Tin tức

Giải pháp bơm tăng áp 24/7 cho trung tâm thương mại & văn phòng cho thuê

Các khu tổ hợp thương mại (mixed-use) thường kết hợp trung tâm thương mại (mall), văn phòng (office), khách sạn/serviced apartment, shophouse, F&B, rạp chiếu phim, phòng khám, gym – spa, bãi đỗ xe nhiều tầng… Mỗi phân khu có đồ thị nhu cầu nước và yêu cầu áp lực khác nhau theo giờ, dẫn đến:

  • Dao động áp lực lớn giữa các khung giờ cao điểm (trưa – tối với F&B, tối – cuối tuần với rạp phim, sáng – chiều với office);
  • Độ ồn – rung nếu phòng bơm đặt gần khu F&B/khách sạn;
  • Búa nước khi đóng/mở nhanh các van nhánh, thang máy hàng, thiết bị vệ sinh xả đồng loạt;
  • Rò rỉ gây thất thoát và chi phí vận hành (kWh/m³) tăng;
  • Khó kiểm soát TCO (Total Cost of Ownership) nếu không tối ưu thuật toán điều khiển, chia vùng áp lực (zoning) hợp lý.

Giải pháp hiệu quả thường xoay quanh: zoning áp lực theo chiều cao, dùng biến tần (VFD) với thuật toán điều khiển phù hợp, bồn tích áp đúng cỡ, giảm chấn – giảm ồn chuẩn kỹ thuật, và tích hợp BMS/IoT để giám sát KPI vận hành. Trong phạm vi lựa chọn thiết bị, các cấu hình dùng máy bơm nước tăng áp Wilo (ví dụ PBI-L 403EA, PBI-L 603EA; cụm song song PBI-LD 403EA, PBI-LD 803EA) thường được tham khảo cùng những dòng tương đương của các thương hiệu châu Âu khác (ví dụ dòng đa tầng cánh đứng, booster tích hợp VFD).

Phân loại không gian & hồ sơ nhu cầu nước (demand profile)

Ý tưởng cốt lõi: Không “dồn tất cả” vào một setpoint áp lực duy nhất cho toàn bộ tòa nhà. Thay vào đó, mô tả nhu cầu nước theo phân khu và thời gian để quyết định zoning, dung tích bồn, số bơm, dải Q-H và thuật toán điều khiển.

BẢNG 1 – Hồ sơ nhu cầu theo phân khu & giờ cao điểm (tham khảo)

Phân khu Khung giờ cao điểm điển hình Hệ số đồng thời* Đặc điểm lưu ý
Mall bán lẻ 18:00–21:00, cuối tuần 0,5–0,7 WC khách, vệ sinh sàn, hệ cảnh quan
F&B/food court 11:00–13:30; 18:00–21:30 0,6–0,8 Rửa dụng cụ, máy rửa chén, bẫy mỡ, nước nóng
Rạp chiếu phim 19:00–22:00, cuối tuần 0,4–0,6 Dồn khách theo suất chiếu, xả đồng loạt
Office 08:00–10:00; 16:00–18:00 0,4–0,6 Tập trung giờ cao điểm, đỉnh “ngắn”
Khách sạn/serviced apt 06:00–09:00; 18:00–22:00 0,6–0,8 Nước nóng, vòi sen đa điểm, áp lực cuối tuyến
Gym – spa 06:00–09:00; 17:00–20:00 0,5–0,7 Sen mưa, bồn tắm, khu xông
Phòng khám/clinic 08:00–11:00; 14:00–16:30 0,3–0,5 Thiết bị rửa, sát khuẩn, ổn định áp
Bãi xe, tưới cảnh quan Sáng sớm/đêm 0,2–0,4 Thường chạy tách, tránh trùng đỉnh F&B

* Hệ số đồng thời tùy tiêu chuẩn dự án và số điểm dùng; dùng để nội suy lưu lượng đỉnh tạm tính.

