Hệ Thống Làm Mát đối Lưu Tự Nhiên Là Gì? Một Số Hệ Thống ...

Nhà xưởng là nơi có chứa nhiều máy móc cũng như nhân công vận hành. Do đó mà đòi hỏi không gian nhà xưởng mát mẻ để đảm bảo khả năng vận hành ổn định của máy móc, hiệu suất cao của người lao động. Chính vì vậy nên hệ thống làm mát là không thể thiếu với nhà xưởng. Một trong những kiểu làm mát phổ biến nhất phải kể đến hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên này trong những chia sẻ ngay dưới đây nhé.

Nội dung chính

• 1 Đôi nét về đối lưu tự nhiên
• 2 Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên cho nhà xưởng
• 3 Ưu điểm và hạn chế của hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên cho nhà xưởng
  • 3.1 Ưu điểm
  • 3.2 Hạn chế
• 4 Một số hệ thống làm mát nhà xưởng phổ biến
  • 4.1 Hệ thống làm mát đối lưu cưỡng bức cho nhà xưởng
  • 4.2 Hệ thống làm mát nhà xưởng bằng điều hòa trung tâm
  • 4.3 Hệ thống làm mát nhà xưởng bằng tấm cooling pad

Đôi nét về đối lưu tự nhiên

Đối lưu chính là sự di chuyển của nội bộ chất lưu do nhiệt độ của các bộ phận không giống nhau. Chất lưu trong đối lưu có thể là chất lỏng hoặc chất khí. Chúng sẽ thực hiện quá trình trao đổi nhiệt lượng thông qua tính lưu động vĩ mô tự thân các bộ phận. Nói một cách dễ hiểu thì hiện tượng đối lưu chính là sự trao đổi nhiệt của các dòng vật chất chuyển động, nó xảy ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng chất lưu.

Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên với các cửa sổ và lam nhôm

Chất lưu chính là những chất có thể chảy được như chất lỏng, chất khí,… Do độ dẫn nhiệt của chất lưu thường rất nhỏ, nên đối lưu là phương thức trao đổi nhiệt chủ yếu của chất lưu.

Dòng đối lưu có thể chảy nhờ vào lực đẩy Acsimet. Dòng đối lưu sẽ chảy khi có sự chênh lệch nhiệt độ kéo theo sự chênh lệch mật độ của chất lưu tại  trường lực hấp dẫn. Hoặc nó cũng có thể bị cưỡng bức tạo một dòng chảy do ngoại lực tác động như máy bơm.

Đối lưu tự nhiên là một loại đối lưu. Nó xảy ra do sự chênh lệch nhiệt độ hoặc nồng độ, gây ra sự biến hóa mật độ. Phần chất lưu ở gần nguồn nhiệt sẽ có nhiệt độ cao hơn các nơi khác và khi nhiệt độ càng tăng thì thể tích của phần chất lưu đó cũng sẽ tăng lên theo, làm cho khối lượng riêng giảm. Lực đẩy Acsimet sẽ tác dụng vào phần chất lưu nhẹ hơn khiến chúng nổi lên. Một lượng chất lưu có nhiệt độ thấp hơn sẽ chuyển đến điểm gần nguồn nhiệt để bù lại phần chất lưu nhiệt độ cao đã nổi lên.

Ứng dụng nguyên lý đối lưu để làm mát nhà xưởng

Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên cho nhà xưởng

Tại các nhà xưởng hiện nay có rất nhiều máy móc, số lượng nhân công lớn nên nhiệt lượng tỏa ra lớn. Hơn thế nữa, nhà xưởng hiện nay phần lớn đều sử dụng mái tôn nên khả năng hấp thụ nhiệt lớn, chống nóng không hiệu quả. Khi đó, nhiệt độ trong nhà xưởng còn có xu hướng cao hơn nhiệt độ môi trường ngoài. Do đó, giải pháp làm mát tối ưu cho nhà xưởng là hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên.

Hệ thống này sử dụng không khí tự nhiên để làm mát

Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên để làm mát nhà xưởng có cấu tạo không quá phức tạp. Chúng không cần những thiết bị như quạt gió,… Cụ thể, một hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên bằng không khí trong nhà xưởng thường bao gồm 2 thành phần chính đó là cửa trời và lam nhôm. Cửa trời hay cửa sổ có tác dụng thông gió hỗ trợ thoát nhiệt. Còn lam nhôm là một loạt các thanh nhôm hay hộp nhôm xếp song song vừa có khả năng hỗ trợ cản nắng, vừa giúp thu được luồng gió mát để đi vào bên trong nhà xưởng. Hệ thống cửa trời sẽ được bố trí ở những vị trí phù hợp, từ đó tạo ra được sự thông gió cũng như làm mát hiệu quả cho nhà xưởng.

