TCTM – Ngay từ giai đoạn đầu khi thiết kế tòa nhà, nhà thầu xây dựng/thiết kế, chủ đầu tư và các bên liên quan cần phải đặc biệt chú trọng tới yếu tố làm mát phòng máy, giúp loại bỏ hoặc giảm thiểu đáng kể sự cố hỏng hóc do nhiệt độ cao gây ra, giúp thang máy vận hành ổn định trong suốt mùa hè.
Phòng máy thang máy hoạt động hiệu quả nhất trong khoảng nhiệt độ tiêu chuẩn từ 5°C đến 40°C. Khi nhiệt độ nằm ngoài phạm vi này, đặc biệt là quá nóng, có thể gây ra nhiều vấn đề vận hành và tiềm ẩn nguy cơ hỏng hóc nghiêm trọng cho thiết bị, như đã phân tích chi tiết trong phần “Nhiệt độ cao trong phòng máy ảnh hưởng đến thang máy ra sao?“.
Nhìn chung, tình trạng phòng máy quá nhiệt sẽ dẫn đến những hệ quả không mong muốn:
– Tăng tần suất sửa chữa: Thang máy sẽ thường xuyên gặp trục trặc, buộc chủ sở hữu phải liên hệ dịch vụ bảo trì, sửa chữa nhiều hơn.
– Giảm độ tin cậy và tuổi thọ thiết bị: Các linh kiện bên trong dễ bị hư hỏng, lão hóa nhanh chóng, làm giảm tuổi thọ tổng thể của thang máy.
Những vấn đề này không chỉ gây tốn kém chi phí mà còn tạo ra sự bất tiện lớn cho chủ sở hữu, cư dân hoặc khách hàng của tòa nhà khi việc sử dụng thang máy bị gián đoạn.
Vậy, làm thế nào để đảm bảo phòng máy thang máy luôn duy trì nhiệt độ trong ngưỡng cho phép, đặc biệt vào mùa hè khi nắng nóng gay gắt thường xuyên xảy ra?
Như đã đề cập trong bài viết “Yếu tố nào khiến nhiệt độ phòng máy tăng cao?”, thì vị trí phòng máy và kết cấu tòa nhà cũng là một trong những yếu tố có thể gây nên sự quá nhiệt của phòng máy.
Để phòng máy thang máy luôn hoạt động ổn định và bền bỉ, việc cách nhiệt cho phần kết cấu bao che (gồm tường và mái) là cực kỳ quan trọng. Đặc biệt trong những ngày hè nắng nóng, lớp cách nhiệt này sẽ giúp giảm đáng kể lượng nhiệt từ bên ngoài truyền vào, bảo vệ các thiết bị nhạy cảm bên trong khỏi bị quá nóng.
Nhiều người có thể nghĩ vì đây là phòng thiết bị nên không cần chú trọng tính thẩm mỹ hay tiện nghi, nhưng đây là một quan niệm sai lầm nghiêm trọng. Không nên vì bất cứ lý do gì mà bỏ qua các yêu cầu về cách nhiệt hoặc giảm bớt độ dày của vật liệu làm tường và mái phòng máy. Nếu không được cách nhiệt đúng cách, phòng máy sẽ dễ dàng bị hấp thụ nhiệt từ môi trường bên ngoài, biến thành một cái “lò nung” và khiến nhiệt độ bên trong tăng lên nhanh chóng.
Nhiệt độ cao kéo dài không chỉ làm giảm hiệu suất hoạt động của các bộ phận điện tử như biến tần, rơ le, khởi động từ mà còn đẩy nhanh quá trình lão hóa, giảm tuổi thọ và tiềm ẩn nguy cơ gây hư hỏng nặng, thậm chí là chập cháy thiết bị. Do đó, đầu tư vào giải pháp cách nhiệt cho phòng máy không chỉ là bảo vệ tài sản mà còn là đảm bảo an toàn và tính liên tục trong vận hành của hệ thống thang máy.
Kết cấu tường ngăn cháy, cách nhiệt
Có ba phương pháp chính để làm mát phòng máy thang máy:
– Thông gió tự nhiên: Sử dụng các cửa thông gió, cửa chớp để không khí tự lưu thông.
– Thông gió cưỡng bức: Dùng quạt thông gió để đẩy không khí nóng ra và đưa không khí mát vào.
