Giải pháp hệ thống nước nóng trung tâm, hệ thống hơi Ecotherm Áo

Sau khi giải pháp truyền nhiệt hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi Ecotherm (Áo) được giới thiệu tại Việt Nam, đã tạo nên một điểm nhấn công nghệ độc đáo và thú vị cho thị trường cơ điện, các chủ đầu tư, các nhà tư vấn thiết kế đã nhận được những thông tin thật sự gây ngạc nhiên bởi nó có thể giúp tiết kiệm được 95% diện tích đặt sàn so với lắp đặt hệ thống bồn truyền thống, đồng thời tiết kiệm 25% năng lượng, tiết kiệm chi phí bảo trì hiệu quả và tiết kiệm chi phí đầu tư tổng thể. Hãy đăng ký buổi chia sẻ giải pháp từ chúng tôi, hoặc yêu cầu chúng tôi cung cấp thông tin kỹ thuật, tính toán dự án nếu bạn đang có dự án về khách sạn, bệnh viện, tòa nhà hoặc công nghiệp có sử dụng hệ nước nóng trung tâm, hệ hơi hoặc hệ năng lượng mặt trời...chúng tôi sẽ giúp các bạn! Vui lòng liên hệ với PGTECH!

Động cơ điều chỉnh van chặn lửa hút khói trong ứng dụng kiểm soát khói

31/03/2025

Động cơ điều khiển van gió (động cơ điều chỉnh) cho hệ thống điều hòa thông gió, hệ thống phòng cháy chữa cháy là vô cùng quan trọng và không thể thiếu trong bất kỳ dự án công trình xây dựng nào. Nói tới động cơ điều khiển van gió, hay thiết bị điều khiển cửa gió thì không thể không nói tới Belimo Thụy Sỹ, nhà sản xuất động cơ điều khiển van gió, động cơ van chặn lửa hút khói lớn nhất và uy tín nhất thế giới. Điều này được khẳng định bởi thị phần hơn 90% tới từ Belimo tại Châu Âu, và hơn 70% thị phần tại Mỹ và phần lớn thị phần từ Châu Á. PGTECH là đại diện Belimo Thụy Sỹ tại thị trường Việt Nam, là nhà phân phối lớn nhất và uy tín nhất về giải pháp Động cơ điều khiển van gió, động cơ van chặn lửa hút khói. Dựa trên kinh nghiệm lâu năm, chúng tôi sẽ trình bày một số phương pháp kiểm soát chung cho động cơ van chặn lửa hút khói Belimo trong bài viết này, để Quý khách hàng có thêm góc nhìn tham khảo.

*Động cơ điều khiển van gió loại chặn lửa hút khói*

Giới thiệu chung

Tại Hoa Kỳ, Canada và Châu Mỹ Latinh, các thiết bị chống cháy, khói và van chặn lửa hút khói kết hợp được sử dụng theo hai loại chung:

Ngăn chặn lửa và/hoặc khói để duy trì sự ngăn cách giữa các tòa nhà. Chúng được lắp đặt dựa trên Chương 7 của Bộ luật xây dựng quốc tế (IBC), đây là bộ luật mẫu chính. Đôi khi chúng được gọi là hệ thống thụ động mặc dù van gió sẽ đóng lại và báo cháy sẽ hoạt động khi cảm biến khói hoạt động.
Hệ thống kiểm soát khói được thiết kế sử dụng van gió, quạt và một số đặc điểm kiến trúc trong nhiều ứng dụng khác nhau. Chúng dựa trên Chương 9 của IBC.

Ở Châu Mỹ, van khói luôn được kích hoạt; van lửa sử dụng phương tiện cơ học để cảm biến nhiệt (liên kết dễ nóng chảy và trọng lực hoặc lò xo nhả để đóng lại). Chúng có thể được kích hoạt để dễ dàng kiểm tra và bảo trì định kỳ. Khói phải được cảm nhận bằng cảm biến điện – cảm biến khói. Bộ động cơ lò xo có phản hồi được sử dụng để đóng van gió và sau đó động cơ được sử dụng để mở van gió. Van chặn lửa hút khói được kích hoạt nhờ chức năng khói.

