3.3. Hệ Thống AHU (Air handling unit), FCU (Fan Coil Unit), PAU (Primary Air Unit) hay MAU (Make Up Air)
AHU, FCU, PAU bản chất giống nhau nhưng khác mục đích sử dụng.
AHU: là bộ xử lý nhiệt ẩm hệ thống ống gió trung tâm và chia ra làm nhiều ống gió phụ đi vào không gian điều hòa. Như vậy một AHU có thể có nhiều lớp lọc bụi, nhiều dàn coil ống đồng (nước nóng hoặc lạnh) theo điều kiện xử lý yêu cầu và dùng cho một không gian lớn.
FCU: thì dùng cho nhiều phòng nhỏ hay khu vực nhỏ nơi mà hệ thống ống gió của AHU không thể tới được, hay với yêu cầu một vài phòng nằm trong khu vực với yêu cầu nhiệt độ và độ ẩm khác với AHU đang lắp sử dụng. FCU không xử lí nhiệt ẩm tốt bằng AHU (do kích thước sản xuất hạn chế). Nên với yêu cầu đòi hỏi cao ta bắt buột sử dụng thêm bộ xử lý PAU (lọc, làm lạnh,gia nhiệt, tách ẩm hay tạo ẩm) được lắp bên ngoài và nối ống gió cho nhiều FCU bên trong.
PAU: Luôn cấp gió khô hơn không khí trong không gian điều hòa. Khô ở đây nói đến độ chứa hơi ( hay độ khô), không phải độ ẩm tương đối ( vì gió sao khi ra coil FCU thì có độ ẩm tương đối cao 85~95%).Luôn cấp gió nhiệt độ càng thấp ( >9 nếu dùng VAV, > 11 nếu dùng CAV) khi có thể, khi này sẽ giảm được size của FCU hay Indoor Unit.
Tùy theo nhà sản xuất mà AHU có cấu trúc khác nhau
Là thiết bị trao đổi nhiệt trung gian giữa nước lạnh hoặc nước nóng với không khí cần được điều hòa.
Đây là thiết bị có yêu cầu hàm lượng tính toán và đặt chế riêng biệt như: sản xuất theo đặt hàng các thông số: lưu lượng gió, nhiệt độ, độ ẩm trước và sau yêu cầu của phòng điều hòa.
Hệ thống tủ điều khiển, kết nối được làm riêng tại các công ty gia công cơ điện lạnh. Hay nói cách khác là sự kết hợp của 2 hay một công ty chuyên về sản xuất gia công AHU và chuyên về thiết kế, thi công điều khiển lạnh tòa nhà.
Để giảm lại một số quy trình tính toán và hệ thống điều khiển, nhà cung cấp AHU đã cho ra một số phần mềm tính chọn riêng cho hảng của họ. Bởi vậy khi đả có đủ các thông số yêu cầu, ta chỉ cần mở phần mềm để tra và chọn loại AHU phù hợp nhất cho hệ thống. Họ cung cấp luôn giải pháp điều khiển và kết nối, nhận tín hiệu từ máy tính trung tâm (BMS của tòa nhà).
b) Đường ống nước lạnh vào AHU
Do không phải lúc nào các coil AHU cũng hoạt động đầy tải mà do quá trình thiết kế luôn dự trử công suất lạnh với mức cao nhất. Điều này dẩn tới các tải luôn hoạt động ở chế độ non tải, và các phương pháp tăng hiệu quả khi chạy ở chế độ non tải ra đời đang dần được cải tiến. Các giải pháp theo bác herot trên HVAC như sau:
1. Van 3 Ngả (three way valve control): Lưu lượng nước liên tục. Tổn hao áp lực nước qua hệ thống lớn, dẩn đến hao điện máy bơm nước. Việc hòa trộn nước hồi và nước lạnh cấp không tốt như mong muốn.
