Quạt chắn gió
Quạt chắn gió (tiếng Anh: air door hay air curtain), còn gọi là quạt cắt gió, là một thiết bị có chức năng đặc biệt, đóng vai trò như một bức màn chắn vô hình ngăn cách giữa 2 không gian. Do đó chúng thường được lắp đặt ở cửa ra vào ở trong những không gian có điều hòa để ngăn hơi lạnh / hơi ấm thoát ra bên ngoài cũng như ngăn chặn bụi bẩn, côn trùng xâm nhập. Việc sử dụng quạt chắn gió không chỉ thay đổi tốc độ và hướng dòng không khí gần cửa ra vào của tòa nhà mà còn làm giảm hiệu quả sự trao đổi nhiệt và độ ẩm giữa hai bên cửa mở để đạt được hiệu quả cách ly không khí.[1]
Nguồn gốc
[sửa | sửa mã nguồn]
Vào những năm 1960, điều hòa đã được sử dụng rộng rãi tại các tòa nhà thương mại và công nghiệp. Do đặc thù thương mại hay công việc phải ra vào liên tục nên việc hơi lạnh / hơi ấm bị thất thoát ra ngoài là điều không thể tránh khỏi. Điều này khiến điều hòa phải hoạt động thường xuyên khiến điều hòa giảm tuổi thọ, và chi phí tiêu thụ điện cũng tăng cao. Chính vì thế, các giải pháp ngăn chặn hơi lạnh thoát ra ngoài đã được các kỹ sư đặc biệt nghiên cứu.[2]
Một trong những giải pháp đầu tiên và phổ biến ở thời điểm đó là sử dụng các cánh cửa ngăn gió thông minh như cửa xoay tròn (các cánh cửa được gắn với nhau với trục tròn ở giữa, khó khả năng chặn gió thất thoát. Đồng thời, chúng chỉ phù hợp với các không gian sang trọng cao cấp). Ngoài ra, các loại cửa tự động cũng rất được ưa chuộng, cánh cửa này sẽ được thiết kế thông minh, có thể tự mở ra khi có người và đóng lại khi không có người. Tuy nhiên giải pháp này có nhiều hạn chế như giá thành cao, khó lắp đặt và bảo trì.
Giải pháp thứ hai là sử dụng các tấm chắn bằng nhựa hoặc các tấm rèm nhựa dẻo trong suốt. Các tấm này sẽ được gắn ngay trên cửa ra vào thay cho cửa, tuy nhiên người dùng cũng gặp nhiều khó khăn khi sử dụng như khó vệ sinh, cản trở tầm nhìn, dễ bị hư hỏng,...
Cuối cùng, sau nhiều nỗ lực nghiên cứu khắc phục những hạn chế từ các phương pháp trước đó, các kỹ sư đã phát minh ra quạt cắt gió. So với việc dùng cửa tự động hoặc rèm PVC thì quạt chắn gió[3] hoạt động với nguyên lý tạo luồng gió cực mạnh theo phương thẳng. Khi lắp trên cửa ra vào sẽ tạo ra một tấm màn trong suốt ngăn cách không khí ngay tại đó. Ưu điểm của chúng là khả năng hoạt động hiệu quả, có tính thẩm mỹ cao, không gây cản trở tầm nhìn mà việc bảo trì quạt cũng đơn giản hơn. Chính vì vậy ngay từ khi ra đời, quạt chắn gió đã được sử dụng rộng rãi trong các sảnh chung cư, văn phòng, trung tâm thương mại, siêu thị, nhà hàng, quán ăn,...[4]
Cấu tạo
[sửa | sửa mã nguồn]
Quạt cắt gió điều hòa thoạt hình có hình dáng giống như chiếc điều hòa không khí, tuy nhiên, chúng có nhiều điểm khác biệt về cấu tạo. Cụ thể, quạt chắn gió có những bộ phận chính như sau:
- Cánh quạt: giúp tạo ra luồng gió và thường được làm bằng thép hoặc nhựa, có dạng ly tâm lồng sóc.
- Động cơ: bộ phận giúp tạo ra chuyển động quay của cánh, và thường là động cơ điện một chiều hoặc động cơ điện xoay chiều.
- Khung vỏ: khung của quạt thường được làm bằng kim loại hoặc nhựa chắc chắn để bảo vệ các bộ phận bên trong. Vỏ ngoài có màu trắng sang trọng, tinh tế phù hợp với mọi phong cách thiết kế trong các không gian khác nhau
- Hệ thống điều khiển: hệ thống giúp điều chỉnh tốc độ gió, chế độ hoạt động của quạt.
Nguyên lý hoạt động
[sửa | sửa mã nguồn]Nguyên lý hoạt động của quạt cắt gió có thể hiểu như sau: khi quạt vận hành, cánh quạt sẽ quay và tạo ra một luồng gió mạnh. Luồng gió được đưa ra ngoài qua cửa máy và đi theo hướng từ trên xuống tạo hành một bức màn khí. Bức màn này sẽ được duy trì liên tục và ngăn cách giữa hai môi trường có nhiệt độ khác nhau khiến hơi lạnh / hơi ấm không thoát ra ngoài, đồng thời ngăn bụi, côn trùng xâm nhập vào trong.[5]
Công suất của quạt càng lớn thì luồng gió tạo ra sẽ càng mạnh và khả năng hoạt động sẽ càng hiệu quả hơn.
