Tưới tự động làm mát mái nhà xưởng
Giải giáp làm mát - giải nhiệt bằng hệ thống tưới mát tự động: hiệu quả và kinh tế
Với tình hình chi phí cho năng lượng ngày một cao hơn, nhiều phương án làm mát mái nhà xưởng đã được nghiên cứu và ứng dụng. Những phương án này đa phần đều nhằm giảm bớt chi phí đầu tư ban đầu trong điều kiện có thể nhưng vẫn mang lại hiệu quả chung trong việc tiết kiệm xây dựng hệ thống chống nóng và giải nhiệt mái nhà, làm mát mái nhà theo lớp….
Làm mát mái nhà chủ yếu dựa trên hai kỹ thuật:
+ Làm mát bằng hơi nước: Ứng dụng tự động hóa - Hệ thống tưới tự động phun nước làm tiêu tan không khí nóng trên bề mặt mái nhà và những khu vực nhạy cảm với nhiệt độ xung quanh bằng hệ thống vòi phun để tạo ra một vùng mát, hạ nhiệt bề mặt mái nhà từ 60oC đến 90oC. Chi phí đầu tư ban đầu dao động từ 20.000đ – 30.000đ/m2 tùy thuộc vào diện tích lớn nhỏ và độ cao mái nhà xưởng. Hệ thống đầu phun của Mỹ được bảo hành 05 năm thích ứng các điều kiện khắc nghiệt dưới ánh nắng mặt trời, có tuổi thọ 20 năm. Độ bền của đầu phun cùng với lượng nước – nguồn điện sử dụng dễ dàng cho ta thấy kết quả của bài toán kinh tế về chi phí đầu tư và hiệu quả của nó.
+ Làm mát bằng công nghệ phản chiếu: sử dụng một lớp phủ mái. Lớp phủ phản xạ lớp UV/hơi nóng ra ngoài mái nhà.3 loại phổ biến được sử dụng là aluminum, acrylic và acrylic kết hợp các tấm nhỏ ceramic. Các dạng tấm lợp cách nhiệt, chống nóng dễ thi công nhưng độ bền không cao.
Mái nhà nhận năng lượng từ mặt trời. Năng lượng này xuyên qua bầu khí quyển, hâm nóng nó khi xuyên qua, cuối cùng tác động vào mái nhà. Một phần năng lượng mặt trời sẽ làm nóng mái nhà, một phần sẽ bị phản xạ ngược lại vào không khí. Sự đôi lưu không khí làm luồng khí nóng lan ra xa. Nhiệt lượng xâm nhập vào bên trong công trình của bạn được xác định qua công thức:
Qbêntrong = U x (Tmái - Tbên trong)
Nếu nhiệt độ bề mặt mái nhà bằng với nhiệt độ bên trong nhà, sẽ không có nhiệt lượng nào vào đi vào trong nhà. Q bên trong trong công thức là khoảng năng lượng mà máy điều hòa của bạn sẽ phải bỏ ra để làm mát. U trong công thức là một hằng số (xác định bởi cấu tạo của máy nhà, khả năng tỏa ra hoặc đối lưu nhiệt của vật liệu và lớp cách điện giữa mái nhà và lớp không khí bên trong tòa nhà
VD: Giả sử U = 0.35. Khi nhiệt độ không khí khoảng 70 độ Fara hoặc nhiều hơn, mái nhà sẽ chịu một nhiệt độ khoảng 165 độ Fara. Giả sử ta giữ nhiệt độ trong nhà khoảng 78 độ Fara, lớp dưới của mái nhà sẽ chịu nhiệt độ khoảng 90 độ Fara. Công thức trên trở thành:
Qbêntrong = 0.35 x (165 - 90) = 24 BTU/giờ/square foot(đơn vị nhiệt của England) = 82 BTU/giờ/m2
Cho một tòa nhà có diện tích 3800m2, 311600 BTU/giờ sẽ xâm nhập vào tòa nhà.
Theo tính toán, một 1000 kg không khí cần phải điều hòa cần 12 000 BTU/giờ. Như vậy bạn phải cần 80000 kg không khí điều hòa để xua đi hết khối không khí nóng bên trong tòa nhà.
Theo định luật vật lý, một lít nước cần 1653 BTU để bốc hơi – chuyển từ dạng nước sang dạng hơi.
Nếu nước được tưới lên mái nhà, sẽ xua tan phần lớn năng lượng mặt trời hấp thụ vào mái nhà. Thay vì chịu nhiệt độ 165 độ Fara, mái nhà của ta sẽ được giữ ở một nhiệt độ thấp hơn nhiều: vào khoảng 95 đến 100 độ Fara.
Công thức của ta trở thành:
Qbêntrong = 0.35 x (100 - 90) = 3.5 BTU/giờ/square foot = 12 BTU/giờ/m2
Tính toán lại tương tự, ngoại trừ nhiệt độ mái bây giờ là 90 độ Fara thay vì 165 độ Fara Như vậy với một tòa nhà rộng 3800m2 sẽ có một nhiệt lượng khoảng 140000 BTU vào trong nhà, bây giờ chỉ cần điều hòa 12 tấn không khí thay vì 80 tấn không khí.
(Nguồn: Công ty TNHH Điện Tự Động OMEGA)
Tưới giải nhiệt làm mát mái nhà xưởng tại KCN Tân Bình - OMEGA thi công 2015.