Tìm hiểu về dòng Động cơ van chặn lửa hút khói thế hệ mới BEN & BEE của Belimo

Nhiều ứng dụng kiểm soát khói đòi hỏi phải điều khiển van gió. Ví dụ, có thể sử dụng hệ thống tăng áp cầu thang và sưởi dưới sàn.

Trong bài viết này, các phương pháp kiểm soát chung cho van chặn lửa hút khói (thường là các ứng dụng của Chương 7) được mô tả để giúp phân biệt giữa các ứng dụng. Và, việc điều khiển điều chỉnh các van gió giống nhau trong các ứng dụng khác nhau (thường là các ứng dụng của Chương 9) được thảo luận và giải thích.

Động cơ điều chỉnh van chặn lửa hút khói Fire and smoke damper

Hình 1 cho thấy (từ trái sang phải) một cảm biến khói tại ống dẫn, công tắc nhiệt độ cao và van gió được kích hoạt. Khoảng 80% van chặn lửa hút khói được lắp đặt theo cách này mặc dù cảm biến khói có thể thông qua cảm biến khói khu vực và sử dụng rơle để vận hành van gió. Van gió bảo vệ tính toàn vẹn của tường để duy trì sự ngăn cách để khói hoặc lửa không thể lan sang ngăn bên cạnh.

*Hình 1. Sơ đồ lắp đặt điển hình của động cơ điều khiển van chặn lửa hút khói*

Hình 2 cho thấy hệ thống đấu nối. Bắt đầu từ phía ngoài cùng bên trái, nguồn điện nóng được chạy đến cảm biến khói. Miễn là không có khói, cảm biến khói sẽ truyền nguồn điện đến công tắc nhiệt độ. Nguồn điện truyền đến động cơ sẽ mở van gió và giữ van ở vị trí mở.

Nếu phát hiện khói, nguồn điện sẽ bị ngắt khỏi bộ động cơ và tiếp điểm báo động trên cảm biến khói đóng lại để phát ra báo động. Nếu sử dụng hệ thống phát hiện khói khu vực, hệ thống kiểm soát khói sẽ có rơle được kết nối thay cho tiếp điểm cảm biến khói.

Trong trường hợp không phát hiện khói nhưng nhiệt độ tại van gió tăng lên 165°F (74°C), thì công tắc phản ứng với nhiệt độ sẽ mở. Điều này sẽ cắt nguồn điện đến bộ động cơ và lò xo van gió đóng lại. Công tắc nhiệt độ được thiết lập lại thủ công để van gió vẫn đóng trong suốt trường hợp này.

Trong trường hợp van gió chỉ là van điều tiết khói, thì không có công tắc nhiệt độ. Cảm biến khói hoặc rơ le từ hệ thống kiểm soát khói là bộ phận điều khiển hoạt động duy nhất.

*Hình 2. Sơ đồ đấu nối của cảm biến khói và động cơ van chặn lửa hút khói*

Thiết kế van gió trong hệ thống kiểm soát khói

Khoảng 80% van chặn lửa hút khói được lắp đặt trong các ứng dụng ngăn chặn như minh họa ở trên. Khoảng 20% được lắp đặt trong các ứng dụng tùy chỉnh hơn do các kỹ sư phòng cháy chữa cháy và cơ khí thiết kế. Các ứng dụng điển hình là giếng trời, hệ thống tăng áp cầu thang, sưởi dưới sàn, sàn ngầm và không gian lớn như trung tâm thương mại, khán phòng và sân khấu.

Hình 3 cho thấy các điều khiển cơ bản được sử dụng trong hệ thống kiểm soát khói cho một van gió. Bảng điều khiển Hệ thống kiểm soát khói (Fire fighters’ Smoke Control System - FSCS) của lính cứu hỏa cho phép kiểm soát ghi đè và cung cấp chỉ báo trạng thái cho tất cả các thành phần của hệ thống.

*Hình 3. Hệ thống đấu nối của Bảng điều khiển FSCS và động cơ van chặn lửa hút khói từ xa*

Các van gió được sử dụng để kiểm soát khói thường có cùng cấu trúc với van ngăn chặn. Sự khác biệt chính nằm ở phương pháp kiểm soát. Các công tắc chỉ báo vị trí cánh van gió có thể là các công tắc phụ trên bộ động cơ, công tắc cánh van gió hoặc công tắc tiếp điểm từ. Hệ thống kiểm soát khói có một rơ le cho phép các công tắc bảng điều khiển FSCS đặt hệ thống ở vị trí tự động, đóng hoặc mở.

