Plantroom Design

Plant room có thể là một căn phòng hoặc một khu vực và đôi khi thậm chí là một - vài tầng trong building. Plant room là nơi đặt các thiết bị quan trọng trong hệ thống: Chiller, AHU, Pump, Heat Exhanger, tank...

Do tất cả các thiết bị có kích thước lớn và quan trọng của hệ thống đều được đặt tại plant room nên tầm quan trọng của nó là không cần bàn tới thêm. Nhưng, đứng ở góc độ của chủ building thì plant room không mang lại lợi nhuận gì cho họ và còn tiêu tốn thêm không gian sử dụng. Do đó, plant room thường có kích thước nhỏ.

Việc thiết kế Plant room là cách bố trí các thiết bị hợp lý để thuận tiện cho việc kết nối các thiết bị, thi công, vận hành, bảo trì và sửa chữa sau này. Thông thường, việc thiết kế Plant room thường được người có kinh nghiệm thiết kế lâu năm đảm nhiệm để đảm bảo được tất cả các vấn đề trên.

YÊU CẦU LẮP ĐẶT CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH:

CHILLER:

Chi tiết lắp đặt điển hình của chiller:

Yêu cầu lắp đặt của chiller:

Yêu cầu lắp đặt của thiết bị sẽ bao gồm không gian cần thiết để vận hành và không gian bảo trì của thiết bị. Hình ảnh bên dưới là yêu cầu về không gian vận hành và bảo trì của một mẫu chiller của hãng Trane:

COOLING TOWER:

Tháp giải nhiệt là thiết bị phụ trợ cho water cooled chiller, nước giải nhiệt nhận nhiệt của bình ngưng chiller sẽ giải phóng nhiệt lượng này ra không khí thông qua tháp giải nhiệt và tiếp tục quay về giải nhiệt cho bình ngưng. Tháp giải nhiệt có thể được lắp đặt riêng lẻ hoặc kết nối lại với nhau theo kiểu song song.

Chi tiết lắp đặt điển hình:

Để hoạt động được, tháp giải nhiệt yêu cầu không gian thông thoáng tối thiểu để lấy gió giải nhiệt cho nước nên thông thường tháp giải nhiệt được đặt ngoài trời, trong các trường hợp không thể đặt ngoài trời phòng đặt tháp phải đạt được các yêu cầu tối thiều về khoảng cách cũng như cửa lấy gió cho tháp theo tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất.

Ngoài ra tháp giải nhiệt cần được cấp nước bổ sung và phải có bình hóa chất xử lý nước. Các hóa chất này nhằm xử lý TDS nhằm giảm thiểu sự đóng cáu cặn trên đường ống cũng như trên bộ trao đổi nhiệt của dàn ngưng.

Ví dụ về khoảng cách tối thiểu giữa các tháp giải nhiệt của hãng Kuken:

Chú ý khi lắp đặt chiller và tháp giải nhiệt: Tháp phải lắp đặt cao hơn so với chiller để tránh trường hợp khi hệ thống ngừng hoạt động thì nước giải nhiệt theo trọng lực chảy về chỗ thấp nhất và tràn ra nếu tháp thấp hơn so với chiller.

AIR HANDLING UNIT

Air handling unit là một thiết bị xử lý không khí. Tùy theo vai trò của nó trong hệ thống mà AHU có thể có những tên gọi khác nhau: AHU, RTU, PAU, OAHU... 

• PAU xử lý không khí tươi ngoài trời, tùy theo ý tưởng người thiết kế mà không khí này có thể cấp trực tiếp vào không gian điều hòa hoặc cấp cho các thiết bị xử lý không khí khác.
• AHU xử lý không khí tới điều kiện thiết kế và cấp trực tiếp vào không gian điều hòa. Gió cấp cho AHU có thể là gió tươi trực tiếp từ ngoài trời hoặc gió tươi đã qua xử lý sơ bộ từ PAU.

AHU có thể có kích thước nhỏ và được treo trong không gian điều hòa giống FCU nhưng cũng có thể có kích thước lớn và phải có phòng máy riêng để lắp đặt.

Chi tiết lắp đặt điển hình của AHU:

Không gian cần thiết để lắp đặt PAU/AHU ngoài việc đảm bảo cần thiết để lắp đặt hệ thống ống gió và các thiết bị như ATT, FD… thì còn phải đáp ứng được các không gian kỹ thuật xung quanh để có thể kiểm tra, vận hành và bảo trì thiết bị. 

Khoảng cách tổi thiểu không gian xung xuanh đủ để kỹ thuật đi xung quanh và tiến hành kiểm tra và một mặt của PAU, AHU phải đủ khoảng trống để mở cửa, rút các túi lọc, dàn coil ra để vệ sinh. 

