Một không gian rộng lớn đòi hỏi một hệ thống lớn để đối lưu không khí, có rát nhiều sự lựa chọn để thực hiện công việc này như các phướng pháp dùng quạt hướng trục, quạt ly tâm, hệ thông lạnh, quạt trần, … tuy nhiên, giải pháp phù hợp nhất lại là các giải pháp đáp ứng các tiêu chí nhất định được đặt ra theo nhu cầu và mục đích sử dụng của người dùng. Đáp ứng được toàn bộ các tiêu chí thì đó là một giải pháp hoàn hảo nhưng không dễ dàng để đạt được.
Các tiêu chí chung mà hầu hết các toàn nhà, các nhà máy, nhà kho rộng lớn yêu cầu như sau:
- Thông gió tốt: Sự trao đổi không khí cần phải đều đặn, đáp ứng đủ lưu lượng gió tươi yêu cầu, nhiệt độ & độ ẩm phù hợp.
- An toàn và tối ưu không gian: Yếu tố an toàn & tối ưu không gian sử dụng là điều hiển nhiên trong yêu cầu thiết kế do đó dù là hệ thống nào cũng phải đảm bảo yếu tố này.
- Chi phí đầu tư tiết kiệm & hiệu quả: Thiết bị, Lắp đặt
- Chi phí điều hành thấp: Tiêu thụ điện năng thấp + Chi phí bảo trì bảo hành thấp.
- Giảm thải lượng khí thải, chất thải thấp nhất
Với các tiêu chí như vậy, ta hãy xem xét các giải pháp sau:
- Hệ thống lạnh HVAC / Chiller
– Hệ thống HVAC / Chiller sẽ đáp ứng tốt tiêu chí làm mát, kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm theo sự mong muốn tuy nhiên sự đầu tư ban đầu và chi phí vận hành lớn, Đây cũng là biện pháp đang được áp dụng chủ yếu tại các toàn nhà văn phòng, chung cư… mà các giải pháp khác kho đáp ứng được.
– Giải pháp này đòi hỏi đầu tư ban đầu rất lớn so với các giải pháp còn lại do chi phí thiết bị đắt đỏ, vật tư phụ của hệ thống, tốn nhiều nhân lực và thời gian.
– Chi phí vận hành của cả hệ thống cũng không hề nhỏ: Chi phí điện năng tiêu thụ, Chi phí bảo trì sửa chữa hàng năm
Do đó hệ thống này thực sự phù hợp với các khu vực, nhà máy, kho, văn phòng với yêu cầu chặt chẽ về kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm thì không hệ thống nào khác đáp ứng được.
- Hệ thống làm mát AirCooler
– Hệ thống làm mát Air Cooler cũng là một giải pháp khá tốt và ứng dụng khá nhiều hiện nay trong các nhà máy. Đối với giải pháp này chúng ta có thể hạ nhiệt độ tương đối thấp hơn môi trường bên ngoài từ vài độ C đến gần chục độ C tuy nhiên khó có thể kiểm soát độ ẩm và nhiệt độ như mong muốn.
– Chi phí đầu tư hệ thông này khá tương đối so với hệ thống HVAC và Chiller. Hệ thống cũng đòi hòi một hệ thống phụ trợ là hệ ducting để phân phối không khí đã được làm mát đi khắp các khu vực. Như vậy chi phí về thiết bị, vật tư phụ và nhân lực lắp đặt hệ thống cũng không phải là con số nhỏ.
– Chi phí bảo trì hệ thống này cũng khá cao và đòi hỏi sự bảo trì khá thường xuyên để duy trì hiệu quả và tuổi thọ của hệ thống.
Giải pháp này sẽ phù hơp với những nơi không yêu cầu kiểm soát nhiêt độ chặt chẽ, lạnh sâu, không yêu cầu về kiểm soát độ ẩm, không gian lắp đặt mở sẽ lý tưởng hơn vì với không gian kín việc tích tụ độ ẩm theo thời gian sẽ ảnh hưởng không tốt đến môi trường bên trong.
- Hệ thống quạt HVLS
– Quạt, nếu để ý kỹ chúng ta sẽ thấy nó vốn dĩ là một bộ phận không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống thông gió, thiết bị làm lám nào ví dụ trong hệ thống của HVAC và Chiller ta đều bắt gặp hình ảnh của các quạt ly tâm, hướng trục, thông gió cho các mục đích nhất định trong hệ thống. Rồi chúng ta cũng bắt gặp các quạt này được sử dụng cho các mục đích riêng và chính trong nhà máy, nhà kho, toà nhà, …như vậy rõ ràng ta thấy quạt là phần thiết yếu không thể thiếu trong bất cứ hoạt động nào liên qua về “VENTILATION”
– Quạt HVLS là một lựa chọn mới mẻ, bản thân quạt HVLS được xem là dòng quạt trần công nghiệp, với kích thước gọi là “khổng lồ” so với các dòng quạt trần chúng ta sử dụng từ trước đến giờ, nhiều nhất ta có thể thấy sải cảnh 1,6-1,8m là loại lớn nhất tuy nhiên quạt HVLS lại có kích thước đường kính cánh từ 2,4m đến 7,3m. Vì sự “khổng lồ” như vậy, nên quạt HVLS nếu được sử dụng trong nhà kho, nhà xưởng có trần cao từ 6m – 25m trở lên thì độ phủ của quạt sẽ rất rộng từ vài trăm mét vuông lên đến cả ngàn mét vuông.
