Mở Rộng Phòng Sạch Có Cần Tăng Công Suất AHU
Việc mở rộng phòng sạch thường kéo theo thay đổi về diện tích, số lượng điểm cấp gió, tải nhiệt, tải ẩm và cách phân phối không khí.
Nếu chỉ dựa vào diện tích tăng thêm để quyết định tăng công suất hay mua AHU mới, doanh nghiệp có thể đầu tư vượt nhu cầu, ngược lại sẽ sử dụng thiết bị không đủ khả năng đáp ứng.
Lưu lượng gió là một trong những thông số cần tính lại khi mở rộng phòng sạch. Khi diện tích khu vực kiểm soát tăng, tổng nhu cầu cấp khí cũng có thể tăng theo. Tuy nhiên, mức tăng không thể xác định chỉ bằng cách lấy diện tích mới chia cho diện tích cũ rồi nhân với lưu lượng AHU.
Phòng sạch còn có yêu cầu về cấp sạch, số lần trao đổi khí, tải nhiệt, số người và đặc điểm của từng khu vực. Một phòng có cùng diện tích nhưng yêu cầu kiểm soát khác nhau có thể cần lưu lượng gió khác nhau.
Bên cạnh lưu lượng, cần kiểm tra khả năng duy trì chênh áp giữa phòng sạch mở rộng với các khu vực xung quanh. Nếu phần diện tích mới làm thay đổi tổng lưu lượng cấp, hồi và xả, trạng thái cân bằng áp suất của hệ thống cũng có thể thay đổi.
Do đó, không nên chỉ nhìn vào thông số lưu lượng tối đa của AHU trên catalogue. Cần kiểm tra điểm vận hành thực tế của quạt, áp suất tĩnh mà quạt có thể tạo ra và lưu lượng tương ứng khi hệ thống được mở rộng.
Nếu AHU hiện tại vẫn duy trì được lưu lượng và áp suất cần thiết sau khi bổ sung khu vực mới, chưa nhất thiết phải tăng công suất. Ngược lại, nếu quạt đã vận hành gần giới hạn hoặc không thể tạo đủ áp suất để vượt qua trở lực của hệ thống, cần xem xét nâng cấp hoặc bổ sung thiết bị.
Mở rộng phòng sạch thường làm thay đổi tải lạnh và tải ẩm của hệ thống HVAC. Phần diện tích mới có thể phát sinh thêm tải từ con người, thiết bị sản xuất, hệ thống chiếu sáng, truyền nhiệt qua kết cấu và lượng khí tươi đưa vào phòng.
Số người và thiết bị tăng cũng làm thay đổi tải nhiệt bên trong, nếu khu vực mở rộng có máy móc hoạt động liên tục hoặc quy trình sản xuất tạo ra nhiều nhiệt, tải lạnh có thể tăng đáng kể dù diện tích bổ sung không quá lớn.
Độ ẩm có thể đến từ con người, nguyên liệu, quy trình sản xuất, không khí tươi hoặc các nguồn ẩm khác trong nhà máy. Với những phòng sạch có yêu cầu kiểm soát độ ẩm chặt chẽ, chỉ kiểm tra công suất lạnh tổng thể là chưa đủ.
Khi đó, cần xác định coil của AHU hiện tại còn đủ khả năng xử lý tải lạnh và tải ẩm sau khi mở rộng hay không. Nếu coil đã hoạt động gần giới hạn, việc tăng lưu lượng gió bằng cách điều chỉnh quạt cũng không thể thay thế cho phần công suất xử lý nhiệt ẩm còn thiếu.
Khi mở rộng phòng sạch, số lượng điểm cấp gió và bộ lọc có thể tăng lên. Ví dụ, khu vực mới có thể cần thêm các terminal HEPA hoặc thay đổi cách bố trí cấp khí so với hệ thống hiện hữu.
Mỗi bộ lọc đều tạo ra một mức trở lực nhất định đối với dòng khí, khi số lượng bộ lọc tăng hoặc bộ lọc có trở lực lớn hơn, tổng trở lực mà quạt phải vượt qua cũng thay đổi.
Một AHU có lưu lượng danh định lớn chưa chắc có thể cung cấp được lưu lượng đó trong hệ thống thực tế nếu áp suất tĩnh không đủ để vượt qua trở lực của bộ lọc, đường ống, van gió và thiết bị đầu cuối.
Ngoài bộ lọc, cần kiểm tra cả đường ống gió và các điểm cấp và hồi khí. Nếu phần mở rộng làm tăng chiều dài đường ống hoặc thay đổi tiết diện, tổn thất áp suất cũng có thể tăng.
Vì vậy, khi đánh giá khả năng mở rộng AHU, cần xem xét đồng thời lưu lượng, áp suất và trở lực toàn hệ thống thay vì chỉ nhìn vào công suất quạt.
Khi AHU hiện tại không đủ khả năng đáp ứng, doanh nghiệp có thể cân nhắc bổ sung AHU hoặc thay thế bằng thiết bị có công suất lớn hơn. Hai phương án này có cách triển khai và chi phí khác nhau.
Nếu hệ thống hiện tại vẫn đáp ứng tốt khu vực cũ và phần mở rộng có thể tách thành một vùng HVAC độc lập, bổ sung AHU có thể là phương án phù hợp. Cách này cho phép khu vực mới có hệ thống xử lý không khí riêng và thuận tiện hơn khi mở rộng theo từng giai đoạn.
Ngược lại, nếu AHU hiện tại đã gần giới hạn, có tuổi thiết bị cao hoặc cấu hình không còn phù hợp với nhu cầu mới, thay thế bằng AHU có công suất phù hợp hơn có thể được xem xét.
Quyết định không nên dựa vào số lượng phòng được mở rộng mà cần dựa trên kết quả tính toán tổng lưu lượng, tải lạnh và ẩm, áp suất và cấu hình phân phối gió sau khi thay đổi.
Cần tăng công suất hoặc bổ sung AHU khi hệ thống hiện tại không còn đủ khả năng đáp ứng các yêu cầu của phòng sạch sau mở rộng.
Trường hợp đầu tiên là lưu lượng gió cần thiết lớn hơn khả năng cung cấp thực tế của AHU. Khi thêm diện tích, số lượng điểm cấp gió tăng và nhu cầu lưu lượng vượt quá khả năng của quạt, hệ thống sẽ khó duy trì điều kiện thiết kế.
Trường hợp thứ hai là tải lạnh hoặc tải ẩm sau mở rộng vượt khả năng xử lý của coil. Khi đó, dù quạt vẫn có thể cung cấp đủ gió, AHU vẫn không đảm bảo được nhiệt độ hoặc độ ẩm yêu cầu.
Một trường hợp khác là AHU hiện tại đã vận hành gần giới hạn trước khi mở rộng. Nếu thiết bị đang phải hoạt động với tải cao để duy trì điều kiện hiện tại, việc kết nối thêm khu vực sẽ làm giảm phần dự phòng của hệ thống.
Ngoài ra, nếu khu vực mở rộng có cấp sạch hoặc điều kiện môi trường khác với khu vực hiện hữu, việc bổ sung một AHU riêng có thể hợp lý hơn việc ép toàn bộ hệ thống hiện tại hoạt động ở mức cao hơn.
Điểm cần lưu ý là tăng công suất AHU không nhất thiết đồng nghĩa với thay một AHU lớn hơn. Tùy cấu hình, doanh nghiệp có thể nâng cấp một số thành phần, bổ sung thiết bị hoặc tổ chức lại hệ thống HVAC.
AHU hiện tại có thể tiếp tục sử dụng nếu sau khi tính toán lại, hệ thống vẫn đáp ứng được lưu lượng gió, áp suất, tải lạnh và tải ẩm và điều kiện môi trường yêu cầu của toàn bộ phòng sạch sau mở rộng.
Trước tiên cần xác định tổng lưu lượng gió cần thiết cho phần mở rộng và cộng với nhu cầu của khu vực hiện hữu. Giá trị này được đối chiếu với lưu lượng mà AHU có thể cung cấp tại điểm áp suất thực tế của hệ thống.
Tiếp theo là kiểm tra năng lực xử lý nhiệt ẩm. AHU phải có đủ khả năng duy trì nhiệt độ và độ ẩm theo điều kiện thiết kế khi tải của khu vực mới được đưa vào hệ thống.
Cần kiểm tra cả chênh áp giữa các khu vực. Một AHU có thể đủ lưu lượng tổng nhưng hệ thống vẫn không đạt nếu việc phân phối cấp, hồi và xả gió khiến một số khu vực bị thiếu hoặc dư gió.
Cuối cùng là kiểm tra mạng đường ống, van gió, bộ lọc và terminal. Đây là điểm thường bị bỏ qua khi đánh giá khả năng mở rộng. AHU có đủ công suất nhưng đường ống không đủ khả năng phân phối thêm lưu lượng thì toàn hệ thống vẫn không thể đáp ứng.
Có thể hiểu đơn giản: AHU chỉ được xem là đáp ứng đủ khi cả thiết bị xử lý không khí và mạng phân phối phía sau nó đều có khả năng phục vụ phần phòng sạch mới trong điều kiện vận hành yêu cầu.
Trước tiên cần xác định chính xác phần diện tích được bổ sung và khu vực nào thực sự nằm trong phạm vi kiểm soát của phòng sạch.
Không phải toàn bộ diện tích xây dựng mới đều nhất thiết phải sử dụng cùng một hệ thống HVAC. Có thể có khu vực sản xuất, hành lang, kho hoặc không gian phụ trợ với yêu cầu kiểm soát khác nhau.