Dưới đây là một ví dụ về không gian vận hành cần thiết với mẫu PAU/AHU của hãng Trane:

FAN COIL UNIT:
Về cơ bản thì FCU không khác gì một AHU thu nhỏ, cấu tạo chính của FCU bao gồm lọc, quạt và dàn coil trao đổi nhiệt và các thiết bị đo, điều khiển cần thiết.
Do có kích thước nhỏ nên FCU được lắp đặt theo kiểu treo trần ngay trong không gian điều hòa nên không có yêu cầu nhiều về không gian lắp đặt, tuy nhiên FCU cần lắp đặt đủ độ cao để có thể lắp hệ thống nước ngưng với đủ độ dốc. Chú ý khi lắp FCU ở không gian chật hẹp vẫn phải có đủ không gian để rút lọc ra làm vệ sinh.

PUMP & FAN:

Đối với các công trình lớn, thông thường phải dùng nhiều bơm để phân phối môi chất. Tùy theo ý tưởng thiết kế và yêu cầu của các công trình cụ thể người thiết kế sẽ chọn lựa phương pháp lắp đặt và điều khiển bơm:

• Lặp bơm song song: tất cả nước/ môi chất dẫn về được gom vào một ống góp và phân bố cho các bơm, từ đầu ra của các bơm cũng được nối chung vào một ống góp và phân phối tới đơn vị sử dụng. Khi lắp đặt bơm song song yêu cầu phải gắn van một chiều ở đầu ra mỗi bơm.
• Lắp nối tiếp: khi khoảng cách từ đơn vị cung cấp tới đơn vị sử dụng quá xa, cột áp không đủ hoặc nếu đạt tới cột áp đó sẽ khiến hiệu suất bơm giảm xuống quá thấp người ta lắp đặt bơm nối tiếp để làm tăng cột áp.
• Bơm dự phòng: dù sử dụng phương pháp nối tiếp hay song song, người thiết kế cũng phải tính toán tới trường hợp hư hỏng hoặc bảo trì bơm và xem xét thêm bơm dự phòng. 

Ngoài ra, người ta có thể kết hợp gắn song song và nối tiếp như kiểu Primary-Secondaty Pump hoặc xem xét sử dụng Variable Speed pump. Dù sử dụng phương pháp nối nào, phía trước thiết bị nên được gắn lọc. Đối với đầu vào của pump cần được gắn giảm lệch tâm.
Chi tiết lắp đặt điển hình cho bơm:

Cũng giống như pump, fan là thiết bị phân mối môi chất từ đơn vị cấp tới các đơn vị sử dụng, chỉ có điểm khác là môi chất ở đây là khí.
Các loại fan thường được sử dụng là:

• Axial Fan: có thể có tên gọi là in-line fan hoặc roof top fan… các quạt này được gắn trực tiếp trên ống gió và động cơ nằm ở phía trong đường ống, và do động cơ nằm trực tiếp trong ống gió nên gây ra tiếng ồn và lan truyền dọc theo 2 chiều đường ống nên thông thường được gắn thêm ATT/Silencer ở 2 đầu để giảm tiếng ồn.
• Centrifugal fan: quạt thường có động cơ nằm bên ngoài đường ống nên không gây ra tiếng ồn lan truyền dọc theo đường ống nhưng do động cơ nằm bên ngoài nên tiếng ồn lan ra khu vực xung quanh nên chỉ có thể đặt ở những nơi không có yêu cầu về tiếng ồn và các phòng máy, trên đường ống gió có thể không cần thiết gắn ATT/Silencer. Bên cạnh đó, do động cơ nằm bên ngoài nên thuận tiện cho việc sửa chữa và tổn thất qua quạt thấp hơn.
• Ngoài ra còn có các quạt nhỏ như Propeller Fan, Wall/Ceiling mouted Fan…

Quạt cũng có thể được lắp nối tiếp hoặc song song. Trong trường hợp mắc song song thì đầu ra của mỗi quạt cũng cần được gắn NRD.
Cả Pump và Fan đều gây ra rung động trong khi chúng hoạt động, để ngăn ngừa những rung động này làm hư hại tới hệ thống đường ống, cũng như gây ra tiếng ống thì trước và sau thiết bị đều có khớp nối/ ống mềm trước khi nối vào ống cứng.

Bơm và quạt là 2 thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng nhất trong hệ thống HVAC, do đó việc tính toán và lựa chọn thiết bị cần được thực hiện cẩn thận.

Pump sellection online (Grundfos)

Fan sellection (Fantech)

***

Quay lại