– Hệ thống quạt HVLS giúp tăng vận tốc gió trong không gian bên trong, tăng đối lưu không khí và thúc đẩy quá trình trao đổi không khí tốt hơn, qua đó giúp quá trình giải nhiệt tốt hơn và đồng đều hơn, nhưng hệ thống quạt lại không thể giảm và kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm như mong muốn.
– Chi phí đầu tư so với các giải pháp khác thì có thể đánh giá là rất thấp gồm cả thiết bị và lắp đặt
– Chi phí vận hành của hệ thống rất thấp và bảo trì hệ thống cũng không đòi hỏi quá nhiều.
Chỉ phù hợp với không gian nhà máy, nhà xưởng cao rộng hoặc không gian mở. Khó áp dụng đối với các không gian thấp, hẹp và chật chội.
- Kết hợp HVAC / Chiller & HVLS
Ưu điểm vượt trội về Kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm như mong muốn của hệ thống HVAC & Chiller chúng ta đã thấy rõ nhưng do chi phí đầu tư ban dầu rất cao và chi phí vận hành cũng tốn kém do đó chúng ta hiện nay vẫn luôn tìm kiếm và áp dụng các giải pháp phụ trợ để tăng hiệu quả cuả hệ thống và giảm tiêu thụ điện năng.
– Việc kết hợp hệ thống điều hoà không khí này với hệ thống HVLS sẽ mang lại những hiệu quả nhìn thấy được: Cắt giảm được chi phí đầu tư ban đầu do giảm được công suất hệ thống, giảm được hệ thống ducting tương đối, giảm chi phí vận hành khi có sự kết hợp, giảm được cả chi phí bảo trì của hệ thống mới so với hệ thống gốc.
Thực tế đã được áp dụng khá rộng rãi tại các khu trung mua sắm, các nhà máy máy kho mát ở nước ngoài và cũng dẫn đang được áp dụng rộng rãi hơn ở VN.
– Hạn chết của giải pháp chí áp dụng được khi chúng ta có không gian đủ rộng để lắp đặt, có một sự đối lập là hệ thống HVAC/Chiller thì thông thường sẽ hạn chế cao độ để tránh thất thoát nhiệt và giảm áp lực lên hệ thống lạnh, nhưng hệ thống HVLS lại đòi hỏi không gian phải đủ rộng, đủ cao để đưa thiết bị lên. Do đó, khi thiết kế các Kiến trúc sư và kỹ sư cần nắm rõ để xác định giải pháp phù hợp nhất và hiệu quả nhất mà lựa chọn.
– Giải pháp này vẫn sẽ đáp ứng tốt về việc kiểm soát độ ẩm, nhiệt độ & an toàn & thực tế đối lưu còn tốt hơn so với hệ thống gốc.
– Chi phí vận hành sẽ giảm hơn ít nhất 10-30% tuỳ vào từng mùa so với hệ thống gốc
- Kết hợp AirCooler & HVLS
Tương tự như sự kết với hệ thống HVAC/Chiller, Kết hợp hệ thống AirCooler với hệ thống HVLS cũng mang lại những hiệu quả khá tốt, hệ thống sẽ gia tăng được hiệu quả làm mát, đối lưu, giảm độ ẩm xuống mức thấp hơn và giảm rủi ro về nấm mốc phát sinh trong môi trường làm việc do độ ẩm cao tích tụ lâu ngày. Hệ thống thiết bị và ống dẫn Ducting cũng sẽ được cắt giảm khi sử dụng kết hợp với hệ thống HVLS. Chi phí vận hành do đó cũng giảm đáng kể.
BẢNG TÓM TẮT
HVAC/Chiller | AirCooler | HVLS | HVLS + HVAC/Chiller | HVLS + AirCooler | |
Control Temp. | Good | Manage inside temp around 24-30 ∘C | Lower 0.5-2 ∘C compare to outside temp | Good | Manage inside temp around 24-30 ∘C |
Control Humidity | Good | No | No | Good | No |
Increase Ventilation | Yes | Yes | Yes | Yes | Yes |
Balance Temp. Stratification | Not good | Not good | Good | Good | Good |
Increase Cooling Effect | x | x | x | ||
Lower Energy Cost | x | x | x | ||
Reduce Maintenance Cost | x | x | x | ||
Investment Cost | High | Medium | Low | Reduce the capacity of HVAC/Chiler & Ducting & Accessories | Reduce designed capacity of Aircooler & Ducting system |