Nhà xưởng sử dụng hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên

Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên cho nhà xưởng dựa vào nguyên lý đối lưu tự nhiên của không khí. Theo đó, không khí nóng bên trong nhà xưởng phát sinh từ máy móc, công nhân làm việc sẽ bị giãn nở rồi bay lên cao sau đó thoát ra ngoài thông qua các cửa sổ trời. Nguồn không khí mát từ bên ngoài trời do nặng hơn nên sẽ bay vào bên trong nhà xưởng và tạo hiệu quả làm mát ở  các khu vực làm việc bên dưới.

Hệ thống thông gió làm mát nhà xưởng theo kiểu đối lưu tự nhiên này phù hợp với những nhà xưởng có quy mô nhỏ, số lượng máy móc và nhân công ít. Nó cũng là giải pháp làm mát phù hợp cho những nhà xưởng không có yêu cầu cao về chất lượng không khí cũng như nhiệt độ,  độ ẩm,…

Hệ thống làm mát này được sử dụng rất phổ biến

Ưu điểm và hạn chế của hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên cho nhà xưởng

Hiện nay những hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên cho nhà xưởng này được lắp đặt tại nhiều nhà xưởng. Sở dĩ nhiều đơn vị lựa chọn vì chúng mang nhiều ưu điểm nổi bật. Tuy nhiên chúng cũng vẫn tồn tại một số hạn chế. Dưới đây là những đặc điểm chi tiết nhất về loại hệ thống làm mát nhà xưởng này.

Ưu điểm

Những hệ thống làm mát theo kiểu đối lưu tự nhiên cho nhà xưởng có những ưu điểm như sau:

Chi phí đầu tư và vận hành thấp: Một trong những ưu điểm lớn nhất của hệ thống này chính là chi phí đầu tư không cao. Hệ thống làm mát tự nhiên dựa vào sự đối lưu tự nhiên của không khí nóng và mát ở trong và ngoài nhà xưởng thông qua cửa sổ. Do đó mà các đơn vị sẽ không mất tiền cho các thiết bị làm mát như quạt hút gió, điều hòa, hệ thống dẫn gió,… Hơn thế nữa, vì không sử dụng các thiết bị như quạt, điều hòa,… cho nên hệ thống làm mát này còn không cần sử dụng điện năng, tiết kiệm cả chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành cho quá trình làm mát.

Dùng không khí tự nhiên nên tiết kiệm chi phí

Thời gian hoàn thiện nhanh chóng: Vì không có nhiều thiết bị phức tạp do đó mà việc thi công, lắp đặt dễ dàng. Người thi công chỉ mất thời gian ở công việc nghiên cứu bố trí cửa sổ, sao cho cửa sổ có thể hút được lượng gió mát vào nhà xưởng cũng như đào thải không khí nóng ra ngoài tối ưu nhất.

Dễ dàng bảo dưỡng hệ thống: Với hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên nhà xưởng này, cửa sổ là bộ phận quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình làm mát. Mà hệ thống cửa sổ gió trời tự nhiên khá đơn giản, không cầu kỳ. Chính vì vậy, nên quy trình bảo trì, sửa chữa cũng rất đơn giản, nó không đòi hỏi trình độ chuyên môn kỹ thuật và ngay cả doanh nghiệp cũng có thể tự bảo dưỡng được.

Hạn chế

Bên cạnh những ưu điểm mà chúng tôi vừa kể ở trên thì những hệ thống làm mát nhà xưởng bằng phương pháp đối lưu không khí này cũng tồn tại một số hạn chế như sau:

Khó “điều khiển” luồng gió làm mát: Hệ thống cửa sổ để đối lưu không khí nóng lạnh được gắn cố định vào tường và nó không có cơ chế điều khiển. Do đó mà hệ thống chỉ có thể làm mát tổng thể cho cả nhà xưởng chứ không thể làm mát cục bộ. Hơn thế nữa, việc điều chỉnh mức gió ra vào cũng rất khó khăn.

