Cách tính lưu lượng gió quạt công nghiệp theo diện tích nhà xưởng

Nhà xưởng rộng nhưng bố trí quá ít quạt thường dẫn đến tình trạng có khu vực rất mát, trong khi những vị trí xa quạt vẫn nóng và bí. Ngược lại, lắp quá nhiều thiết bị không chỉ tăng chi phí đầu tư mà còn khiến điện năng tiêu thụ cao hơn cần thiết. Vì vậy, trước khi chọn quạt, doanh nghiệp nên xác định sơ bộ lượng không khí cần luân chuyển trong không gian.

Cách tính lưu lượng gió quạt công nghiệp không chỉ dựa vào diện tích sàn. Một xưởng 500m² cao 4m và một xưởng cũng 500m² nhưng cao 8m có thể có nhu cầu rất khác nhau vì tổng thể tích không khí cần xử lý không giống nhau. Bên cạnh diện tích, cần xem chiều cao trần, mức độ sinh nhiệt, số lượng máy móc, số người làm việc và mục đích sử dụng quạt.

Với một số phép tính cơ bản, doanh nghiệp hoàn toàn có thể ước lượng lưu lượng gió nhà xưởng trước khi lựa chọn model phù hợp.

Vì sao không nên chọn quạt công nghiệp chỉ dựa vào diện tích?

Diện tích giống nhau chưa chắc cần cùng một lượng gió

Khi hỏi một nhà xưởng 500m² cần bao nhiêu quạt, nhiều người muốn có ngay một con số cố định. Tuy nhiên, chỉ biết diện tích vẫn chưa đủ.

Giả sử hai nhà xưởng đều rộng 500m²:

Xưởng thứ nhất cao 4m sẽ có thể tích khoảng 2.000m³. Xưởng thứ hai cao 7m có thể tích khoảng 3.500m³. Như vậy, lượng không khí bên trong xưởng thứ hai lớn hơn đáng kể dù diện tích sàn hoàn toàn giống nhau.

Do đó, muốn áp dụng cách tính lưu lượng gió quạt công nghiệp hợp lý, trước tiên cần chuyển từ diện tích sang thể tích không gian. Đây cũng là nguyên tắc cơ bản khi tính lượng không khí trao đổi: lưu lượng cần thiết phụ thuộc vào thể tích phòng và số lần trao đổi không khí mong muốn trong một giờ.

Mỗi nhà xưởng có điều kiện vận hành khác nhau

Một kho chứa hàng thông thường sẽ khác với xưởng có nhiều máy móc phát nhiệt. Tương tự, khu vực sản xuất tập trung đông công nhân sẽ có yêu cầu về luân chuyển không khí khác với nhà kho ít người.

Khi lựa chọn quạt công nghiệp cho nhà xưởng, cần quan sát thêm nguồn nhiệt, bụi, mùi, độ kín của công trình và khả năng lấy gió tự nhiên. Nếu môi trường có hơi hóa chất, khí thải hoặc yêu cầu kiểm soát chất ô nhiễm, phép tính đơn giản theo số lần trao đổi gió chỉ nên dùng để ước lượng ban đầu; thiết kế thông gió thực tế cần dựa trên yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn áp dụng. CCOHS cũng lưu ý rằng chỉ số số lần thay đổi không khí không phải lúc nào cũng phù hợp để kiểm soát các nguy cơ như nhiệt, mùi hoặc chất ô nhiễm cụ thể.

Công thức tính lưu lượng gió quạt công nghiệp cơ bản

Bước 1: Tính thể tích nhà xưởng

Trước khi tính lưu lượng gió nhà xưởng, hãy xác định ba thông số:

Thể tích nhà xưởng = Chiều dài × Chiều rộng × Chiều cao

Hoặc nếu đã biết diện tích sàn:

Thể tích nhà xưởng = Diện tích × Chiều cao

Ví dụ nhà xưởng rộng 500m², chiều cao trung bình 6m thì:

500 × 6 = 3.000m³

Có nghĩa không gian cần xử lý có khoảng 3.000m³ không khí.

Bước 2: Xác định số lần trao đổi hoặc luân chuyển không khí

ACH – Air Changes per Hour – thể hiện số lần một lượng không khí tương đương toàn bộ thể tích không gian được đưa qua hệ thống trong một giờ. Khi tính theo hệ mét, mối quan hệ cơ bản là:

Lưu lượng cần thiết (m³/h) = Thể tích không gian (m³) × số lần trao đổi khí/giờ

Ví dụ, nếu lấy 8 lần/giờ làm giả định tính toán cho một xưởng 3.000m³:

3.000 × 8 = 24.000m³/h

Như vậy tổng lưu lượng cần đạt theo giả định này là khoảng 24.000m³/h. Công thức thể tích × ACH là công thức cơ bản dùng để quy đổi giữa thể tích không gian và lưu lượng theo giờ.

