October 24, 2025
Trong các tòa nhà thương mại lớn, hệ thống máy làm lạnh đóng vai trò là thiết bị làm mát cốt lõi, với hiệu quả năng lượng của chúng tác động trực tiếp đến chi phí vận hành và tính bền vững. Tuy nhiên, điều thường bị bỏ qua là bản thân phòng máy làm lạnh đại diện cho một nguồn nhiệt đáng kể. Việc quản lý và kiểm soát hiệu quả tải nhiệt trong các không gian này đã nổi lên như một yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất tổng thể của hệ thống làm lạnh.
Nếu máy làm lạnh đại diện cho "trái tim" của hệ thống làm mát, thì phòng máy làm lạnh hoạt động như "tĩnh mạch và dây thần kinh" duy trì cơ quan quan trọng này. Tuy nhiên, những không gian khiêm tốn này lại chứa đựng tiềm năng tiêu thụ năng lượng đáng kể. Các thành phần điện khác nhau trong phòng máy làm lạnh—bao gồm động cơ máy nén, động cơ bơm, bộ biến tần (VFD) và máy biến áp—tạo ra nhiệt đáng kể trong quá trình hoạt động. Đầu ra nhiệt này không chỉ làm giảm hiệu quả và tuổi thọ của thiết bị mà còn làm tăng nhu cầu làm mát của phòng máy, cuối cùng làm tăng mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ hệ thống.
Để đạt được khả năng làm mát thông minh và giảm năng lượng trong các nhà máy làm lạnh, các kỹ sư trước tiên phải hiểu toàn diện các nguồn tải nhiệt—giống như các bác sĩ chẩn đoán bệnh trước khi kê đơn điều trị.
Động cơ máy nén thường là nguồn nhiệt lớn nhất trong các nhà máy làm lạnh. Chúng được chia thành hai loại dựa trên phương pháp làm mát:
Mặc dù các động cơ bơm riêng lẻ có thể tạo ra ít nhiệt hơn động cơ máy làm lạnh, nhưng nhiều máy bơm hoạt động đồng thời có thể tạo ra lượng nhiệt đáng kể. Tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 quy định các yêu cầu hiệu quả tối thiểu đối với động cơ tòa nhà thương mại, với các thiết bị lớn hơn (200+ mã lực) đạt hiệu quả 95%+. Tuy nhiên, ngay cả những động cơ hiệu quả cao này cũng chuyển đổi một phần năng lượng thành nhiệt.
Mặc dù VFD cải thiện hiệu quả tải một phần bằng cách điều chỉnh tốc độ động cơ, nhưng chúng tạo ra nhiệt trong quá trình chuyển đổi năng lượng. Các phương pháp làm mát khác nhau:
Sau khi xác định các nguồn nhiệt, các kỹ sư phải thực hiện các phương pháp quản lý thích hợp, chủ yếu thông qua thông gió hoặc làm mát cơ học.
Thông gió cung cấp khả năng loại bỏ nhiệt tiết kiệm bằng cách đưa không khí bên ngoài vào. Tiêu chuẩn ASHRAE 15 yêu cầu tốc độ thông gió tối thiểu là 0,5 cfm/sq.ft hoặc 20 cfm trên mỗi người, với mức tăng nhiệt độ tối đa không vượt quá 18°F. Các cân nhắc chính bao gồm:
Khi thông gió không đủ, làm mát cơ học bằng cách sử dụng bộ xử lý không khí, cuộn dây quạt hoặc thiết bị tương tự trở nên cần thiết. Thiết kế yêu cầu thiết lập các điểm đặt nhiệt độ, tính toán tải làm mát và chọn thiết bị phù hợp.
Cuối cùng, việc quản lý tải nhiệt của nhà máy làm lạnh đại diện cho một khía cạnh quan trọng nhưng thường bị bỏ qua trong thiết kế HVAC. Thông qua việc lập kế hoạch và thực hiện tỉ mỉ, các kỹ sư có thể phát triển các hệ thống làm mát hiệu quả cao, hỗ trợ các hoạt động xây dựng bền vững.
