IV. Các hệ thống điều hòa không khí.
CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, THÔNG GIÓ
Chớp gió (Louver).
Chớp gió là cửa lấy gió tươi từ ngoài hoặc thải gió xả ra ngoài trời. Chớp gió thường có các cánh chớp nằm ngang có độ nghiêng phù hợp để tránh mưa hắt vào ảnh hưởng đến đường ống gió và có lưới bảo vệ chuột bọ hoặc chim lọt từ ngoài vào đường ống gió. Cánh chớp thường là loại cố định, không điều chỉnh được. Vì chớp gío dược gắn ngoài trời do đó thường được làm bằng vật liệu có khả năng chịu được các ảnh hưởng của điều kiện thời tiết.
Hình ảnh về một số dạng louver.
Phin lọc gió (air fitter).
Phin lọc gió được sử dụng để lọc bụi cho phòng điều hòa không khí. Tùy theo chức năng của phòng cũng như nồng độ bụi cho phép mà lựa chọn phin lọc gió có khả năng lọc bụi khác nhau. Trong các phòng điều hòa tiện nghi thông thường, phin lọc là các loại tấm lưới lọc. Trong các hệ thống điều hòa trung tâm thường dùng loại túi vải. Với các yêu
cầu cao hơn có thể dùng bộ loc tỉnh điện, bộ lọc tẩm dầu. Đối với các phòng sạch như điện tử, vi mạch hoặc phòng sản xuất thuốc cần phải sử dụng các bộ lọc có hiệu suất cao đặc biệt.
Van gió (damper).
Van gió dùng để điều chỉnh lưu lượng gió kể cả đóng mở đường gió. Van gió có nhiều loại. Theo hình dạng có loại vuông, chữ nhật hoặc tròn. Theo số lượng lá gió điều chỉnh thì có thể là loại một lá, hai lá hoặc nhiều lá. Theo cách vận hành thì có loại điều chỉnh bằng tay, động cơ điện hoặc thủy lực khí nén. Theo công dụng thì có thể chia ra nhiều loại khác nhau như van gió sử dụng trong công nghiệp, lọai tự động đóng mở cửa gió theo áp suất, van gió một chiều …
Hình ảnh thực tế của van điều chỉnh gió.
Van chặn lửa (fire damper).
Van chặn lửa là thiết bị có cấu tạo giống như van gió nhưng có khả năng đóng chặt đường gió vào và ra, cô lập phòng có hỏa hoạn ra khỏi hệ thống đường ống gió để tránh lây hỏa hoạn. Cấu tạo van chặn lửa gồm một khung kim loại và cũng có cánh xếp bằng kim loại. Các cánh xếp được giữ căng nhờ lò xo và xếp gọn ở phía trên khung. Lò xo được giữ bằng một
cầu chẩy. Khi nhiệt độ đạt 720C (một số loại ở 680C) thì cầu chẩy chẩy ra. Các cánh xếp ập xuống nhờ trọng lực và nhờ lò xo đóng kín cửa thông gió, cô lập phòng có hỏa hoạn.
Bộ sưởi không khí (heater).
Bộ sưởi không khí hay còn gọi là bộ sấy, bộ gia nhiệt. Bộ sưởi có nhiều loại. Theo vị trí lắp đặt: trước, giữa hoặc sau bộ xử lý không khí gọi là bộ sưởi sơ bộ, bộ sưởi chính hoặc bộ sưởi bổ sung. Theo nguồn nhiệt thì có loại chạy bằng hơi nước, bằng nước nóng, bằng điện hoặc bằng gas. Bộ sưởi không khí thường được sử dụng trong mùa đông để sưởi ấm phòng, ngoài ra còn được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ thổi vào trong mùa hè, điều chỉnh độ ẩm không khí khi cần thiết.
Hộp điều chỉnh lưu lượng (VAV).
Hộp điều chỉnh lưu lượng hay còn gọi là hộp gió cuối (air – terminal box) thường được lắp trước các miệng thổi khếch tán để điều chỉnh lưu lượng gió vào trong phòng. Hộp điều chỉnh lưu lượng cấu tạo gồm một vỏ chứa có cửa vào hình tròn nối với bên áp suất cao và cửa ra hình vuông hoặc tròn nối với
phía áp suất thấp. Trong cửa vào có bố trí đầu cảm biến để đo áp suất vi sai và một tấm điều chỉnh lưu lượng hoạt động dựa vào một motor điện. Để giảm tiếng ồn của dòng không khí, phía trong vỏ hộp được dán một lớp cách nhiệt và hấp thụ âm.
