Hệ thống thông gió công nghiệp tiết kiệm năng lượng cho nhà xưởng

Trong bối cảnh công nghiệp cạnh tranh mạnh mẽ, việc tối ưu chất lượng môi trường nhà xưởng, nhà máy trong sạch, mát mẻ và an toàn là yêu cầu gần như bắt buộc. 

Hiện nay, các nhà xưởng, nhà máy khép kín thường xuyên đối mặt với tình trạng tích tụ bụi mịn, nhiệt lượng tỏa ra lớn từ máy móc, hơi hóa chất và khí độc hại,... Hệ thống thông gió công nghiệp giúp hỗ trợ sức khỏe người lao động, nâng cao hiệu suất máy móc và giảm nguy cơ cháy nổ. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hệ thống này, giúp bạn biết đến quy trình thiết kế và thi công nghệ hệ thống thông gió tối ưu chi phí vận hành nhất.

1. Hệ thống thông gió công nghiệp là gì?

Hệ thống thông gió công nghiệp là một tổ hợp các giải pháp kỹ thuật bao gồm quạt hút, quạt cấp, hệ thống đường ống dẫn khí, miệng gió và các thiết bị điều khiển phụ trợ khác. Khí nóng, khói bụi, hơi ẩm và chất độc hại được liên tục, hút và thải từ bên trong ra bên ngoài. Ngoài ra đồng thời nó tạo ra sự chênh áp và luân chuyển dòng khí tự nhiên để đưa luồng khí tươi giàu oxy từ bên ngoài vào bên trong.

Thật khó hình dung những tác hại nghiêm trọng nếu không có hệ thống thông gió nhà xưởng. Bụi mịn, CO2 tích tụ lâu ngày gây ra những bệnh hô hấp cho người lao động, nhiệt lượng tỏa ra từ máy móc làm suy giảm tuổi thọ thiết bị. Và bụi bẩn, độ ẩm cao gây hiện tượng bám dính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm.

2. Các nguyên lý hoạt động của hệ thống thông gió công nghiệp

Dựa vào sự di chuyển của luồng không khí và phương thức tạo chênh lệch áp suất, hệ thống thông gió vận hành theo 3 nguyên lý cốt lõi sau. Doanh nghiệp có thể tìm hiểu và cân nhắc lựa chọn theo nguyên tắc phù hợp với hệ thống nhà xưởng của mình.

3. Các phương pháp thông gió công nghiệp đáng cân nhắc nhất hiện nay

Các phương pháp đơn giản đến phức tạp giúp nhà xưởng luôn đảm bảo được chất lượng không khí ổn định, an toàn và hiệu quả.

3.1 Hệ thống thông gió tự nhiên

Đây là hệ thống tận dụng chênh lệch nhiệt độ, áp suất không khí và hướng gió tự nhiên mà không cần quạt điện.

• Phương pháp thực hiện: Thiết kế cửa lấy gió ở tầng thấp và các lam gió, cửa trời (giếng trời) thoát nhiệt ở đỉnh chóp mái để khí nóng nhẹ hơn thoát ra bên ngoài.
• Ứng dụng tối ưu: Với vận tốc gió tự nhiên 0.2-0.5 m/s, phương pháp này phù hợp với các nhà kho, nhà xưởng có mật độ công nhân ít, hoặc các ngành sinh nhiều bụi thô như xưởng gỗ, cơ khí gia công nhẹ, nguyên liệu thô.

3.2 Thông gió cơ khí bằng quạt công nghiệp

Phương pháp này sử dụng các dòng quạt hút/thổi công suất lớn lắp trên vách tường hoặc mái nhà xưởng để cưỡng bức dòng khí luân chuyển liên tục. Các loại quạt gồm:

• Quạt thông gió vuông gắn tường: hút khí nóng đẩy ra ngoài các ô cửa gió lọc bụi để gió tươi đi vào.
• Quạt hút mái (gắn mái): Lắp đặt trực tiếp trên mái nhà xưởng để hút hơi nóng tích tụ ở tầng mái, thích hợp cho xưởng có mái cao hoặc sinh nhiều khí thải nóng.
• Quạt công nghiệp di động: Sử dụng các dòng quạt trần sải cánh lớn từ 3.3m đến 7.3m để luân chuyển không khí tầm rộng, tạo làn gió mát trực tiếp dễ chịu cho công nhân làm việc.

3.3 Hệ thống cấp khí tươi đạt chuẩn sạch

Hệ thống này phù hợp với các xưởng sản xuất có phòng kín như chế biến thực phẩm, dược phẩm, thiết bị y tế, sản xuất linh kiện điện tử đòi hỏi kiểm soát tuyệt đối bụi bẩn bên ngoài.

• Nguyên lý: Sử dụng quạt hướng trục hoặc ly tâm công suất lớn để hút gió tươi ngoài trời, ép luồng gió qua các bộ lọc thô G3, G4 hoặc lọc túi, lọc HEPA để giữ lại hạt bụi mịn trước khi cấp vào phòng.
• Tiêu chuẩn chất lượng: Bộ lọc sử dụng vật liệu sợi thủy tinh tổng hợp theo tiêu chuẩn EN779-G4, đạt hiệu suất lọc từ 90% đến 99%, giúp phòng sản xuất đạt cấp độ sạch từ ISO 1 đến ISO 9

3.4 Hệ thống thông gió kết hợp tấm làm mát Cooling Pad (áp suất âm)

Hệ thống thông gió công nghiệp phù hợp và đã được triển khai phổ biến trong các nhà máy dệt may, da giày, sản xuất bao bì hoặc trang trại chăn nuôi lớn.

