quạt và bơm nên tách riêng thành 2 tủ. Từ công suất của quạt và bơm chúng ta sẽ tính được apstomat, dây điện, kích thước tủ điện, biến tần (nếu có) phù hợp với hệ thống. Sơ đồ nguyên lý và bảng tính chi tiết của tủ điện sẽ được trình bày trong khóa học thiết kế hệ thống cooling pad trong nhà xưởng của Duy HVAC.

tu-dien-dieu-khien-quat-trong-he-thong-cooling-pad
Tủ điện điều khiển quạt trong hệ thống cooling pad

Thi công hệ thống cooling pad

Thi công hệ thống cooling pad trong nhà xưởng hay 1 hệ thống bất kỳ thì đều phải đảm bảo được các yếu tố sau :

  • Đáp ứng tiến độ thi công
  • Đáp ứng chất lượng thi công
  • Đáp ứng được nhân lực thi công
  • Đáp ứng được an toàn trong thi công

Biện pháp thi công quạt gắn tường :

Thi công quạt gắn tường phải tuân theo các bước và đảm bảo được các tiêu chí như sau :

  • Bước 1 : Xác định chính xác vị trí cần lắp quạt từ bản vẽ shopdrawing. Lưu ý trong quá trình vận chuyển quạt nên bọc bảo vệ quạt. Đánh dấu vị trí quạt, kiểm tra kích thước quạt thực tế.
  • Bước 2 : Lắp đặt bộ chống rung, giá đỡ cho quạt. Lưu ý bộ chống rung phải đảm bảo được tải trọng của quạt.
  • Bước 3 : Chạy thử quạt trước khi lắp đặt. Đây cũng là bước rất quan trọng để kiểm tra quạt có bị hỏng hay không trước khi lắp đặt.
  • Bước 4 : Lắp đặt quạt lên tường gạch ( hoặc tường toole). Lưu ý tất cả các bề mặt của quạt cần phải phằng.
  • Bước 5 : Đấu nối quạt với tủ điện. Chạy thử, vận hành, bàn giao. Lưu ý tất cả các mối nối điện cần phải siết chặt, dùng băng dính điện..

Biện pháp thi công bơm và đường ống :

  • Bước 1 : Kiểm tra máy bơm, kiểm tra kỹ đầu hút đầu đẩy, số lượng chất lượng bu long. Kiểm tra động cơ điện của bơm, cách điện của bơm, chiều quay, khớp nối trục..
  • Bước 2 : Lắp đặt bơm cần có mặt bằng đáp ứng kỹ thuật, nền móng chắc chắn, định vị vị trí đặt bơm vào bệ móng, xiết đều và chặt các bu lôngbơm, chân động cơ..
  • Bước 3 : Lắp đặt đường ống đẩy và hút đảm bảo các mối ghép phải kín. Đai treo ống nước chắn chắn, theo đúng chi tiết lắp đặt trong bản vẽ thi công. Ống và phụ kiện phải được kết nối với nhau bằng keo chuyên dụng. Kiểm tra độ rò rỉ, chống thấm. Chạy thử,  bàn giao, vệ sinh hiện trường..

Biện pháp thi công các tấm cooling pad :

Khi thi công các tấm cooling pad cần lưu ý các điểm sau :

  • Lắp ghép các tấm cooling pad theo đúng chỉ dẫn kỹ thuật
  • Lựa chọn khung cho tấm cooling pad phù hợp, không làm khung quá dài. Chú ý khi lắp máng nước dưới, máng nước trên phải đảm bảo được độ kín, phần phối và thoát nước đều khi hoạt động.
  • Sử dụng tấm lưới bảo vệ các tấm cooling pad khỏi bụi bẩn, côn trùng, va đập…
  • Lắp giá đỡ chắc chắn cho tấm cooling pad. Tùy vào số lượng tấm, kết cấu, vật liệu tường để chọn giá đỡ hợp lý.
  • Báo giá hệ thống cooling pad

Báo giá hệ thống cooling pad

Sau khi thiết kế hệ thống cooling pad, từ bản vẽ ta có thể bóc ra được khối lượng thiết bị và vật tư cần dùng để thi công hệ thống. Giá thiết bị các bạn có thể gửi các nhà cung cấp báo giá như nhà cung cấp quạt, bơm, tủ điện, cáp điện, đường ống.. Phần giá nhân công các bạn tính theo giá nhân công hiện hành tùy từng thời điểm, địa điểm và hiện trạng mặt bằng thi công. Giá nhân công sẽ dao động từ 25-35% so với giá thiết bị và vật tư. Ngoài ra, các bạn nên chú ý thêm các chi phí khác như chi phí ăn ở, đi lại, giám sát, vận chuyển, chạy thử,vật tư phụ… để có báo giá hệ thống cooling pad chính xác nhất nhé.

Giới thiệu khóa học thiết kế hệ thống cooling pad

Cuối cùng, nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về thiết kế, thi công và báo giá hệ thống cooling pad. Hãy tham gia khóa học mà mình rất tâm huyết để soạn thảo ra. Đây là khóa học dựa trên nhiều kiến thức thực tế, tham khảo từ nhiều nguồn tài liệu trong nước, ngoài nước khác nhau để tạo ra. Chắc chắn khóa học sẽ giúp bạn tự tay thiết kế được 1 hệ thống cooling pad theo đúng tiêu chuẩn.

Nội dung của khóa học như sau :

  1. Hệ thống cooling pad là  gì ?
  2. Cấu tạo của hệ thống cooling pad
  3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống cooling pad
  4. Phương pháp thiết kế hệ thống cooling pad
  5. Bản vẽ thiết kế hệ thống cooling pad
  6. Tính toán lưu lượng gió của hệ thống quạt
  7. Chọn quạt, tính số lượng quạt và bố trí quạt trên mặt bằng
  8. Tính toán và thiết kế tủ điện điều khiển cho quạt : chọn dây dẫn, aptomat, biến tần…
  9. Tính toán và thiết kế hệ thống bơm
  10. Tính toán và thiết kế hệ thống đường ống
  11. Tính dung tích bể chứa nước
  12. Thi công hệ thống cooling pad
  13. Một số lưu ý trong quá trình thiết kếTấm chắn nhựa silicon giảm lưu lượng gió
  14. Sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm trước và sau khi lắp cooling pad
  15. Lắp quạt hướng dòng trong hệ thống cooling pad
  16. Các loại quạt dùng trong hệ thống cooling pad
  17. Tài liệu về cooling pad system
  18. Tài liệu thi công tấm cooling pad
  19. Bóc khối lượng và báo giá hệ thống cooling pad
  20. Một số hình ảnh về khóa học :
  21. Đăng ký khóa học :
  22. Một số hình ảnh về khóa học thiết kế hệ thống cooling pad cho nhà xưởng :

Đăng ký khóa học thiết kế hệ thống cooling pad

Nếu các bạn quan tâm, hãy đăng ký khóa học bằng các click vào nút phía dưới nhé :

5 1 vote
Article Rating
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x