Hộp giảm âm (sound attenuator).
Hộp giảm âm lắp trên đường ống gió dùng để giảm âm cho luồng gió thổi vào phòng. Hộp có cấu tạo gồm khung và các tấm tiêu âm làm bằng vật liệu hấp thụ âm thanh đặt song song theo hướng chuyển động của không khí. Hộp giảm âm có dạng vuông, chữ nhật hoặc tròn. Ngoài ra còn có loại tấm tiêu âm rời để những người thiết kế có thể bố trí cho các AHU hoặc các đường ống tự chế tạo.
Miệng thổi (diffuser), miệng hút (ghi gió) (grille).
Miệng thổi là thiết bị cuối cùng trên đường ống gió có nhiệm vụ cung cấp và khếch tán gió vào phòng, phân phối đều không khí điều hòa trong phòng, sau đó không khí được đưa qua miệng hút tái tuần hòa về thiết bị xử lý không khí. Miệng thổi và miệng hút có nhiều loại khác nhau. Theo hình dáng: vuông, chữ nhật, tròn, khe …, Theo vị trí lắp
đặt: gắn trần, tường, sàn, hoặc cầu thang, bậc. Theo công dụng và tác dụng phân bố không khí: loại khếch tán hoặc phun tia tốc độ cao.
Một số dạng của miệng thổi gắn trần
- Miệng thổi gắn trần: Hình dạng: vông, tròn. Phía dưới có đục lỗ, phía trên có hộp gió và lá van điều chỉnh lưu lượng. Các miệng thổi này thường được sử dụng cho trần có độ cao từ 2,6m – 4,0m và cũng có thể dùng làm miệng hồi.
- Ghi gió gắn tường:
- Ghi gió gắn trên các dàn lạnh đặt sàn hoặc giấu tường, vừa có thể cấp gió vừa có thể hồi gió. Ghi gió thường là hình chữ nhật có chiều dài lớn hơn chiều cao. Bên ngoài là khung với các thanh đứng, ngang, kiểu lưới hoặc đục lỗ tạo thành tấm lưới trang trí và bảo vệ có thẫm mĩ cao phù hợp việc cấp và hồi gió.
- Mũi phun được sử dụng trong trường hợp khoảng cách thổi và vùng làm việc lớn như hội trường, rạp hát có trần cao. Khoảng cách phun có thể đạt đến 30m.
- Mũi phun có vỏ hình trụ, có khớp nối cầu với vỏ. Trong khớp cầu có một cơ cấu điều chỉnh hướng mũi phun rất thuận tiện cho việc điều chỉnh hướng dòng phun. - Miệng thổi sàn và cầu thang: là loại miệng mà trên cùng là nắp khếch tán, phía dưới
là chi tiết điều chỉnh hướng gió thổi, dưới chi tiết điều chỉnh là bẫy bụi bẩn và đất cát từ sàn nhà rơi xuống miệng thổi.. các chi tiết này được lắp trên một vòng cố định rồi bố trí vào trong hộp gió. Hộp gió có miệng tròn hoặc vuông nối với đường ống gió cấp. Nhờ chi tiết điều chỉnh có thể điều chỉnh hướng gió đứng, xiên hoặc ngang.
- Miệng thổi khe: là loại miệng thổi có cửa gió cấp dạng một khe hoặc nhiều khe hẹp có kích thước chiều dài lớn hơn chiều rộng gấp nhiều lần. Miệng thổi lắp trên trần. Trên miệng thổi có hộp gió và đường nối với ống phân phối gió. Trên cửa nối có van điều chỉnh lưu lượng.
- Miệng thổi xoáy: có khả năng khuếch tán và hòa trộn rất nhanh với không khí trong phòng, làm đồng đều nhiệt độ và độ ẩm nhanh chóng trong vùng làm việc.
Ống gió (Air Duct).
Trong hệ thống thông gió, đường ống ống gió có nhiệm vụ:
- Đối với hệ thống thổi: Lấy không khí sạch, vận chuyển và phân phối qua các miệng thội vào phòng.