Phụ thuộc vào lượng gió tự nhiên: Hệ thống này hoàn toàn phụ thuộc vào luồng gió tự nhiên. Nếu những ngày oi nóng, nhưng không có gió thì hệ thống làm mát nhà xưởng theo phương pháp này cũng sẽ hoạt động không hiệu quả. Hơn nữa, nó cũng không phù hợp cho những nhà xưởng đặt tại những vị trí ít gió.

Phù hợp cho những nhà xưởng nhỏ

Chỉ phù hợp với những nhà xưởng nhỏ: Hiệu quả làm mát của hệ thống này không thực sự cao, nó chỉ phù hợp cho những nhà xưởng nhỏ, quy mô không lớn cũng như không đòi hỏi quá cao về nhiệt độ, chất lượng không khí. Hệ thống làm mát này không có các thiết bị lọc không khí như ở nhiều hệ thống làm mát khác. Cho nên chất lượng khí không cao.

Một số hệ thống làm mát nhà xưởng phổ biến

Ngoài phương pháp làm mát nhà xưởng bằng đối lưu tự nhiên thì chúng ta còn có một số hệ thống làm mát nhà xưởng khác, cụ thể như sau:

Hệ thống làm mát đối lưu cưỡng bức cho nhà xưởng

Hệ thống làm mát đối lưu cưỡng bức

Hệ thống làm mát này cũng dựa vào nguyên lý đối lưu để làm mát cho nhà xưởng. Tuy nhiên, đối lưu ở đây là đối lưu cưỡng bức thay vì tự nhiên. Có nghĩa hệ thống vẫn dùng cửa sổ để lấy gió nhưng còn có thêm những chiếc quạt để hỗ trợ việc hút gió mát từ bên ngoài vào và đẩy khí nóng từ trong nhà xưởng ra. 

Hệ thống này cho khả năng làm mát tối ưu hơn làm mát đối lưu tự nhiên khi có thể điều chỉnh được lượng gió. Tuy nhiên, hạn chế là chi phí cao khi phải lắp đặt thêm hệ thống quạt.

Hệ thống làm mát nhà xưởng bằng điều hòa trung tâm

Một hệ thống làm mát khác được sử dụng rất phổ biến cho nhà xưởng chính là sử dụng điều hòa trung tâm. Hệ thống điều hòa trung tâm có khả năng tạo ra luồng khí mát cung cấp cho nhà xưởng, giúp nhà xưởng mát nhanh chóng.

Điều hòa trong hệ thống làm mát

Ưu điểm của hệ thống này là khả năng làm mát nhanh, có thể điều chỉnh được nhiệt độ, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Hạn chế là chi phí cao cho cả việc lắp đặt lẫn vận hành.

Hệ thống làm mát nhà xưởng bằng tấm cooling pad

Cooling pad là tấm làm mát hay còn gọi là tấm tản nhiệt. Chúng thường được lắp tại các cửa sổ của nhà xưởng, phía đối diện có các loại quạt hút làm gia tăng khả năng hút bụi bẩn, hút gió. Không khí từ bên ngoài sẽ đi qua tấm làm mát để vào nhà xưởng. Tại tấm tản nhiệt, không khí sẽ được làm mát đi nhanh chóng.

Ưu điểm của hệ thống này là khả năng làm mát tốt, chi phí không cao, tấm tản nhiệt hỗ trợ lọc không khí. Tuy nhiên, khu vực càng xa tấm tản nhiệt thì hiệu quả làm mát càng thấp.

Tấm cooling pad trong hệ thống làm mát

Ngoài những hệ thống làm mát phổ biến vừa kể trên thì còn một số loại hệ thống làm mát khác như phun sương, quạt thông gió mái,…

Trên đây là một số thông tin khái lược về hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên cho nhà xưởng. Nếu như bạn có nhu cầu lắp đặt cho nhà xưởng của mình hệ thống làm mát kiểu này thì đầu tiên cần phải tính toán lưu lượng gió cần cho quá trình cấp và hút gió trong và ngoài nhà xưởng. Lưu ý xem nhà xưởng được thiết kế như thế nào, hướng gió để tính toán lắp đặt cửa sổ sao cho phù hợp nhất. Hy vọng những chia sẻ trên đây sẽ có ích đối với quá trình làm mát nhà xưởng của bạn.