Phòng có rò rỉ: Nhu cầu phát hiện rò rỉ VRF

Đăng trên 18 Tháng Năm, 2017

Phát hiện rò rỉ trong các không gian bị chiếm đóng

Hệ thống làm lạnh hiện đại được thiết kế để hoạt động hiệu quả và không bị rò rỉ. Hệ thống môi chất lạnh được điều áp và trong thực tế, người ta chấp nhận rộng rãi rằng không có hệ thống điều áp nào là hoàn toàn không bị rò rỉ; nó chỉ đơn giản là trường hợp hệ thống bị rò rỉ bao nhiêu và ở đâu. Thường thì những rò rỉ này có thể rất nhỏ và hầu như không thể phát hiện được, nhưng việc lắp đặt không đúng cách, hư hỏng do sơ ý, hao mòn cơ học và thiếu bảo trì có thể dẫn đến rò rỉ lớn hơn cần được giảm thiểu. Rò rỉ chất làm lạnh lớn hơn gây ra một số hậu quả không mong muốn cho chủ khách sạn và những người cư ngụ, bao gồm:

• Sử dụng năng lượng hệ thống HVAC không hiệu quả & tăng chi phí liên quan
• Vận hành hệ thống HVAC không hiệu quả và chi phí sửa chữa liên quan
• Hệ thống HVAC hoạt động không thành công và mất doanh thu do các phòng không thể thuê được
• Phát thải khí làm lạnh có hại cho môi trường vào khí quyển
• Mối nguy hiểm đối với sự an toàn của người cư ngụ

Kể từ khi được giới thiệu vào đầu những năm 1980, Thể tích Môi chất lạnh Biến đổi (VRV) và Dòng môi chất lạnh thay đổi (VRF) Các loại hệ thống HVAC ngày càng trở nên phổ biến trong việc sử dụng chúng trong lĩnh vực khách sạn. Chúng có những ưu điểm bao gồm kiểm soát nhiệt độ theo từng phòng, lắp đặt hiệu quả và tiết kiệm chi phí cũng như khả năng làm mát và sưởi ấm. Thiết kế của các hệ thống này sao cho trong trường hợp bị rò rỉ, phí môi chất lạnh có thể rò rỉ vào một không gian bị chiếm dụng cao hơn so với các loại hệ thống HVAC cũ, điều này làm tăng rủi ro về các hậu quả không mong muốn về an toàn, môi trường và hiệu quả / chi phí. đã đề cập ở trên.

Giờ đây, có thể phát hiện rò rỉ chất làm lạnh trong không gian bị chiếm dụng, các ứng dụng trong phòng khách sạn bằng các thiết bị được thiết kế riêng cho ứng dụng. Các công cụ này có thể cung cấp cảnh báo cục bộ cho những người ở trong phòng, kết nối với các cơ sở tập trung / hệ thống quản lý tòa nhà và kích động các hành động giảm thiểu tự động ngay lập tức. Thiết kế hiện đại tạo ra thiết bị đo đạc dễ dàng lắp đặt, không phô trương về mặt thẩm mỹ và dễ dàng bảo trì. Các yếu tố kết hợp để tăng cường an toàn cho người ngồi trong xe, hoạt động hiệu quả và hiệu quả của hệ thống HVAC, và giảm thiểu tác động đến môi trường.