- Đối với hệ thống hút: Hút không khí bị ô nhiễm qua các miệng hút trong phòng, vận chuyển và thải vào khí quyển.
Ống gió được chế tạo từ những vật liệu khác nhau và có hình dạng, tiết diện ngang khác nhau, có thể là vuông, tròn hoặc chữ nhật. Điều quan trọng của ống gió là tính chất bề mặt bên trong ống , số lượng chỗ uốn và chỗ chuyển tiếp từ tiết diện này sang tiết diện khác, vì sức cản thủy lực của đường ống phần lớn phụ thuộc vào các yếu tố này. Bề mặt nhẵn thì sức cản sẽ nhỏ và ít bị bám bụi, do đó vật liệu làm ống gió thích hợp nhất là tôn.
Ống gió phải ít dẫn nhiệt, ít thẩm thấu trong không khí, hơi nước và phải chịu lửa tốt. Yếu tố chịu lửa là rất quan trọng vì trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn lửa dễ lan truyền từ phòng này sang phòng khác theo hệ thống đường ống gió.
Hình dạng hợp lý nhất của tiết diện ống gió là hình dạng mà ứng với diện tích tiết diện ngang nhất định ta có chu vi nhỏ nhất, do đó sức cản ma sát sẽ là bé nhất.
Như vậy, ống gió tiết diện tròn là có lợi nhất, tiếp đến là tiết diện vuông và cuối cùng la chữ nhật. Ong tròn có độ bền lớn hơn khi có cùng độ dày vật liệu, công chế tạo ít
hơn và lượng vật liệu chi phí ít hơn 18 – 20% so với ống tiết diện vuông hoặc chữ nhật. Do đó khi thông gió công nghiệp nên sử dụng đường ống tiết diện tròn.
Ống gió tiết diện chữ nhật tuy không có lợi về mặt sức cản ma sát, nhưng nó có đậc điểm là rất thuận tiện trong việc bố trí lắp đặt, hòa hợp với nội thất của công trình, dễ kết hợp với các kết cấu kiến trúc, xây dựng và tiết kiệm không gian so với ống tròn có cùng tiết diện. Do đó trong nhà dân dụng ống gió thường được chế tạo với tiết diện chữ nhật, vuông.
Ống gió ngoài vật liệu là tôn thì còn được làm bằng nhựa, thép không gỉ, thép có quét sơn chống gỉ hoặc có khi làm bằng ống gốm để tránh tình trạng bị han gỉ khi sử dụng trong các nhà máy hóa chất, nơi mà không khí có nhiều chất ăn mòn.
Cấu tạo và các bộ phận trong hệ thống ống gió bằng tôn:
- Đối với ống tiết diện chữ nhật: ống gió được làm thành từng đoạn có đường kính không đổi. Mỗi đoạn được ghép từ nhiều tấm tôn lại với nhau bằng cách ghép mí , ghép mí có thể ghép mí đơn hoặc kép, ghép mí kiểu đứng hoặc kiểu nằm, và các đoạn ống được nối với nhau bằng mặt bích (tai-ke).
- Đối vối ống tiết diện tròn: người ta dùng phương pháp cuộn lò xo trên máy. Nguyên liệu để chế tạo ống là tôn dải bề rộng từ 125 – 135 mm, độ dày từ 0.4 -1 mm. Đường kính ống có thể thay đổi từ 100 – 1800 mm. Các đoạn ống được nối lại với nhau bằng nẹp dài hoặc đai ôm thay cho mặt bích.
- Ngoặc (co, cút): Dùng để chuyển hướng đi của đường ống. Có các loại co với các góc ngoặc 300 , 450 , 600 , và 900 .
- Chạc ba, chạc tư: Là những bộ phận nối tiếp dùng để phân phối hệ thống ống dẫn thành các nhánh rẽ.
- Lượn (con “vịt”): Là bộ phận nối tiếp dùng để nối dai ống dẫn ở hai truc song song nhau.
- Đầu nối ( chuyển tiếp, phễu): Là bộ phận dùng để nối hai ống có đường kính khác nhau, hoặc tiết diện khác nhau: tròn – tròn, tròn – chữ nhật, chữ nhật – chữ nhật, chữ nhật – tròn. Đầu nối có thể là đầu nối cân hoặc lệch.