Hình 3 cũng hiển thị các kết nối với hệ thống mạng. Các rơ le hoặc thẻ được cách ly khỏi đường dây hoặc nguồn điện 24V được sử dụng để vận hành bộ động cơ.

Các thành phần của hệ thống kiểm soát khói được liệt kê theo UL 864, UUKL. Bộ động cơ có chứng nhận điện UL 873 hoặc UL 60730 và chứng nhận tạo khói thấp UL 2043. Van gió và bộ động cơ như một thiết bị được chứng nhận theo tiêu chuẩn UL555S.

Hình 4 cho thấy một van gió có thể mở lại. Hệ thống đấu nối cho công tắc Tự động Off-On được hiển thị kết nối trực tiếp với bảng điều khiển FSCS mặc dù thông thường sẽ có các rơle mạng để thực hiện các chức năng. Van gió này có cả chức năng ngăn chặn và kiểm soát khói. Nó được kết nối với bảng điều khiển FSCS để người chỉ huy sự cố của sở cứu hỏa có thể mở lại van gió để loại bỏ khói hoặc tạo áp suất cho không gian. Có cung cấp chỉ báo trạng thái.

*Hình 4. Van gió có thể mở lại khi ở trạng thái an toàn*

Trình tự hoạt động

Ở chế độ Tự động/Automatic, rơle khói phản hồi theo chương trình của bảng điều khiển để cắt nguồn điện và lò xo đóng van gió khi cần thiết. Ngoài ra, nếu có hỏa hoạn và nhiệt độ trong ống dẫn tăng lên 165°F (74°C), công tắc nhiệt độ chính sẽ mở và lò xo van gió sẽ đóng lại.

Nếu công tắc bảng điều khiển được chuyển sang chế độ Ghi đè/Override, thì rơ le khói và cảm biến chính sẽ bị bỏ qua. Bộ động cơ lại được cấp điện trở lại và van gió mở ra. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tại van gió tiếp tục tăng thì cảm biến thứ cấp sẽ mở ở mức 250°F (121°C). (Ngọn lửa ở đủ gần nên có nguy cơ ngọn lửa hoặc nhiệt di chuyển qua van gió sang phía bên kia của bức tường.)

Ngoài ra, nếu sở cứu hỏa chuyển công tắc trên bảng điều khiển FSCS sang vị trí Off/Tắt thì nguồn điện sẽ bị ngắt khỏi bộ động cơ và van gió sẽ đóng lại.

Nguyên lý hoạt của động cơ van chặn lửa hút khói Belimo

Động cơ điều chỉnh van gió hệ thống điều khiển

Một số hệ thống yêu cầu điều khiển tỷ lệ van gió trong các ứng dụng cháy và khói được thảo luận ở trên. Các biện pháp kiểm soát phải kết hợp các phương pháp điều khiển nhiệt độ và/hoặc áp suất thông thường cũng như các chức năng chữa cháy và khói.

Hình 5 cho thấy phương pháp điều khiển điều chỉnh đơn giản nhất cho van chặn lửa hút khói. Nó thường được sử dụng cho thông gió hành lang. Biến trở thiết lập vị trí cân bằng cho van gió trong quá trình hoạt động bình thường. Rơ le có thể đóng van gió trong trường hợp hỏa hoạn để tránh khói lan rộng.

Nguồn điện được cấp vào các đầu nối động cơ 1 và 2. Biến trở có tín hiệu thay đổi từ 2 đến 10VDC đi đến đầu nối 3, đầu vào tín hiệu. Bộ động cơ có thể dịch chuyển từ 0 đến 100% để mở van gió đến vị trí cân bằng. Điện cực chung hoạt động như một nguồn electron và dẫn cả dòng điện AC và DC. Trong trường hợp này, rơle ghi đè Override có thể cắt nguồn điện đến bộ động cơ, sau đó lò xo sẽ đóng van gió lại.