Cần lưu ý rằng con số 8 lần/giờ trong ví dụ trên chỉ nhằm minh họa cách tính lưu lượng gió quạt công nghiệp, không phải mức cố định cho mọi nhà xưởng.

Ví dụ cách tính theo diện tích nhà xưởng cụ thể

Để dễ hình dung, có thể lấy một nhà xưởng có diện tích 800m², chiều cao trung bình 5m và giả định muốn đạt mức luân chuyển tương đương 8 lần mỗi giờ.

Đầu tiên tính thể tích:

800 × 5 = 4.000m³

Sau đó tính tổng lưu lượng gió nhà xưởng:

4.000 × 8 = 32.000m³/h

Như vậy, theo giả định trên, cần tổng lưu lượng khoảng 32.000m³/h.

Nếu sử dụng một dòng quạt có lưu lượng danh định khoảng 18.000m³/h thì về mặt phép chia lưu lượng lý thuyết, cần gần 2 quạt để đạt trên 32.000m³/h. Nếu sử dụng quạt khoảng 25.000m³/h thì cũng cần xem xét ít nhất 2 vị trí tạo gió nếu muốn đạt tổng lưu lượng lý thuyết và đồng thời phân bố gió tốt hơn trong không gian.

Tuy nhiên, đây chính là điểm cần phân biệt rõ: quạt đứng hoặc quạt treo tường dùng để tuần hoàn, tạo gió trong xưởng không đồng nghĩa với quạt hút đang thực sự đưa 32.000m³ không khí ra ngoài mỗi giờ. Khi mục tiêu là thông gió cấp – hút, số lượng thiết bị phải được tính theo hệ thống hút, cấp gió và tổn thất thực tế. Còn với quạt công nghiệp cho nhà xưởng dạng đứng hoặc treo tường, thông số lưu lượng chủ yếu giúp đánh giá khả năng tạo và phân phối luồng gió bên trong khu vực sử dụng.

Cách xác định số lượng quạt cần dùng cho nhà xưởng

Sau khi có tổng lưu lượng yêu cầu, có thể dùng công thức sơ bộ:

Số lượng quạt = Tổng lưu lượng cần thiết / Lưu lượng của một quạt

Ví dụ tổng nhu cầu 50.000m³/h và mỗi quạt có lưu lượng danh định 18.000m³/h:

50.000 / 18.000 ≈ 2,78

Về lý thuyết sẽ cần khoảng 3 quạt. Tuy nhiên, khi triển khai thực tế, không nên chỉ chia số học rồi đặt ba chiếc quạt ở bất kỳ vị trí nào. Hiệu quả còn phụ thuộc rất nhiều vào hướng gió, khoảng cách giữa các thiết bị, vật cản và bố cục máy móc.

Khi áp dụng cách tính lưu lượng gió quạt công nghiệp, có thể làm theo trình tự sau:

1. Đo chính xác diện tích và chiều cao trung bình của nhà xưởng.

2. Tính thể tích không gian cần làm mát hoặc thông thoáng.

3. Xác định mục tiêu sử dụng: tạo gió trực tiếp, tuần hoàn khí hay cấp – hút không khí.

4. Chọn mức trao đổi gió phù hợp với điều kiện sử dụng thay vì lấy một con số cố định cho mọi xưởng.

5. Tính tổng lưu lượng cần thiết và đối chiếu với lưu lượng danh định của từng model.

6. Xem lại vị trí đặt quạt, vật cản và hướng di chuyển của luồng khí trước khi quyết định số lượng cuối cùng.

Cách làm này giúp việc chọn quạt công nghiệp cho nhà xưởng sát với điều kiện thực tế hơn thay vì chỉ dựa vào diện tích sàn.

Tham khảo lưu lượng một số quạt công nghiệp Sumika

Sumika hiện có nhiều dòng quạt đứng và quạt treo tường dành cho các không gian rộng như nhà xưởng, nhà kho, nhà hàng hoặc khu vực tập trung đông người. Website của hãng cũng xác định quạt công nghiệp là nhóm thiết bị có công suất và lưu lượng gió lớn, hướng đến những không gian cần làm mát liên tục.

Một số model có thể tham khảo:

ST650 được Sumika công bố đạt 18.000m³/h, trong khi ST750 và SW750 đạt 25.000m³/h. SW750A có lưu lượng 18.120m³/h. Các model đều hướng đến những không gian rộng và có nhiều cấp tốc độ gió để điều chỉnh theo nhu cầu.