Ngoài ra, một dạng của ống gió là ống nối mềm ( Flexible duct) là ống có vỏ bằng giấy bạc, bên trong có lớp cạch nhiệt thường dùng để kết nối FCU/AHU tới các miệng thổi. Ống nối mềm rất thuận tiện (vì có thể uốn lượn dễ dàng ) và tránh tổn thất cho hệ thống.
Quạt (Fan).
Máy quạt là bộ phận rất quan trọng của hệ thống thông gió cơ khí. Nó dùng để tạo ra sự chuyển động của không khí trong không gian hoặc trên đường ống, nói cách khác là dùng để vận chuyển không khí từ nơi này sang nơi khác.
Theo cấu tạo và nguyên tắc hoạt động thì quạt được chia thành hai loại chính là
quạt ly tâm và quạt hướng trục.
Trong quạt ly tâm thì dòng không khí thay đổi hướng chuyển động từ dọc trục ở miệng vào sang ly tâm trong vỏ quạt trước khi thoát ra ngoài hoặc trước khi chuyển động trực tiếp trên đường ống. Còn quạt hướng trục thì hướng chuyển động của dòng không khí dọc theo trục quạt không thay đổi.
Theo môi trường làm việc, chất khí chuyển động qua quạt, quạt được chia thành bốn loại:
- Quạt thường dùng để vận chuyển không khí hoặc chất khí nào đó có nhiệt độ dưới 500C và không ăn mòn, chất khí có thể chứa bụi và chất rắn dạng rời khác nhưng hàm lượng không quá 150 mg/m3.
- Quạt chống ăn mòn để vận chuyển môi trường có tính ăn mòn. - Quạt chống nổ để vận chuyển môi trường có thể gây nổ.
- Quạt bụi khi môi trường làm việc có chứa bụi với hàm lượng lớn hơn 150 mg/m3. Đối với quạt ly tâm người ta còn phân loại theo áp suất do quạt gây ra:
- Quạt áp suất thấp có áp suất toàn phần do quạt gây ra nhỏ hơn 100 kg/m2. - Quạt áp suất trung bình: áp suất toàn phần từ 100 – 300 kG/m2.
- Quạt áp suất cao: áp suất toàn phần lớn hơn 300 kG/m2.
Buồng xử lý không khí AHU (AHU HOUSING).
AHU là hệ thống các dàn trao đổi nhệt có năng suất lạnh lớn để sử dụng cho các phòng ăn, sảnh, hội trường, phòng khách … có cửa lấy gió tươi, có các bộ phận lọc khí, sấy khí, gia nhiệt để có thể điều chỉnh và khống chế chính xác nhiệt độ củng như độ ẩm tương đối của không khí thổi vào phòng. AHU có quạt ly tâm cột áp cao có thể lắp với hệ thống ống gió lớn. AHU có loại khô và loại ướt, loại có dàn phun nước lạnh trực tiếp vào không khí để làm lạnh và rửa khí.
Tùy theo đặc điểm kết cấu và hoạt động, AHU cũng được phân ra nhiều loại khác nhau. Trước hết là kiểu khô và kiểu ướt.
- Làm lạnh kiểu khô là cho nước và không khí đi qua bề mặt trao đổi nhiệt kiểu dàn ống nhẵn hoặc dàn ống có cánh mà bên trong dàn ống có chất tải lạnh lưu thông. - Làm lạnh kiểu ướt là cho không khí trực tiếp tiếp xúc với nước lạnh có nhiệt độ
thích hợp được phun ra từ ngăn phun nước thành hạt mịn vào dòng không khí. Hệ điều hòa có dùng AHU kiểu khô còn gọi là hệ nước kín có bình giãn nở. Hệ điều hòa có dùng AHU kiểu ướt còn gọi là hệ nước hở không có bình giãn nở.
Theo hình dạng chia ra kiểu đướng và kiểu nằm.
Căn cứ dàn gia nhiệt có loại sử dụng dàn ống nước nóng hoặc dàn sưởi điện trở. Căn cứ vào áp suất có loại áp suất thấp, áp suất cao, 1 quạt hoặc 2 quạt.
PHẦN III