*Hình 5. Sơ đồ điều khiển biến trở của động cơ van chặn lửa hút khói với chức năng ghi đè*

Hình 6 cho thấy van chặn lửa hút khói giống như trong Hình 4 với một rơle bổ sung để ghi đè van gió mở. Bằng cách nối tắt nguồn điện nóng đến đầu nối 3 của bộ động cơ, động cơ sẽ mở ra. Mặc dù không phải lúc nào cũng cần thiết, nhưng vẫn có một tiếp điểm mở ra để ngắt kết nối đầu nối tín hiệu trên biến trở. Điều này ngăn không cho 24VAC nóng làm hỏng đầu ra tín hiệu. Trên các hệ thống DDC, điều này rất quan trọng.

Có những cấu hình dây tùy chọn hoạt động tốt như hình minh họa. Ví dụ, rơle ghi đè/Override 2 có thể được đặt trong dây 24VAC chung. Đôi khi, điều quan trọng là phải sắp xếp các tiếp điểm rơle sao cho trong trường hợp một rơle bị hỏng, thì trạng thái an toàn sẽ là an toàn nhất.

Hình 6. Kiểm soát biến trở của động cơ van chặn lửa hút khói với chức năng ghi đè mở hoặc đóng — *Hình 6. Điều khiển biến trở của động cơ van chặn lửa hút khói với chức năng ghi đè mở hoặc đóng*

Trong Hình 7, thay vì sử dụng một biến trở tối thiểu để điều khiển bộ động cơ, hệ thống tự động hóa tòa nhà, điều khiển kỹ thuật số trực tiếp sẽ gửi tín hiệu đến đầu nối 3 và bộ động cơ có thể điều chỉnh liên tục. (Mặc định là 2V, đóng và 10V, mở hoàn toàn. Có thể đảo ngược theo nhu cầu của một số ứng dụng.) Đường dẫn tín hiệu là từ Sig + trên bộ điều khiển đến 3 thông qua thiết bị điện tử của bộ động cơ đến 1 và quay trở lại bộ điều khiển Com. Luôn cần một vòng lặp kín hoàn chỉnh để dòng điện chạy ra và vào bất kỳ thiết bị nào.

*Hình 7. Sơ đồ mạch điều khiển bộ động cơ analog 2-10VDC điển hình*

Hình 8 bổ sung một công tắc nhiệt độ cao. Nó được hiển thị ở đây trong dây chung, nhưng cũng có thể được đặt trong dây nóng. Nếu nhiệt độ tại van gió tăng lên 165°F (74°C), công tắc sẽ mở ra để cắt nguồn điện đến bộ động cơ và lò xo sẽ đóng bộ van gió lại.

*Hình 8. Điều khiển động cơ van chặn lửa hút khói hiển thị công tắc nhiệt độ cao*

Thông thường, van gió điều chỉnh dựa trên tín hiệu đầu ra từ bộ điều khiển BAS. Thông thường, nếu phát hiện khói, phản ứng tự động là kích hoạt rơ le ghi đè/Override 2 và lò xo đóng van gió. Nếu bảng điều khiển FSCS được đặt thành Mở/Open, thì rơ le ghi đè/Override 2 sẽ bị ngắt điện và rơ le ghi đè/Override 1 sẽ được cấp điện. Khi đó van gió sẽ mở 100%. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ trong ống dẫn vào van gió đạt 165°F (74°C), thì van gió sẽ đóng lại.

Hình 9 bổ sung thêm một công tắc nhiệt độ cao thứ cấp và một rơle bypass trong dây chung.

*Hình 9. Động cơ van chặn lửa hút khói loại có thể mở lại khi an toàn*

Trình tự hoạt động như sau:

Với 24VAC hiện tại và tất cả các điều khiển ở trạng thái bình thường[2], bộ động cơ mở van gió đến vị trí mà Tín hiệu chỉ ra. Bộ động cơ sẽ điều chỉnh để duy trì điểm đặt.

Cắt nguồn 24VAC hoặc thực hiện rơle ghi đè/Override 2 để đóng van gió.

Nếu nhiệt độ tại van gió đạt 165°F (74°C), cảm biến chính sẽ mở ra và lò xo van gió sẽ đóng lại.