– Thông gió và làm mát bằng hệ thống điều hòa: Sử dụng máy lạnh để kiểm soát nhiệt độ một cách chủ động.
Khi hệ thống thông gió tự nhiên không đủ để làm mát, chúng ta cần lắp đặt thiết bị thông gió cưỡng bức để đảm bảo nhiệt độ phòng máy luôn nằm trong giới hạn cho phép. Trong nhiều trường hợp, việc lắp đặt máy điều hòa (máy lạnh) cho phòng máy là cần thiết.
Đọc thêm các trường hợp yêu cầu làm mát/làm ấm phòng máy thang máy tại: Cẩm nang thiết kế thang máy: Cách đảm bảo nhiệt độ phòng máy tiêu chuẩn cho thang máy
Để đạt hiệu quả tối ưu, khi lắp đặt các thiết bị thông gió (ví dụ như quạt hút gió), cần bố trí chúng đồng bộ với các cửa thông gió sẵn có (như cửa chớp). Mục đích của việc này là để tạo ra một luồng không khí đối lưu liên tục, giúp không khí nóng thoát ra ngoài và không khí mát hơn được lưu thông vào trong, từ đó làm mát phòng máy hiệu quả hơn rất nhiều.
Để thang máy luôn duy trì hiệu suất và độ tin cậy cao nhất, việc đảm bảo nhiệt độ phòng mát luôn trong ngưỡng tiêu chuẩn 5°C đến 40°C là điều vô cùng quan trọng
Khi thiết kế hệ thống HVAC (sưởi, thông gió và điều hòa không khí) cho phòng máy thang máy, việc quan trọng đầu tiên là phải tính toán chính xác lượng nhiệt cần làm mát. Lượng nhiệt cần làm mát ở đây cần phải tính đến lượng nhiệt tỏa ra bởi thiết bị trong một giờ (do nhà sản xuất cung cấp, thường được tính theo đơn vị BTU/giờ), nhiệt độ môi trường trong phòng máy.
Việc này giúp xác định chính xác lượng không khí theo đơn vị CFM (Cubic Feet per Minute – Feet khối mỗi phút) tối thiểu cần được di chuyển (hút vào và thổi ra) khỏi phòng máy mỗi phút để đảm bảo nhiệt độ duy trì ở mức an toàn; đồng thời xác định chính xác công suất làm mát theo đơn vị BTU/giờ mà hệ thống điều hòa cần có.
Khi thiết kế hệ thống điều hòa của phòng máy thang máy cần lưu ý, hệ thống này cần thiết kế riêng biệt, không dùng chung với hệ thống điều hòa của cả tòa nhà. Có hai lý do chính cho điều này:
– Tác động từ thiết bị: Phòng máy chứa rất nhiều thiết bị thang máy, chúng tỏa ra một lượng nhiệt đáng kể khi hoạt động. Nếu dùng chung điều hòa với các khu vực khác, nhiệt lượng này có thể làm ảnh hưởng đến hiệu quả làm mát tổng thể của tòa nhà.
– Hoạt động khẩn cấp: Thang máy là một phần thiết yếu, cần hoạt động ngay cả khi mất điện. Vì vậy, hệ thống điều hòa riêng của phòng máy phải có khả năng chạy được bằng máy phát điện dự phòng của tòa nhà, đảm bảo phòng máy luôn được làm mát để thang máy vận hành liên tục.
Thông thường, một thang máy có tải trọng 3.000 Lb (khoảng 1.360 kg – khoảng 14 người) sẽ cần hệ thống điều hòa có công suất từ 1.5 đến 2 tấn. Công suất cụ thể sẽ phụ thuộc vào vị trí phòng máy trong tòa nhà và điều kiện khí hậu tại khu vực đó.
Năng lượng nhiệt sinh ra từ điện trở xả trong tủ điều khiển có thể được chuyển đổi ngược lại thành năng lượng điện. Năng lượng điện này sau đó có thể được lưu trữ trong ắc quy hoặc đẩy ngược trở lại lưới điện. Việc này không chỉ giúp loại bỏ một nguồn phát nhiệt đáng kể trong phòng máy mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng.
