Nhiệt độ phòng máy đối với thang máy cáp kéo

Hầu hết các hệ truyền động thang máy sử dụng hộp số ngâm dầu được dẫn động bởi một động cơ điện. Tuy nhiên, việc sử dụng các động cơ không hộp số đang ngày càng phổ biến, không chỉ trong các thang máy tốc độ cao cho tòa nhà cao tầng mà còn ứng dụng trong hầu hết các trường hợp khác.

Tất cả các động cơ điện như vậy đều tỏa nhiệt trực tiếp vào phòng máy. Ngoại trừ các thang máy không phòng máy, nơi động cơ được đặt bên trong giếng thang.

Tiêu chuẩn BS EN 81-1 cũng như TCVN 6395 : 2008 – Yêu cầu về an toàn cấu tạo và lắp đặt thang máy điện quy định: Nhiệt độ trong buồng máy và trong buồng puli có lắp đặt các thiết bị điện phải duy trì trong giới hạn từ +5°C đến +40°C.

Đối với công trình có hệ thống nhiều thang máy thì việc lắp đặt hệ thống làm mát và/hoặc làm ấm trong phòng máy tùy theo thời tiết thực địa là điều bắt buộc phải có để duy trì nhiệt độ phòng máy trong phạm vi giới hạn trên.

Đối với công trình lắp đặt hệ thống 1 thang máy, có thể cân nhắc biện pháp làm ấm và/hoặc làm mát trong phòng máy dựa trên thời tiết thực địa của công trình để duy trì nhiệt độ phòng máy trong phạm vi giới hạn này.

Trường hợp 1: Công trình có hệ thống nhiều thang máy

Tình huống 1: Một tòa nhà văn phòng cao tầng ở Hà Nội có 5 thang máy hoạt động liên tục suốt cả ngày. Phòng máy đặt trên tầng thượng.

Yêu cầu theo Tiêu chuẩn & Thực tế: Tiêu chuẩn quy định nhiệt độ phòng máy phải từ 5°C đến 40°C. Do có nhiều thang máy hoạt động, lượng nhiệt tỏa ra trong phòng máy rất lớn.

Vào mùa hè ở Việt Nam, nhiệt độ ngoài trời thường xuyên vượt quá 35°C, cộng với nhiệt tỏa ra từ thiết bị, nhiệt độ trong phòng máy có thể dễ dàng vượt quá 40°C.

Giải pháp bắt buộc: Vì đây là hệ thống nhiều thang máy và thời tiết rất nóng vào mùa hè, để đảm bảo nhiệt độ phòng máy luôn nằm trong khoảng 5°C – 40°C theo tiêu chuẩn và tránh việc thang máy phải ngừng hoạt động vì quá nhiệt, việc lắp đặt hệ thống làm mát trong phòng máy là điều bắt buộc phải có.

Ngược lại, vào mùa đông ở khu vực nội thành Hà Nội, nhiệt độ trung bình là 18,2°C, nhiệt độ thấp nhất từng ghi nhận là 5,4°C (rất hiếm gặp) thì việc lắp đặt hệ thống làm ấm cho phòng máy có thể cân nhắc.

Mùa hè tại Hà Nội thường xuyên xảy ra nắng nóng gay gắt

Trường hợp 2: Công trình có hệ thống một thang máy

Tình huống 2: Một tòa nhà chung cư mini 5 tầng ở Đà Nẵng chỉ có 1 thang máy, hoạt động không liên tục như tòa nhà văn phòng. Phòng máy cũng đặt ở tầng trên cùng.

Yêu cầu theo Tiêu chuẩn & Thực tế: Tiêu chuẩn quy định nhiệt độ phòng máy phải từ 5°C đến 40°C. Tuy nhiên, đây là trường hợp chỉ có một thang máy và khí hậu Đà Nẵng thường ôn hòa hơn, ít khi nhiệt độ xuống dưới 10°C hay lên quá 38-40°C. Lượng nhiệt tỏa ra từ một thang máy cũng ít hơn nhiều.

Giải pháp cân nhắc: Với công trình chỉ có 1 thang máy và tùy thuộc vào đặc điểm khí hậu thực tế của Đà Nẵng cũng như thiết kế bắt buộc của phòng máy phải có là lỗ thông gió tự nhiên, việc lắp đặt hệ thống làm mát hoặc làm ấm là không cần thiết. Nhà thiết kế có thể cân nhắc các biện pháp đơn giản hơn như tăng cường thông gió tự nhiên, hoặc lắp đặt quạt thông gió trong trường hợp xảy ra thời tiết cực đoan bất thường vào mùa hè.

Tình huống 3: Một tòa nhà 5 tầng ở Seoul, Hàn Quốc chỉ có 1 thang máy, hoạt động không liên tục như tòa nhà văn phòng. Phòng máy cũng đặt ở tầng trên cùng.

Yêu cầu theo Tiêu chuẩn & Thực tế: Tiêu chuẩn vẫn quy định nhiệt độ phòng máy thang máy cáp kéo phải từ 5°C đến 40°C. Đây là trường hợp chỉ có một thang máy, thuộc vào diện “có thể cân nhắc” biện pháp làm ấm/làm mát.

Tuy nhiên, khí hậu ở Hàn Quốc rất khác với Đà Nẵng. Mùa đông ở Hàn Quốc rất lạnh, nhiệt độ thường xuyên xuống dưới 0°C, thậm chí âm vài độ C kéo dài. Do đó, nhiệt độ trong phòng máy nếu không có hệ thống sưởi sẽ rất khó để duy trì ở mức tối thiểu 5°C theo tiêu chuẩn.