Nếu công tắc bảng điều khiển FSCS được đặt thành Mở/Open, một số hành động sẽ diễn ra.

a. Cảm biến chính được dẫn bằng cách kết nối lại nguồn điện chung với bộ động cơ.

b. Rơ le ghi đè 1 được thực hiện và Rơ le ghi đè 2 chuyển sang chế độ bình thường. Điều này khiến bộ động cơ mở hoàn toàn. (Điện áp 24VAC nóng bị đoản mạch với cực bộ động cơ. Điện áp 24VAC nóng không được phép đến Tín hiệu của bộ điều khiển DDC vì điều đó sẽ phá hủy các thiết bị điện tử đầu ra.)

Tuy nhiên, nếu nhiệt độ ống dẫn đạt 250°F (121°C), thì công tắc nhiệt độ thứ cấp sẽ mở ra và van gió sẽ đóng lại. Bảng điều khiển FSCS không thể ghi đè điều này và cần phải thiết lập lại thủ công. Người ta cho rằng đám cháy quá gần van gió và có nguy cơ xảy ra sự ngăn chặn.

Ví dụ về hệ thống sưởi dưới sàn

Hình 10 cho thấy ví dụ về hệ thống sưởi dưới sàn và cách bộ động cơ điều chỉnh có thể hoạt động.

Tường trục là một rào chắn lửa và một vách ngăn khói và do đó cần phải có van gió riêng biệt hoặc van chặn lửa hút khói kết hợp. Áp suất dưới sàn phải được duy trì ở mức giữa 0,05 và 0,10 inch cột nước (12 đến 25 Pa). Điều này sẽ yêu cầu một động cơ điều khiển van gió khác. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng van chặn lửa hút khói, chỉ một van gió và bộ động cơ có thể thực hiện công việc của ba van. Điều này giúp tiết kiệm chi phí vật liệu và nhân công, đồng thời cũng giúp giảm bớt hạn chế về không gian.

*Hình 10. Ví dụ về hệ thống sưởi dưới sàn*

Kỹ sư phòng cháy chữa cháy và chính quyền địa phương có thẩm quyền sẽ quyết định xem van gió này có được coi là một phần của hệ thống ngăn chặn (Chương 7) hay một phần của hệ thống kiểm soát khói được thiết kế (Chương 9) hay không. Nó có thể được sử dụng cho cả hai. Nếu nó cũng là một phần của hệ thống kiểm soát khói, thì cần phải có chỉ báo trạng thái và ghi đè.

Trình tự hoạt động là:

Trong quá trình vận hành bình thường, áp suất dưới sàn được duy trì bằng cách điều chỉnh van gió gắn trên thành trục.
Nếu xảy ra hỏa hoạn và nhiệt độ ở van gió đạt tới 165°F (74°C), thì van gió sẽ đóng lại.
Nếu có khói trong ống dẫn (hoặc không gian), van gió sẽ đóng lại.

Kết luận

Có rất nhiều phương pháp để điều chỉnh động cơ van chặn lửa hút khói, cũng như áp dụng các biện pháp kiểm soát an toàn cháy nổ và khói. Trong các ứng dụng ngăn chặn, van gió sẽ đóng lại khi phát hiện thấy nhiệt độ cao hoặc khói. Trong các hệ thống kiểm soát khói, có nhiều cách để mở hoặc đóng van gió để xả hoặc tạo áp suất không gian nhằm ngăn khói lan rộng. Bài viết này đã trình bày và giải thích một số trong nhiều phương pháp kiểm soát. Hàng năm, PGTECH cung cấp ra thị trường gần như toàn bộ động cơ van gió, động cơ van chặn lửa hút khói cho các công trình xây dựng trên khắp cả nước, khẳng định vị thế của nhà phân phối số 1 tại Việt Nam và khu vực. Hãy liên hệ ngay với PGTECH để được tư vấn chi tiết về các dòng động cơ điều khiển van gió như Động cơ điều khiển van gió có lò xo phản hồi, Động cơ điều khiển van gió Belimo không có lò xo phản hồi, Động cơ van gió loại chặn lửa hút khói, Động cơ điều khiển van gió loại an toàn điện năng với các loại đóng mở nhanh, đóng mở chậm theo dạng On/Off hoặc tuyến tính Modulating, đảm bảo hiệu suất, độ tin cậy và mức tiêu thụ điện năng thấp hơn.

PGTech Co., Ltd - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

Kỹ Sư: Đỗ Trường

PGTECH CO., LTD

VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT2, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.