2. Van 2 Ngả và bypass (two way valve control and bybass): Thay đổi lưu lượng nước cấp, áp lực được giải phóng qua van bypass do đó sụp áp đặt trên bơm cũng nhẹ đi và tiết kiệm điện máy bơm.
3. Face and bypass damper control (Bề mặt cửa gió dạng Bypass)
- Nhờ qua hệ thống cửa gió điều chỉnh được, giúp cho một lượng gió thổi qua bypass damper khi chạy non tải.
- Vừa tiết kiệm được ống bybass, mà sụt áp nước ít nên tiết kiệm điện cho máy bơm, nhưng giá thành và điều khiển loại này đắc hơn 2 loại trên.
- Như các bạn thấy thì hệ này được chia thành 2 vòng nước, vòng sơ cấp - Primary chỉ dùng để cung cấp nước đi qua cụm Chiller nên thường chỉ cần những bơm với cột áp nhỏ. Cụm Sơ cấp này bắt buộc phải là Bơm với tốc độ cố định vì khi này công nghệ sản xuất Chiller chưa cho phép lưu lượng nước qua Chiller thay đổi được, lưu lượng này bắt buộc phải là Hằng số, nếu lưu lượng thay đổi thì hệ thống lập tức ngắt Chiller và Báo lỗi Hệ thống.
- Vòng nước Thứ cấp-Secondary với mục đích là phân phối nước lạnh vào công trình, đến tải tiêu thụ... thì sử dụng các Bơm Biến Tần có khả năng thay đổi giảm vô cấp được vận tốc Bơm==> chính là giảm Điện năng Tiêu thụ.
- Vòng nước Thứ cấp-Secondary với mục đích là phân phối nước lạnh vào công trình, đến tải tiêu thụ... thì sử dụng các Bơm Biến Tần có khả năng thay đổi giảm vô cấp được vận tốc Bơm==> chính là giảm Điện năng Tiêu thụ.
- Khi này hệ thống phải có Đường Bypass để duy trì lưu lượng nước qua Chiller là cố định, lưu ý là Ống Bypass này không có van nào chặn cả (may ra có thể gắn được Van 1 chiều để chặn nước từ đầu hút của bơm Pri dồn qua đầu hút của Bơm Secondary).
- hệ thống này đã có khả năng tiết kiệm năng lượng cho hệ thống Bơm tuần hoàn khi dùng Biến tần ở đây, nhưng chúng ta phải thêm cả một hệ thống bơm khác, kèm theo đó là tiêu tốn biết bao nhiêu chi phí phụ kiện kèm theo nó.
5. Variable Primary Flow VPF (Hệ thống lưu lượng thay đổi với đoạn ống by pass)
- Khi này chỉ còn một hệ Bơm duy nhất đi qua Evaporator của Chiller với các Bơm dùng Biến tần điều khiển.
- Khi giảm tải thì Chiller cùng Bơm nước đều có khả năng giảm tải, khi này phải dùng một đường ống Bypass với van điều chỉnh trên đó (nhìn sơ qua thì cứ tưởng giống hệt như Hệ thống thứ 2 đã nói ở trên nhưng thực tình thì nguyên lý khác hoàn toàn). Van Bypass này với mục đích để duy trì lượng nước qua Chller không được thấp hơn một giá trị Minimum mà Chiller đã có.
- Khi này các dàn Coil cũng phải sử dụng hệ thống Van 2 ngả để có thể dùng cảm biến Delta P (cảm biến hiệu áp suất) điều khiển các Bơm.
- Việc tính toán đường ống Bypass này phải đáp ứng được lưu lượng nhỏ nhất của Chiller lớn nhất trong hệ thống, thông thường khi chọn lựa một Chiller thì nhà sản xuất sẽ phải cung cấp cho bạn giá trị Minimum này.
- Theo nghiên cứu của tổ chức ASHRAE thì hệ thống VPF này có khả năng:
1. Giảm năng lượng tiêu tốn trên toàn hệ thống đến 3% mỗi năm
2. Giảm chi phí đầu tư khoang 4-8% do giảm được số lượng bơm so với hệ số 3, và tiết kiệm không gian, Co, Tee, Fitting kèm theo nó.