Mùa hè ở Hàn Quốc cũng có lúc khá nóng và ẩm, nhiệt độ có thể vượt 30°C, nhưng thách thức lớn nhất đối với việc duy trì nhiệt độ trong phòng máy đối với công trình ở Hàn Quốc là đảm bảo nhiệt độ không xuống dưới 5°C vào mùa đông.

Giải pháp cân nhắc: Do điều kiện thời tiết lạnh giá khắc nghiệt vào mùa đông ở Hàn Quốc, nhiệt độ trong phòng máy chắc chắn sẽ giảm xuống dưới 5°C nếu không có biện pháp can thiệp. Do đó, để tuân thủ yêu cầu về giới hạn nhiệt độ tối thiểu của tiêu chuẩn (5°C), việc cung cấp hệ thống làm ấm cho phòng máy là điều cần phải có.

Như vậy: Khi thiết kế hệ thống thang máy cho công trình, nhà thiết kế và nhà thầu xây dựng cần xem xét kỹ lưỡng đặc điểm loại thang, môi trường hoạt động và điều kiện thời tiết thực tế tại địa điểm lắp đặt. Việc làm này rất quan trọng để có thể lên kế hoạch chính xác cho việc thiết kế và lắp đặt các hệ thống làm ấm, làm mát và thông gió cần thiết cho phòng máy, từ đó đảm bảo thang máy hoạt động ổn định, bền bỉ, tránh tình trạng thiếu hoặc thừa các giải pháp kiểm soát nhiệt độ không phù hợp với điều kiện thực tế.

Nhiệt độ phòng máy đối với thang máy thủy lực

Phần lớn thiết bị hiện nay sử dụng động cơ điện và bơm truyền động bằng trục vít, được ngâm trong bình chứa dầu. Lượng nhiệt sinh ra bởi hệ thống này phụ thuộc vào các yếu tố như tải trọng thang máy, tốc độ di chuyển, khoảng cách hành trình và tần suất sử dụng, nhưng về mặt thực tế, hầu hết các thang thủy lực tạo ra lượng nhiệt thải đáng kể.

Khác với thang máy sử dụng động cơ điện, nhiệt lượng này không được truyền trực tiếp ra phòng máy mà vào chính bình chứa dầu, gây tăng nhiệt dầu thủy lực và làm giảm độ nhớt của dầu.

Theo quy định tại TCVN 6396-20:2017, nếu nhiệt độ của động cơ máy thủy lực và/hoặc dầu được thiết kế thích ứng với thiết bị giám sát nhiệt độ vượt quá giới hạn, thì cabin phải dừng lại một cách trực tiếp và trở về tầng dưới cùng để hành khách có thể ra khỏi cabin. Thang máy sẽ tự động trở lại hoạt động bình thường chỉ sau khi thiết bị điện đủ nguội.

Sơ đồ bộ nguồn thủy lực

Phòng máy thang máy thủy lực thường được bố trí ở các vị trí thuận tiện cho thiết kế tòa nhà như khu vực tầng hầm hoặc gần lõi cầu thang bộ. Tuy nhiên, ở những vị trí này, nhiệt độ môi trường xung quanh có thể giảm xuống đáng kể khi thang máy không hoạt động trong thời gian dài (chẳng hạn như qua đêm, ngày nghỉ…). Nhiệt độ môi trường thấp này sẽ khiến dầu bị đặc lại (tăng độ nhớt).

Việc dầu bị quá loãng do nhiệt tăng hoặc quá đặc do nhiệt giảm đều có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của thang máy thủy lực, gây nên sự cố thang máy dừng không bằng tầng, kẹt thang… Rõ ràng, việc giữ độ nhớt của dầu trong mức phù hợp là rất quan trọng.

Máy sưởi bình chứa thủy lực sẽ được lắp vào trong bình chứa thủy lực và giữ nhiệt độ dầu thủy lực ở mức cố định, thường được ứng dụng tại các khu vực thời tiết lạnh, có băng tuyết.

Theo tiêu chuẩn BS EN 81-2 cũng như TCVN 6396-2:2009 – Yêu cầu an toàn trong cấu tạo và lắp đặt thang máy thủy lực, nhiệt độ trong buồng máy và trong buồng puli có lắp đặt các thiết bị điện phải duy trì trong giới hạn từ 5°C đến 40°C để giúp dầu thủy lực giữ được độ nhớt tốt nhất cho hoạt động của thang máy.

Nhiệt độ làm việc của dầu thủy lực thông thường dao động từ 40°C đến 50°C (tùy thuộc vào loại dầu sẽ có nhiệt độ làm việc khác nhau, cần phải kiểm tra thông số từ nhà sản xuất).

Biểu đồ chuyển đổi độ nhớt của dầu thủy lực

Do đó, khi thiết kế và lắp đặt thang máy thủy lực cần phải cân nhắc tới loại dầu thủy lực dựa trên đặc trưng thời tiết và các biện pháp làm ấm và/hoặc làm mát dầu thủy lực để đảm bảo thang máy hoạt động ổn định.

Ngoài ra, nhà thầu xây dựng cũng cần lưu ý lượng nhiệt phát ra từ hệ thống thủy lực lớn hơn nhiều so với từ các hệ thống thang máy sử dụng động cơ điện cùng loại. Việc xử lý lượng nhiệt này thường khó hơn vì vị trí lắp đặt của hệ thống thủy lực thường đặt ở những nơi có không gian hẹp, khiến vấn đề về nhiệt độ và làm mát sẽ trở nên phức tạp hơn.

Cẩm nang thiết kế thang máy: Nhiệt lượng thải ra trong phòng máy theo loại thang