Ứng dụng thực tế: từ bảng trên, ta nhận ra đỉnh F&B có thể “đè” đỉnh office; vì vậy tách zone hoặc chí ít tách nhánh cấp cho F&B – rạp phim để giảm dao động áp lực toàn mạng là rất hữu ích.

Zoning áp lực theo chiều cao & tổ chức trạm bơm

Nguyên tắc: Chia tòa nhà thành 2–3 vùng áp lực (zone) theo chiều cao (ví dụ mỗi 10–12 tầng một zone), hoặc theo hành vi tiêu thụ (F&B + rạp = 1 zone riêng nếu trên podi). Mỗi zone có setpoint áp lực riêng, van giảm áp (PRV) ở các nhánh, và bể trung gian/bể mái theo điều kiện kiến trúc.

SƠ ĐỒ 1 – Sơ đồ cấp nước & zoning áp lực (mô tả khái niệm)

Bể ngầm → Booster Zone 1 (VFD) → Riser Z1 → Tầng thấp
        → Booster Zone 2 (VFD) → Riser Z2 → Tầng trung
        → Booster Zone 3 (VFD) → Riser Z3 → Tầng cao / Hotel
                |            |            |
              PRV          PRV          PRV
              ↓             ↓            ↓
           Nhánh F&B     Nhánh Office  Nhánh Hotel
  • Cảm biến áp đặt ở cuối tuyến/điểm bất lợi để điều khiển chính xác.
  • Bồn tích áp bố trí tại phòng bơm mỗi zone; dung tích tối ưu để giảm start/stop và bù dao động phụ tải.
  • Van một chiều, van đóng mở chậm để cô lập zone khi bảo trì, tránh dội áp liên vùng.

Cấu hình hệ bơm & thuật toán điều khiển

Kiểu cấu hình phổ biến:

  • 1 Duty + 1 Standby (quy mô nhỏ–trung bình, tải vừa, yêu cầu sẵn sàng cao).
  • 2 Duty + 1 Standby (quy mô lớn hoặc demand biến thiên mạnh; hai bơm chạy song song giúp đáp ứng dải Q rộng, standby phục hồi sự cố).
  • Song song lưu lượng – nối ống góp: phù hợp khi setpoint cố định nhưng lưu lượng dao động lớn theo thời gian.

Điều khiển bằng VFD (biến tần):

  • Giữ áp tuyến tính theo setpoint/điểm đo cuối tuyến;
  • Ramp up/down mềm để giảm búa nước;
  • Anti-cycling / sleep mode khi lưu lượng quá thấp (tránh “đá bơm”);
  • Logic luân phiên (duty alternation) cân bằng giờ chạy giữa các bơm.

Ví dụ về lựa chọn thiết bị:

  • máy bơm nước tăng áp Wilo PBI-L 403EA/603EA: booster tích hợp biến tần, phù hợp zone trung–cao;
  • Cụm song song Wilo PBI-LD 403EA/803EA: cho tòa mixed-use nhiều phân khu, cần 2D+1S;
  • Wilo PBI-L404EA: option cho nước nóng/chịu nhiệt ở khu khách sạn – spa;
  • Thương hiệu tương đương: các dòng đa tầng cánh đứng/boosters tích hợp VFD khác trong cùng phân khúc.

Tiêu chí chọn bơm: Q-H, vật liệu, motor, bồn tích áp, phụ kiện

Quy trình 6 bước “xương sống”

  1. Ước lượng lưu lượng đỉnh (Qpeak) theo phân khu và đồng thời;
  2. Tính cột áp tổng (H) = tổn thất dọc ống + cột nước tĩnh + tổn thất cục bộ + dự phòng;
  3. Chọn đường đặc tính bơm: làm việc vùng hiệu suất cao (BE-point ±10–15%);
  4. Kiểm tra NPSH & cavitation (đặc biệt ở khu đặt phòng bơm sâu, nhiệt độ nước cao);
  5. Hiệu suất & motor IE3/IE4 (giảm kWh/m³);
  6. Bồn tích áp (thể tích, áp suất nạp), phụ kiện: khớp nối mềm, van một chiều, van chống búa, bình tách khí (nếu cần).