Nếu xưởng có diện tích lớn nhưng cần giữ mặt sàn thông thoáng, dòng treo tường có thể thuận tiện hơn. Ngược lại, quạt đứng phù hợp khi doanh nghiệp muốn thay đổi vị trí tạo gió hoặc tập trung làm mát vào từng khu vực làm việc.

Thông số lưu lượng gió nhà xưởng tính được nên được dùng để định hướng lựa chọn chứ không nên hiểu rằng chỉ cần tổng thông số trên catalog bằng kết quả phép tính là toàn bộ xưởng sẽ có tốc độ gió giống nhau.

Những yếu tố khiến lưu lượng thực tế khác với phép tính

Chiều cao nhà xưởng

Xưởng càng cao thì thể tích không khí càng lớn. Đây là lý do hai nhà xưởng cùng 1.000m² chưa chắc cần số lượng quạt giống nhau.

Nếu chỉ dùng công thức dựa trên m² mà bỏ qua chiều cao, kết quả rất dễ thấp hơn nhu cầu thực tế. Vì vậy, cách tính lưu lượng gió quạt công nghiệp nên bắt đầu từ thể tích thay vì chỉ lấy diện tích nhân một hệ số cố định.

Máy móc, nguồn nhiệt và số người

Máy ép, máy gia công, động cơ công suất lớn hoặc khu vực tập trung nhiều nhân sự đều có thể làm nhiệt tích tụ nhanh hơn. Khi đó, quạt công nghiệp cho nhà xưởng không chỉ cần có lưu lượng phù hợp mà còn phải được bố trí sao cho đẩy được vùng khí nóng ra khỏi khu vực làm việc.

Những xưởng phát sinh nhiệt, bụi hoặc chất ô nhiễm đặc thù cần được khảo sát riêng thay vì chỉ áp dụng phép tính ACH cơ bản.

Cách bố trí quạt

Một quạt có lưu lượng lớn nhưng thổi trực tiếp vào vách hoặc bị máy móc che chắn sẽ khó khai thác hết hiệu quả. Trong khi đó, nhiều quạt có lưu lượng vừa phải nhưng được bố trí thành luồng liên tục có thể tạo cảm giác thông thoáng đồng đều hơn.

Do đó, ngoài lưu lượng gió nhà xưởng, nên quan tâm đến hướng quay, độ cao lắp đặt, phạm vi đảo gió và khoảng cách giữa các quạt.

Những sai lầm dễ gặp khi tính lưu lượng gió

Sai lầm phổ biến nhất là lấy diện tích nhà xưởng rồi lập tức quyết định số quạt mà không tính chiều cao. Một lỗi khác là nhầm giữa quạt tạo gió tuần hoàn và hệ thống quạt cấp – hút không khí.

Ngoài ra, chọn thiết bị chỉ vì lưu lượng trên catalog càng lớn càng tốt cũng chưa chắc kinh tế. Nếu khu vực cần làm mát nhỏ hoặc công nhân chỉ tập trung tại vài vị trí, bố trí đúng luồng gió đôi khi quan trọng hơn việc tăng số lượng quạt.

Cách tính lưu lượng gió quạt công nghiệp vì vậy nên được xem là bước đầu để thu hẹp lựa chọn. Sau đó cần đối chiếu điều kiện nhà xưởng, mục tiêu sử dụng và cách bố trí thiết bị.

Chọn quạt công nghiệp Sumika phù hợp với nhà xưởng

Muốn chọn quạt hợp lý, doanh nghiệp nên bắt đầu từ ba thông tin đơn giản: diện tích xưởng, chiều cao trần và khu vực cần tạo gió. Từ đó có thể tính thể tích, ước lượng lưu lượng và đối chiếu với thông số từng model.

Với những khu vực cần linh hoạt vị trí, các dòng quạt đứng Sumika như ST650 hay ST750 có thể được cân nhắc. Nếu muốn tiết kiệm diện tích mặt sàn, các dòng treo tường như SW750 hoặc SW750A là hướng lựa chọn phù hợp hơn về cách bố trí. ST750 và SW750 hiện đều được Sumika công bố lưu lượng lên đến 25.000m³/h.

Quan trọng nhất, cách tính lưu lượng gió quạt công nghiệp không nên dừng ở việc hỏi “xưởng bao nhiêu mét vuông”. Khi tính thêm chiều cao, thể tích không khí, nguồn nhiệt và vị trí làm việc, doanh nghiệp sẽ dễ lựa chọn quạt công nghiệp cho nhà xưởng sát nhu cầu hơn, đồng thời hạn chế tình trạng mua thiếu quạt hoặc đầu tư dư thừa.

Nếu chưa xác định được model và số lượng phù hợp, có thể tham khảo nhóm quạt công nghiệp Sumika trên Sumika.vn và cung cấp diện tích, chiều cao cũng như đặc điểm nhà xưởng để được tư vấn phương án phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế.