Thiết kế thông gió phòng máy phát điện là vấn đề chúng ta dễ gặp phải trong quá trình thiết kế. Máy phát điện giữ vai trò quan trọng trong hệ thống thông gió, nó làm nhiệm vụ cấp nguồn cho các hệ thống thông gió sự cố khi có cháy xảy ra.

Chính vì thế mà trong việc thiết kế hệ thống thông gió cho các công trình lớn như cao ốc văn phòng, khách sạn, trung tâm thương mại, bệnh viện, nhà máy… Vậy phòng máy phát điện là gì? Nên lưu ý những gì cho việc thiết kế thông gió cho phòng máy phát? Hãy cùng Bảo Hưng tham khảo bài viết dưới đây để được rõ hơn nhé.

1. Phòng máy phát điện là gì?

Phòng máy phát điện là loại phòng kỹ thuật hầu như được thiết kế đặc biệt hơn so với các phòng kỹ thuật khác, chẳng hạn như phòng biến áp, phòng bơm, phòng điều khiển, phòng tủ điện… bởi vì lưu lượng yêu cầu là khá lớn và bao gồm cả việc hút khí thải và cấp gió tươi, tiêu âm cho nó.

Một phòng máy phát được thiết kế đúng thì hệ thống thông gió của nó sẽ phải duy trì nhiệt độ phòng trên nhiệt độ môi trường xung quanh khoảng 8.5ºC đến 12.5ºC.

Ví dụ: Nhiệt độ phòng khi máy không hoạt động là 27ºC thì khi máy phát hoạt động nhiệt độ phòng trong khoảng 35.5ºC đến 39.5ºC. Nhiệt độ khuyến cáo của hệ thống thông gió phải đảm bảo nhiệt độ phòng luôn dưới 49ºC. Giới hạn nhiệt độ phòng nên được xem xét kiểm tra bằng thiết bị đo đếm nhiệt độ.

2. Thiết kế thông gió cho phòng máy phát điện nên lưu ý những gì?

Vị trí thải gió, ống gió thải và cửa lấy gió máy phát phải đảm bảo lưu lượng tính toán hoặc theo thông số kỹ thuật nhà cung cấp.

Tùy theo vị trí phòng máy phát mà ta bố trí lỗ mở thông gió trên tường hoặc trên trần. Bên cạnh đó đối với không gian dưới hầm cần tiêu âm vách phòng hạn chế độ ồn.

Diện tích cửa thông gió phải tính toán đảm bảo vận tốc gió đúng kỹ thuật.

Trong trường hợp sử dụng quạt hút thông gió cho phòng máy phát thì phải được bố trí hợp lý để việc giải nhiệt của máy hiệu quả nhất.

3. Nguyên lý và phương án thiết kế hệ thống thông gió cho phòng máy phát điện

Để thiết kế hệ thống thông gió hiệu quả cho phòng máy phát điện, người kỹ sư cần hiểu rõ nguyên lý trao đổi nhiệt, lưu lượng gió, hướng gió, độ ồn và điều kiện vận hành của thiết bị. Một hệ thống thông gió đạt chuẩn không chỉ đảm bảo nhiệt độ trong phòng không vượt quá mức cho phép mà còn duy trì hiệu suất hoạt động ổn định, an toàn của máy phát điện.

3.1 Phân loại gió trong hệ thống

Trong thiết kế thông gió phòng máy phát điện, cần phân biệt rõ ba loại gió:

• Gió làm mát động cơ (Engine cooling air): Đây là lượng gió đi qua két giải nhiệt để làm mát động cơ máy phát.

• Gió làm mát phòng (Room ventilation air): Là lượng gió giúp duy trì nhiệt độ không gian phòng máy ở mức cho phép.

• Gió cấp đốt (Combustion air): Là lượng gió cấp trực tiếp vào buồng đốt, phục vụ quá trình cháy nhiên liệu của máy phát điện.

Tổng lưu lượng gió cấp cho phòng phải bao gồm cả ba loại này và được tính toán dựa trên công suất máy phát, điều kiện môi trường và cấu trúc công trình.

3.2 Tính toán lưu lượng gió và hướng dẫn thiết kế

Lưu lượng gió cần thiết có thể được tính bằng phương pháp tính nhiệt lượng tỏa ra từ máy phát và phụ kiện, chuyển đổi sang nhu cầu làm mát bằng không khí. Một phương pháp đơn giản thường được áp dụng là:

Q = 3.1 × P

Trong đó:

• Q: lưu lượng gió làm mát (m³/phút)

• P: công suất máy phát (kW)

Ví dụ: Máy phát công suất 400 kW thì lưu lượng gió tối thiểu phải đạt 1.240 m³/phút.

Cửa lấy gió tươi nên đặt phía trước máy phát, cùng hướng với luồng khí qua két tản nhiệt. Cửa xả gió nên được đặt phía sau két, đảm bảo không khí nóng không tuần hoàn ngược lại vào phòng. Nếu thiết kế đặt trong tầng hầm hoặc không gian kín, bắt buộc phải dùng quạt hút cưỡng bức để đảm bảo lưu thông khí hiệu quả.

3.3 Vấn đề tiêu âm và chống ồn

Phòng máy phát điện thường có độ ồn rất lớn (80–110 dB), do đó yêu cầu thiết kế tiêu âm là cực kỳ quan trọng. Cần bố trí:

• Tiêu âm cho cửa lấy gió và cửa xả gió bằng tấm tiêu âm dạng tổ ong hoặc bông khoáng bọc tôn đục lỗ.

• Vật liệu tiêu âm trong vách phòng nếu đặt tại tầng hầm hoặc gần khu vực có người làm việc/lưu trú.

• Ống tiêu âm cho khí thải: Hệ thống ống xả phải được bọc lớp cách âm, tiêu âm và đặt đúng kỹ thuật để giảm độ ồn khi máy hoạt động hết công suất.

3.4 Giải pháp vận hành và kiểm soát

Hệ thống thông gió cần tích hợp thiết bị cảm biến nhiệt độ để giám sát nhiệt độ phòng máy và cảnh báo sớm nếu vượt mức cho phép. Ngoài ra, nếu dùng quạt điều khiển bằng biến tần (inverter) sẽ tối ưu hiệu suất và tiết kiệm điện khi máy phát hoạt động trong các tình huống không tải hoặc tải thấp.

Một điểm lưu ý nữa là hệ thống thông gió cho phòng máy phát phải hoạt động độc lập với hệ thống thông gió chính của tòa nhà để đảm bảo luôn sẵn sàng khi xảy ra sự cố cháy nổ hoặc mất điện tổng. Điều này giúp hệ thống phòng cháy chữa cháy và các thiết bị khẩn cấp khác hoạt động ổn định khi cần thiết.