Ưu điểm và nhược điểm
[sửa | sửa mã nguồn]
Ưu điểm
[sửa | sửa mã nguồn]- Tiết kiệm điện năng: quạt chắn gió giúp ngăn chặn hơi lạnh / hơi ấm thoát ra ngoài, giúp tiết kiệm năng lượng của máy lạnh,[6] đồng thời làm giảm năng lượng tiêu thụ hàng năm đáng kể.[7]
- Ngăn bụi bẩn, côn trùng xâm nhập: quạt chắn gió giúp chặn bụi bẩn, côn trùng xâm nhập từ đường phố bên ngoài vào bên trong, bảo vệ sức khỏe cho người sử dụng.
- Tính thẩm mỹ cao: quạt được thiết kế gọn gàng, nhỏ gọn. Chúng được lắp đặt ngay tại cửa ra vào mà không cần đến cửa hay bức màn che. Do đó, tính thẩm mỹ và tính ứng dụng của sản phẩm này được đánh giá cao tại các nhà hàng, quán ăn hay thậm chí là tại gia đình.
- Dễ lắp đặt, bảo trì: quạt có cấu tạo đơn giản, trọng lượng nhẹ nên các thao tác lắp đặt và việc bảo trì bảo dưỡng cũng dễ dàng hơn.
Nhược điểm
[sửa | sửa mã nguồn]- Một số loại quạt có thể tạo ra tiếng ồn lớn, ảnh hưởng đến sự thoải mái của người sử dụng.
- Quạt có giá thành khá cao, tùy thuộc vào kích thước, công suất và tính năng của quạt.
Ứng dụng
[sửa | sửa mã nguồn]Với nhiều ưu điểm, quạt chắn gió còn có thể được ứng dụng trong một số lĩnh vực khác, chẳng hạn như:
- Trong tòa nhà thương mại, sảnh chung cư.
- Các nhà máy, xưởng sản xuất, kho lạnh công nghiệp.[8]
- Trong các phòng thí nghiệm, bệnh viện nhằm ngăn chặn lây lan của các loại virus, vi khuẩn.[9]
- Trong các cửa hàng bán thực phẩm, nhà hàng, quán ăn.[10]
- Cửa hàng kinh doanh.
Tham khảo
[sửa | sửa mã nguồn]- ^ Tang, Yubin; Tao, Qiuhua; Zheng, Jianwen (4 tháng 5 năm 2023). “Performance analysis of air curtains on indoor environment and dehumidification energy consumption in a low humidity plant”. Journal of Asian Architecture and Building Engineering (bằng tiếng Anh). 22 (3): 1648–1663. doi:10.1080/13467581.2022.2097240. ISSN 1346-7581.
- ^ João Carlos Viegas, "Experimental Study on the Aerodynamic Sealing of Air Curtains", Revised: 10 July 2018
- ^ “PVC Strip Curtains vs. Air Curtains”. Powered Aire - Air Curtains & Air Doors (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2023.
- ^ "The role of air curtains in ventilation systems for commercial projects", Received 26 Jan 2023
- ^ “Air Curtain Basics | What is an Air Curtain + How Does It Work?”. Powered Aire - Air Curtains & Air Doors (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2023.
- ^ Gil-Lopez, Tomas; Galvez-Huerta, Miguel A.; Castejon-Navas, Juan; Gomez-Garcia, Virginia (1 tháng 12 năm 2013). “Experimental analysis of energy savings and hygrothermal conditions improvement by means of air curtains in stores with intensive pedestrian traffic”. Energy and Buildings. 67: 608–615. doi:10.1016/j.enbuild.2013.08.058. ISSN 0378-7788.
- ^ Duan, Ran; Liu, Jiagen. “Comparative Study on Pollution-block Performance of Ceiling-supply Air Curtain System for Commercial Building Entrance”. Building Simulation Conference proceedings. IBPSA. doi:10.26868/25222708.2019.210532.
- ^ Pastakkaya, Bilsay (2023). “Performance analysis of a geothermal heat-powered resorption cooling system: a case study for cold storage of apple fruit”. International Journal of Low-Carbon Technologies. 18: 863–871. doi:10.1093/ijlct/ctad061. ISSN 1748-1325.
- ^ Ye, Jin; Qian, Hua; Ma, Jianchao; Zhou, Rong; Zheng, Xiaohong (1 tháng 4 năm 2021). “Using air curtains to reduce short-range infection risk in consulting ward: A numerical investigation”. Building Simulation (bằng tiếng Anh). 14 (2): 325–335. doi:10.1007/s12273-020-0649-7. ISSN 1996-8744. PMC 7317245. PMID 32837690.
- ^ “Air curtains help restaurant bring the great outdoors inside | 2016-12-04 | Engineered Systems Magazine”. www.esmagazine.com (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2023.