Quy định về chất làm lạnh ở Hoa Kỳ

Tiêu chuẩn chính liên quan đến việc sử dụng chất làm lạnh ở Hoa Kỳ là ASHRAE 15-2013. Phạm vi đã nêu của tiêu chuẩn là thiết lập các biện pháp bảo vệ tính mạng, chân tay, sức khỏe và tài sản và quy định các yêu cầu an toàn. Thông thường, nó phải được tham chiếu cùng với ASHRAE 34-2013, thiết lập phân loại an toàn cho chất làm lạnh và xác định giới hạn nồng độ chất làm lạnh. Tiêu chuẩn ASHRAE được phân loại là “Tiêu chuẩn đồng thuận tự nguyện quốc gia”. Điều này có nghĩa là mặc dù nó đại diện cho phương pháp hay nhất trong ứng dụng, nhưng nó không phải là mã bắt buộc, do đó có nghĩa là có thể áp dụng phán đoán kỹ thuật quan trọng khi thiết kế một hệ thống. Mã địa phương và mã tiểu bang phải được xem xét khi triển khai thiết kế hệ thống và thực hành tốt là làm việc với Cơ quan có thẩm quyền (AHJ). Có thể có sự khác nhau trong cách diễn giải các quy tắc này giữa các khu vực pháp lý, vì vậy điều quan trọng là phải kiểm tra với các cơ quan tài phán địa phương.
Mặc dù thiết kế khối lượng lớn của các hệ thống VRV / VRF hiện đại đang góp phần mang lại hiệu quả cao, nhưng chúng có thể gây ra những thách thức cho các nhà thiết kế và kiến ​​trúc hệ thống HVAC khi xem xét các tính toán phí hệ thống tối đa xuất phát từ phần 7 của ASHRAE 15-2013. Hầu hết các hệ thống HVAC hiện đại sử dụng chất làm lạnh R-410A, theo quy định trong ASHRAE 34-2013 có Giới hạn Phơi nhiễm Nghề nghiệp là 8 giờ (OEL) 1,000 ppm (phần triệu), là mức tối đa cho sự tiếp xúc của con người trong khoảng thời gian được chỉ định. ASHRAE 34 quy định Giới hạn nồng độ chất làm lạnh (RCL) là 140,000 ppm, mức mà tại đó gas làm lạnh được coi là gây nguy hiểm ngay lập tức cho sức khỏe. Trong trường hợp của R-410A, điều này là do 140,000 ppm là mức suy giảm oxy (ODL), nơi có nguy cơ ngạt thở, như được quy định trong ASHRAE 34, khoản 7.1.2. Như đã làm rõ trong ASHRAE 34, Phụ lục GF1, ODL trở thành RCL trong trường hợp của R-410A vì nguy cơ nhiễm độc cấp tính thực sự ở mức cao hơn, 170,000 ppm, so với nguy cơ ngạt thở.

RCL cho R-410A tương đương với giới hạn 26 lb chất làm lạnh trên 1,000 ft³ của không gian bị chiếm dụng, như chi tiết với các tiêu chuẩn. RCL áp dụng cho các phòng khách sạn, được ASHRAE 15-2013 phân loại rõ ràng là "Người ở", khoản 4.1.3. Cuối cùng, một công cụ xác định hệ thống HVAC khi áp dụng phương trình dưới đây rút ra từ mục 7 của ASHRAE 15-2013, có thể thấy rằng RCL của chất làm lạnh bị vượt quá khi xem xét các hệ thống loại VRF cho các không gian có diện tích tương đối nhỏ như văn phòng hoặc phòng khách sạn.

Thể tích của không gian bị chiếm dụng phải được tính toán theo hướng dẫn trong ASHRAE 15-2013, mục 7.3. Có thể thiết kế xung quanh các giới hạn về phí hệ thống và RCL bằng cách sử dụng nhiều hệ thống nhỏ hơn trong toàn bộ khách sạn. Tuy nhiên, điều này có thể phát sinh số vốn lớn hơn, lắp đặt phức tạp hơn, tăng nhu cầu và chi phí bảo trì theo thời gian.

Những điều khoản này được vạch ra để bảo vệ tính mạng, chân tay, sức khỏe và tài sản theo phạm vi của tiêu chuẩn. Về cơ bản, nó chỉ định các yêu cầu an toàn cho những nhân viên có thể ở trong phòng máy nơi chất làm lạnh có thể bị rò rỉ và ở nơi tổng phí hệ thống của chất làm lạnh có thể vượt quá RCL. Điều 8.11.2.1 tuyên bố rằng:

“Mỗi phòng máy lạnh phải có một máy dò đặt tại khu vực tập trung môi chất lạnh từ chỗ rò rỉ, sẽ kích hoạt cảnh báo và thông gió cơ học theo Mục 8.11.4 ở giá trị không lớn hơn TLV-TWA tương ứng (hoặc độ độc đo lường nhất quán với đó). Chuông báo động sẽ phát ra các cảnh báo bằng hình ảnh và âm thanh bên trong phòng máy lạnh và bên ngoài mỗi lối vào phòng máy lạnh. Các cảnh báo được yêu cầu trong phần này phải thuộc loại đặt lại bằng tay với thiết bị đặt lại được đặt bên trong phòng máy lạnh. ”