• Nguyên lý hoạt động: Ở một đầu vách xưởng, lắp đặt các tấm làm mát Cooling Pad được tưới nước liên tục bằng hệ thống bơm tuần hoàn. Ở đầu vách đối diện, lắp quạt hút công nghiệp công suất lớn. Quạt hút sẽ rút toàn bộ khí nóng ra ngoài, tạo áp suất âm cưỡng bức không khí khô nóng bên ngoài qua tấm Cooling Pad, giúp xưởng có luồng gió mát mẻ tự nhiên.
• Hệ thống không phù hợp với nhà xưởng sản xuất linh kiện điện tử, kho hóa chất nhạy cảm với độ ẩm hay thiết bị chính xác tránh gây ẩm mốc, hư hỏng và mất ổn định phản ứng hóa học.

3.5 Hệ thống máy làm mát công nghiệp (áp suất dương)

Giải pháp này tích hợp cả quạt thổi và tấm làm mát vào chung một thiết bị đặt ngoài trời. Đây chính là máy làm mát hơi nước công nghiệp.

Nguyên lý: Máy làm mát sẽ tự động hút gió ngoài trời, lọc sạch và hạ nhiệt trực tiếp. Sau đó, quạt thổi áp suất lớn sẽ ép luồng khí mát này đi theo hệ thống kênh dẫn gió (ống gió) vào trực tiếp các khu vực làm việc của công nhân trong nhà xưởng. Phương pháp này giúp làm mát cục bộ đúng vị trí, tiết kiệm điện năng tối đa.

4. Quy trình thiết kế và thi công hệ thống thông gió công nghiệp đạt chuẩn

Để hệ thống thông gió hoạt động hiệu quả, bền bỉ và không lãng phí năng lượng, quy trình chuẩn chỉ để thiết kế và thi công như sau:

1. Khảo sát và tính toán lượng khí cần cấp và cần hút dựa trên diện tích nhà xưởng, số lượng công nhân hoạt động trực tiếp,  lượng phát sinh nhiệt từ máy móc, tuân thủ tiêu chuẩn TCVN và tiêu chuẩn quốc tế ASHRAE.
2. Thiết kế sơ đồ bố trí đường ống và quạt, xác định vị trí đặt cửa gió, không để lại các điểm chết tích tụ khí nóng.
3. Lắp đặt các thiết bị an toàn và giảm rung, van chặn lửa để nghiệm thu phòng cháy chữa cháy.
4. Kiểm tra áp suất, đo tốc độ gió và nghiệm thu.

5. Giải pháp công nghệ tối ưu năng lượng cho hệ thống thông gió

Việc ứng dụng các công nghệ tiết kiệm năng lượng dưới đây giúp doanh nghiệp hoàn vốn cực nhanh:

5.1 Ứng dụng biến tần cho quạt

Lắp đặt biến tần để điều chỉnh tốc độ quạt linh hoạt theo nhu cầu thực tế của từng ca sản xuất hoặc theo nhiệt độ trong xưởng.

5.2 Hệ thống thông gió thu hồi nhiệt

Vì trong các phân xưởng có trang bị điều hòa không khí lạnh, nên việc xả khí ra bên ngoài gây lãng phí nhiệt lạnh khổng lồ. Sử dụng hệ thống tông gió thu hồi nhiệt HRV, bộ trao đổi nhiệt sẽ truyền nhiệt lạnh từ luồng khí thải (đang được rút ra ngoài) sang luồng gió tươi nóng bên ngoài (đang được hút vào xưởng). Quá trình này giúp làm mát sơ bộ gió tươi, tiết kiệm đáng kể điện năng cho máy lạnh Chiller.

5.3 Làm mát cấu trúc tòa nhà

Chôn các đường ống dẫn nước dưới mái và sàn nhà để triệt tiêu trực tiếp bức xạ nhiệt từ mặt trời, hạ nhiệt độ mái bê tông, giảm tải lạnh cho hệ thống điều hòa

5.4 Chạy 100% gió tươi vào ban đêm hoặc mùa lạnh

Sử dụng cảm biến để tự động ngắt máy nén Chiller và chỉ chạy quạt hút gió tươi mát bên ngoài vào phòng khi nhiệt độ môi trường ngoài trời giảm thấp hơn nhiệt độ phòng.

Hệ thống thông gió nhà xưởng có vai trò quan trọng duy trì và đảm bảo sự an toàn, hiệu suất vận hành của các công trình nhà xưởng hay bất kỳ tòa nhà hiện đại nào. Đầu tư một hệ thống thông gió công nghiệp không chỉ giúp doanh nghiệp bảo vệ sức khỏe người lao động mà còn giúp tiết kiệm hàng trăm triệu đồng tiền điện vận hành mỗi năm nhờ các công nghệ tối ưu hóa năng lượng tiên tiến.

Liên hệ ngay đến Thuận Phát theo hotline 0965 241 836 để được tư vấn về các loại van công nghiệp phục vụ cho hệ thống thông gió tiên tiến của doanh nghiệp bạn.

Xem thêm: Các loại van sử dụng trong hệ thống Chiller và chức năng chi tiết