3. Giảm chi phí vòng đời, bảo trì khoảng 3-5%
4. Giảm năng lượng cho hệ Bơm nước lạnh từ 25-50%
5. Giảm năng lượng Chiller đến 13%
- Những thông số trên đây đều có cơ sở để chứng minh với những tính năng của hệ thống VPF sẽ tóm lược sau đây: có khả năng kéo dãn dải công suất Chiller ép phải hoạt động ở chế độ đầy tải với hiệu suất cao nhất, giảm số lần đóng mở hệ Chiller làm tăng tuổi thọ, tăng độ tin cậy...
Hòa trộn gió tươi và gió hồi, lượng gió hòa trộn này sẽ được đưa vào AHU hay FCU để xử lý theo yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm của không gian điều hòa.
Có nhiều phương pháp tính toán ống gió. Nhưng phương pháp sử dụng phổ biến là phương pháp ma sát đồng điều.
Tính toán không quá mấy phức tạp do dễ dàng trong lựa chọn số lượng miệng gió và kích thước từng đoạn nhánh. thông số chủ yếu là lưu lượng gió và độ ồn yêu cầu điều dễ dàng tra ra được. Mà điều khó khăn nhất là thể hiện trên bản vẽ 2D hoặc 3D để ra thông số chính xác nhất cho nhà đầu tư.
Ngoài ra còn có hệ thống ống gió khác như ống gió hồi, ống gió thải, ống gió tăng áp cầu thang .v.v.
3.5. Hệ thống kết nối điều khiển Chiller
Từng phần thiết bị: Chiller, AHU, FCU, PAU, Van 2 – 3 Ngả.v.v. điều hoạt động độc lập bởi bộ điều khiển DDC. Và DDC có thể nhận tín hiệu từ cảm biến (cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng gió và nước, nồng độ CO2.v.v.), được lập trình điều khiển sẳn bằng máy tính và có tích hợp cổng truyền thông. DDC có kết nối với hệ thống máy tính chủ qua các chuẩn giao tiếp (cổng giao tiếp truyền thông RS232, RS485.v.v.) kết nối được với nhau.
3.5. Hệ thống kết nối điều khiển Chiller
Từng phần thiết bị: Chiller, AHU, FCU, PAU, Van 2 – 3 Ngả.v.v. điều hoạt động độc lập bởi bộ điều khiển DDC. Và DDC có thể nhận tín hiệu từ cảm biến (cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng gió và nước, nồng độ CO2.v.v.), được lập trình điều khiển sẳn bằng máy tính và có tích hợp cổng truyền thông. DDC có kết nối với hệ thống máy tính chủ qua các chuẩn giao tiếp (cổng giao tiếp truyền thông RS232, RS485.v.v.) kết nối được với nhau.
Qua đó máy tính chủ có thể nhận biết các hệ thống nào đang hoạt động và tình trạng hoạt động. Do máy tính có thêm chức năng phân quyền điều khiển mà máy tính chủ có thể tác động can thiệp vào dữ liệu đã được lập trình sẵn trên DDC để điều khiển thiết bị đó theo nhu cầu của người quản lý của máy tính chủ.
Việc lập trình, điều khiển và đảm bảo các thiết bị có thể giao tiếp được với nhau (bởi tính hiệu số đòi hỏi các thiết bị phải có chung một chuẩn giao tiếp như giao tiếp như HTML, Lon Works, BAC Net, OPC, Advance DDE, modbus, ODBC.v.v) để kết nối với máy tính với phần mềm BMS viết riêng cho công trình tòa nhà. Đa số là do một công ty điều khiển và sử dụng một dòng hàng điều khiển chuyên dùng riêng của hãng (VD: thiết bị delta.v.v.).
0 nhận xét:
Đăng nhận xét