Tối ưu hóa nguyên tắc hoạt động cho các hệ thống HVAC bằng bơm ly tâm trục đứng model ISG100-160, IRG100-160
Các hệ thống HVAC dùng nước (chilled/hot water) đạt hiệu quả cao nhất khi bơm vận hành gần điểm hiệu suất tốt nhất (BEP), áp suất chênh phù hợp cuộn coil, và lưu lượng được điều biến theo tải thực. Dưới đây là khung tối ưu hóa áp dụng trực tiếp cho bơm ly tâm trục đứng ISG100-160, IRG100-160.
Mục tiêu vận hành trong HVAC
Duy trì ΔT thiết kế qua coil (ví dụ 5–7 °C cho nước lạnh; 10–20 °C cho nước nóng).
Giữ van 2 ngả làm việc trong vùng authority tốt (40–70% mở tại tải danh định).
Hạn chế “overpumping”: lưu lượng chỉ đúng bằng nhu cầu tức thời.
Giảm tiêu thụ điện theo luật tương đồng (Q~N, H~N², P~N³) bằng điều khiển tốc độ.
Cấu hình đề xuất cho ISG100-160, IRG100-160 trong vòng nước HVAC
Sơ đồ primary–secondary (hoặc variable primary) với bơm ISG/IRG ở mạch phân phối.
Bình giãn nở đặt tại Point of No Pressure Change (PONPC), thường ở hút bơm.
Bộ khử khí + lọc bẩn trên nhánh hồi để giảm xâm thực/hao mòn.
Cảm biến chênh áp (ΔP) lắp ở nhánh xa/“coil critical”.
Chọn điểm làm việc & dự phòng cột áp
Tính H_total = H_ma sát đường ống + H_local (coi, van, fitting) + 10–15% dự phòng.
Chọn đường đặc tính bơm để BEP nằm trong 85–110% lưu lượng danh định.
Với 2 bơm chạy luân phiên/đấu song song, mỗi bơm định cỡ khoảng 60–70% tải đỉnh để có vùng điều khiển rộng và dự phòng N+1.
Điều khiển tốc độ & đặt điểm ΔP
Biến tần (VFD) trên ISG/IRG
Đặt Setpoint ΔP tại nhánh xa và reset theo tải:
ΔP reset theo góc mở van: nếu 15–20% số van mở > 90%, tăng ΔP; nếu đa số van mở < 50%, giảm ΔP.
ΔP reset theo ΔT hệ thống: ΔT giảm → giảm lưu lượng mục tiêu (giảm tốc), ΔT tăng → tăng nhẹ ΔP.
Giới hạn tốc độ: N_min đủ để tránh tắt dòng qua chiller/boiler; N_max để không vượt điểm NPSH giới hạn và không lệch xa BEP.
Staging nhiều bơm
Quy tắc “add a pump when speed > 90% trong ≥ 3–5 phút” và “shed a pump khi speed < 50% trong ≥ 10 phút”.
Khi thêm bơm, giảm tốc từng bơm để tổng lưu lượng tăng nhưng giữ ΔP ổn định (tránh spike áp lực).
Cân bằng thủy lực & van điều khiển
Dùng PICV (Pressure-Independent Control Valve) cho coil quan trọng để tự cân bằng, giữ authority cao dù ΔP biến thiên.
Nếu dùng van 2 ngả thường, cân bằng tĩnh bằng van tiết lưu tại nhánh, sau đó kiểm tra lại khi chạy biến thiên.
Đảm bảo ống bypass tối thiểu (nếu cần) để bảo vệ chiller khi nhiều van đóng.
Giảm tổn thất & bảo vệ bơm
Đường ống thẳng trước hút bơm ≥ 5–8D, trước xả ≥ 3–5D để giảm xoáy.
Strainer đặt trước bơm, chênh áp strainer > 35–50 kPa là tín hiệu cần vệ sinh.
Giữ NPSH_available > NPSH_required + biên an toàn; kiểm soát nhiệt độ, áp suất hút để tránh xâm thực.
Theo dõi rung (mm/s), nhiệt ổ trục, rò phớt; lệch > ngưỡng → điều chỉnh điểm làm việc hoặc bảo trì.
Chiến lược điều khiển theo tải tòa nhà
Lịch hoạt động: giảm setpoint ΔP và tốc độ vào giờ thấp tải (đêm/cuối tuần).
Coil supply temperature reset (do BMS quản lý) giúp giảm lưu lượng yêu cầu, cho phép bơm chạy chậm hơn.
ΔT optimization: nếu ΔT thấp kéo dài → giảm lưu lượng (hạ tốc) để khớp trao đổi nhiệt, tránh “low ΔT syndrome”.
Commissioning & kiểm chứng hiệu năng
Hiệu chỉnh cảm biến ΔP (zero/span), xác nhận vị trí “coil critical”.
Chạy step test: tăng/giảm tải giả lập, ghi tốc độ bơm – ΔP – tổng góc mở van – ΔT – kW bơm.
Vẽ pump curve thực tế từ dữ liệu BMS để kiểm tra chệch BEP; tinh chỉnh ΔP reset và staging.
KPI theo dõi: kW/RT (nước lạnh), kWh/m².năm, ΔT coil bình quân, % thời gian trong vùng BEP ±15%.
Bảo trì dự phòng để giữ hiệu suất
Vệ sinh strainer định kỳ, xả bùn ở điểm thấp.
Kiểm tra đồng tâm khớp nối, bôi trơn vòng bi, độ kín phớt.
Ghi đường xu hướng rung/âm thanh; tăng bất thường thường báo hiệu lệch khỏi dải tối ưu.
Lỗi thường gặp & cách khắc phục nhanh
Overpumping (nhiều van đóng, ΔT thấp) → Hạ setpoint ΔP, tăng độ dốc ΔP reset theo van.
Rung/xâm thực khi cao tải → Giảm tốc tạm thời, kiểm tra NPSH, strainer, mực nước bình giãn nở.
Không đạt lưu lượng xa → Rà soát cân bằng, xem lại tổn thất cục bộ, nâng nhẹ ΔP hoặc staging thêm bơm.
Để tối ưu hệ HVAC với ISG100-160, IRG100-160, hãy: chọn điểm làm việc sát BEP, dùng VFD + ΔP reset theo tải, dàn staging bơm hợp lý, ứng dụng PICV/cân bằng tốt, và duy trì NPSH–lọc–khử khí đúng chuẩn. Kết hợp commissioning có dữ liệu và giám sát KPI sẽ giúp giảm đáng kể điện năng, đồng thời tăng độ ổn định và tuổi thọ toàn hệ.