Để chuyển điều này sang ứng dụng phòng khách sạn, người ta có thể cân nhắc rằng máy dò rò rỉ chất làm lạnh phải phát ra cảnh báo bằng âm thanh và hình ảnh cho người ở trong phòng và cho đội quản lý tòa nhà / cơ sở ở mức không lớn hơn 1,000 ppm R-410A. Cách tiếp cận này cũng phù hợp với các tiêu chuẩn khác được áp dụng quốc tế, chẳng hạn như EN 378: 2016 được thực thi trên toàn Liên minh Châu Âu.
Việc thực hiện phát hiện chất làm lạnh trong các ứng dụng phòng khách sạn nên được AHJ xem xét để phê duyệt, nhưng có thể được xem là đáp ứng thông lệ tốt nhất trong các ứng dụng chất làm lạnh thông qua việc tăng cường độ an toàn mà nó mang lại cho người ở trong phòng khách sạn.

Áp dụng tính năng phát hiện rò rỉ môi chất lạnh trong khách sạn

Việc áp dụng phát hiện chất làm lạnh trong phòng khách sạn đưa ra một số thách thức thiết kế độc đáo. Trước hết, cần phải xem xét rằng đầu báo phải được đặt ở vị trí mà môi chất lạnh có khả năng tập trung nhiều nhất. Vì hầu hết các chất làm lạnh VRV / VRF đều đặc hơn không khí nên trong trường hợp rò rỉ, nó có thể chìm xuống gần mặt đất và tích tụ ở đó tùy thuộc vào hệ thống thông gió trong phòng. Điều này có nghĩa là máy dò chất làm lạnh nói chung phải nằm cách mặt đất 10-12 inch. Về mặt thực tế, điều này có nghĩa là thường được căn chỉnh với chiều cao ổ cắm điển hình cho các ổ cắm điện và điện thoại, có nghĩa là máy dò không thể dễ dàng bị che khuất khỏi tầm nhìn trong một khu vực mà nó vẫn có khả năng hoạt động hiệu quả. Do đó, một thiết kế được coi là thẩm mỹ mà vẫn không phô trương đối với người cư ngụ là điều rất đáng mong đợi.

Để dễ lắp đặt, thật hợp lý khi kết hợp việc cân nhắc thiết kế thẩm mỹ này vào một dấu chân có thể lắp đặt trong các hộp điện tiêu chuẩn phía sau, nằm thẳng vào tường và cho phép dễ dàng tuân thủ các quy tắc xây dựng và điện. Trong trường hợp rò rỉ xảy ra, điều quan trọng là ban quản lý tòa nhà phải xác định ngay vấn đề đã phát sinh ở phòng nào để bắt đầu giảm thiểu rò rỉ một cách hiệu quả. Do đó, sự liên lạc và kết nối của các thiết bị phát hiện chất làm lạnh cần được xem xét. Các giao thức truyền thông như Modbus được tích hợp dễ dàng vào hệ thống quản lý tòa nhà và cũng có thể cung cấp nhiều thông tin bổ sung về trạng thái thiết bị, chẩn đoán và cấu hình. Kết nối bổ sung có thể bao gồm các tiếp điểm không có volt cục bộ để bắt đầu giảm thiểu tức thời thông qua thiết bị HVAC trong nhà trong phòng bị ảnh hưởng.

Việc bảo trì một hệ thống là rất quan trọng, do đó sẽ không gặp sự cố và không cần đào tạo đặc biệt. Những cải tiến như mô-đun cảm biến hiệu chuẩn trước plug-and-play với thiết kế poke-yoke có thể cung cấp một phương pháp chống đánh lừa để đảm bảo hoạt động chính xác của cảm biến chất làm lạnh. Các quy trình hiệu chuẩn tự động được kích hoạt đơn giản cũng có thể được sử dụng để đảm bảo hiệu suất của thiết bị đo.

The Bottom Line

Hệ thống điều áp HVAC có thể bị rò rỉ theo thời gian; nó chỉ đơn giản là một câu hỏi về việc nó bị rò rỉ bao nhiêu, khi nào và ở đâu. Thiết kế sáng tạo, dành riêng cho ứng dụng có thể làm cho việc phát hiện chất làm lạnh trở thành một phương án dễ dàng được lựa chọn và triển khai cho các khách sạn lắp đặt hệ thống HVAC hiện đại, hiệu suất cao, hiệu suất cao. Bằng cách tuân theo thông lệ tốt nhất được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp lạnh, được chỉ định thông qua các tiêu chuẩn được áp dụng và tôn trọng rộng rãi, người vận hành có thể tăng cường an toàn cho người sử dụng, hiệu quả HVAC, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.