Trong quá trình vận hành, thang máy chắc chắn sẽ có những giai đoạn phát sinh điện năng. Ví dụ: Khi thang máy không tải/tải nhẹ và chuyển động lên hoặc xuống, động cơ bị kéo bởi đối trọng hoặc quán tính tải trọng, làm cho tốc độ thực tế của động cơ lớn hơn tốc độ đồng bộ của biến tần, khiến động cơ chuyển sang trạng thái phát điện (tái sinh năng lượng). Điện năng này sẽ được lưu trữ tạm thời trong tụ lọc bên trong biến tần.
Nếu năng lượng tái sinh này không được tiêu thụ hoặc xử lý, điện áp trên thanh cái DC bus (DC bus voltage) của biến tần sẽ tăng lên rất nhanh, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động bình thường của biến tần, thậm chí có thể làm hỏng biến tần. Giải pháp thông thường là lắp điện trở xả (braking resistor) hoặc bộ hãm động năng (braking unit), chuyển điện năng thành nhiệt và làm thất thoát năng lượng.
Tuy nhiên, thiết bị tiết kiệm năng lượng (chẳng hạn: Biến tần hồi tụ năng lượng – Regenerative VFD; Biến tần Active Front End (AFE); Hệ thống thu hồi năng lượng (Energy Recovery System – ERS):…) có thể thay thế hoàn toàn bộ hãm động năng và điện trở xả.
Thay vì biến điện năng thành nhiệt, thiết bị này chuyển đổi và trả lại năng lượng đó vào lưới điện. Điều này mang lại lợi ích kép: vừa loại bỏ nguồn nhiệt không mong muốn trong phòng máy, vừa đạt được mục tiêu xanh hóa, thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng hiệu quả.
Thiết bị tiết kiệm năng lượng được thiết kế để tự động phát hiện điện áp trên thanh cái DC của biến tần và điện áp của lưới điện. Thông qua bộ xử lý và mạch nghịch lưu (inverter) riêng, nó sẽ chuyển đổi điện áp DC từ liên kết DC của biến tần thành điện áp xoay chiều (AC) có cùng tần số và pha với điện áp lưới. Sau đó, tín hiệu này được đi qua nhiều tầng lọc nhiễu để đảm bảo chất lượng trước khi kết nối trở lại lưới điện xoay chiều, hoàn thành mục đích trả năng lượng về lưới.
Bên cạnh những giải pháp kỹ thuật nêu trên, để đảm bảo thang máy hoạt động ổn định và an toàn, bộ phận quản lý vận hành và đơn vị bảo trì thang máy cần chú ý:
– Kiểm tra định kỳ và thường xuyên trình trạng hoạt động của các thiết bị làm mát (như điều hòa, quạt thông gió)
– Tiến hành kiểm tra hoạt động của các nguồn phát nhiệt chính trong phòng máy (như biến tần, điện trở xả và động cơ)
Với các công trình có nhiều thang máy, đặc biệt vào mùa hè nóng bức, cần luân phiên vận hành các thang máy. Tránh việc chỉ sử dụng một thang máy liên tục vì lý do thuận tiện hoặc bất kỳ lý do nào khác. Việc này sẽ làm tăng gánh nặng hoạt động lên một thang máy trong điều kiện thời tiết nắng nóng, dẫn đến quá tải, sự cố và hư hỏng.
Kết luận: Mặc dù hệ thống điều khiển thang máy ngày càng trở nên thông minh và hiện đại hơn, nhưng điều đó không thể loại bỏ hoàn toàn các lỗi hỏng hóc. Xu hướng thang máy gặp sự cố thường xuyên hơn do quá trình lão hóa theo thời gian sử dụng cũng là điều không thể tránh khỏi.
Tuy nhiên, bằng cách phân tích và hiểu rõ các yếu tố liên quan đến cấu trúc tòa nhà, hệ thống điều khiển điện và hệ thống cơ khí trong phòng máy thang máy, đồng thời áp dụng các biện pháp kiểm soát có mục tiêu và hiệu quả cho từng khía cạnh, chúng ta hoàn toàn có thể giữ nhiệt độ phòng máy thang máy ổn định trong mùa hè. Từ đó, loại bỏ hoặc giảm thiểu đáng kể các sự cố hỏng hóc do nhiệt độ cao gây ra.
Nhiệt độ cao trong phòng máy ảnh hưởng đến thang máy ra sao?