Việc xác định đúng phạm vi mở rộng giúp tránh tính dư nhu cầu HVAC và tạo cơ sở cho việc phân vùng hệ thống phù hợp.
Sau khi xác định diện tích, cần xác định cấp sạch và các điều kiện môi trường cần duy trì tại khu vực mới.
Nếu khu vực mở rộng có yêu cầu kiểm soát hạt cao hơn khu vực hiện hữu, nhu cầu lưu lượng, lọc và kiểm soát luồng khí có thể thay đổi đáng kể.
Ngoài cấp sạch, cần xác định nhiệt độ, độ ẩm, chênh áp và các yêu cầu đặc thù của quy trình. Đây là những dữ liệu cần thiết để đánh giá chính xác khả năng của AHU.
Lưu lượng gió cần được xác định dựa trên yêu cầu kiểm soát của từng khu vực. Tải lạnh và tải ẩm cần tính đến diện tích, người, thiết bị, chiếu sáng, không khí tươi, kết cấu bao che và đặc điểm sản xuất.
Sau khi có tổng nhu cầu mới, có thể so sánh với khả năng của AHU hiện tại để xác định mức dự phòng còn lại.
Nếu nhu cầu mới vẫn nằm trong khả năng đáp ứng của thiết bị, việc thay AHU có thể chưa cần thiết.
Công suất ghi trên catalogue không phải lúc nào cũng phản ánh khả năng làm việc của AHU trong hệ thống thực tế.
Cần kiểm tra lưu lượng, áp suất tĩnh, công suất quạt, tình trạng coil, bộ lọc và các thông số liên quan tại điểm vận hành hiện tại.
Ví dụ, một quạt có thể đạt lưu lượng lớn ở điều kiện áp suất thấp nhưng khi hệ thống bổ sung thêm HEPA và đường ống, trở lực tăng lên khiến lưu lượng thực tế giảm.
Do đó, đánh giá điểm vận hành giúp xác định AHU còn bao nhiêu khả năng dự phòng để phục vụ phần mở rộng.
AHU không hoạt động độc lập. Lưu lượng được tạo ra phải được phân phối qua mạng đường ống, van gió, thiết bị đầu cuối và hệ thống hồi và xả.
Khi mở rộng phòng sạch, cần kiểm tra xem mạng hiện tại có thể kết nối thêm khu vực mới hay phải thay đổi đường ống.
Nếu đường ống hiện hữu đã có tổn thất áp suất lớn hoặc tiết diện không phù hợp, việc tăng công suất AHU có thể không giải quyết được vấn đề. Khi đó, cần đánh giá lại cả mạng phân phối.
Sau khi hoàn thành các tính toán, doanh nghiệp mới nên so sánh các phương án đầu tư.
Nếu AHU hiện tại còn đủ dự phòng, có thể giữ nguyên thiết bị và mở rộng mạng phân phối trong giới hạn cho phép.
Nếu thiết bị còn khả năng nâng cấp, có thể xem xét điều chỉnh một số thành phần phù hợp với nhu cầu mới.
Nếu khu vực mở rộng có yêu cầu riêng hoặc nằm xa hệ thống hiện hữu, bổ sung AHU có thể tạo ra cấu hình dễ kiểm soát hơn.
Trong trường hợp AHU hiện tại không còn phù hợp về công suất, hiệu suất hoặc cấu hình, thay thế thiết bị mới mới là phương án cần cân nhắc.
Việc lựa chọn phương án nào cần dựa trên kết quả tính toán và hiện trạng hệ thống thay vì chỉ dựa vào diện tích phòng sạch tăng thêm.
_______________________
Tấn Nghĩa có thể hỗ trợ đánh giá hiện trạng AHU, lưu lượng gió, chênh áp, tải lạnh, tải ẩm và khả năng mở rộng hệ thống cấp, hồi và xả gió để xác định phương án phù hợp với quy mô phòng sạch mới.
Tấn Nghĩa mong muốn được hợp tác với bạn, vì thế nếu quan tâm đến dịch vụ của chúng tôi hoặc muốn biết thêm thông tin chi tiết, xin vui lòng liên hệ với qua:
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI - XÂY DỰNG TẤN NGHĨA
Số điện thoại: 0899 209 779
Địa chỉ: 82/24A Huỳnh Văn Nghệ, Phường 15, Quận Tân Bình, Tp. Hồ Chí Minh
Email: hdtannghia@gmail.com
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI - XÂY DỰNG TẤN NGHĨA
Địa chỉ : 82/24A Huỳnh Văn Nghệ, Phường 15, Quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Hotline : 0899 209 779
Email : hdtannghia@gmail.com
Website : www.tannghiaconstruct.com
TẤN NGHĨA CONSTRUCT
Email: hdtannghia@gmail.com