BẢNG 2 – Tiêu chí chọn nhanh (tham khảo)

Hạng mục Gợi ý/Phạm vi điển hình Ghi chú
Qpeak Theo BẢNG 1 + đồng thời + dự phòng 10–20% Tách Q tưới/cảnh quan nếu có
H tổng 35–90 m (tùy tầng cao & tổn thất) Thêm 10–15% dự phòng vận hành
Vật liệu bơm Inox 304/316, gang cầu epoxy Khu nước nóng/ăn mòn chọn 316
Motor IE3/IE4, có bảo vệ nhiệt & rung Ưu tiên tích hợp biến tần
Bồn tích áp 100–1.000 L/zone (tuỳ quy mô & thuật toán) Tối ưu để giảm start/stop
Ống & phụ kiện Ống thép/INOX, khớp nối mềm, van chống búa Bố trí giảm chấn tại giá đỡ

Chống ồn – chống rung – chống búa nước

Nguồn ồn – rung: Chuyển động cơ khí (cánh, trục, ổ lăn), cộng hưởng kết cấu, dòng chảy rối tại co-nối, đóng mở van nhanh, búa nước do thay đổi vận tốc dòng đột ngột.

Giải pháp tổng hợp:

  • Nền máy tách rung, tấm cao su/đệm lò xo, cân bằng đồng trục;
  • Khớp nối mềm hai đầu bơm, ống giảm chấn trên tuyến chính;
  • Van chống búa gần điểm đóng/mở nhanh;
  • Ramp biến tần: tăng/giảm tốc mượt, tránh “đập” áp;
  • Bố trí phòng bơm: cách âm, cách xa F&B/khách lưu trú, luồng gió hợp lý, hạn chế truyền ồn qua sàn/bệ.

CHECKLIST 1 – Giảm ồn & búa nước

  • Xác định tuyến ống có khả năng đóng mở đồng loạt;
  • Bố trí van chống búa/đóng mở chậm;
  • Tối ưu ramp VFD (soft-start/stop);
  • Gối đỡ ống & khe co giãn đúng vị trí;
  • Đo dB(A) trong phòng bơm theo giờ cao điểm;
  • Ghi log các sự kiện “áp tăng đột biến”.

An toàn nước & chống rò rỉ

Mục tiêu kép: bảo vệ chất lượng nước cho khu ăn uống/khách lưu trú và giảm thất thoát.

  • Tách mạng nước uống và nước kỹ thuật; backflow prevention theo tiêu chuẩn;
  • Đồng hồ nước thông minh cho từng zone/nhánh lớn → so sánh với đồng hồ tổng;
  • Cảm biến rò rỉ tại phòng rác, hố ga, khu bếp trung tâm F&B;
  • Khoá zone khi phát hiện bất thường → giảm thiểu thiệt hại.

SƠ ĐỒ 2 – Giám sát rò rỉ & khóa zone (mô tả khái niệm)

[Đồng hồ tổng] → [Booster] → [Đồng hồ Zone 1] → Nhánh Office
                                 |→ Cảm biến rò rỉ → Van khóa Zone 1
                 → [Đồng hồ Zone 2] → Nhánh F&B
                                 |→ Cảm biến rò rỉ → Van khóa Zone 2
                 → [Đồng hồ Zone 3] → Nhánh Hotel
                                 |→ Cảm biến rò rỉ → Van khóa Zone 3

Tích hợp BMS/IoT & vận hành thông minh

  • Kết nối Modbus/BACnet từ biến tần, bộ điều khiển booster lên BMS/SCADA;
  • Giao diện hiển thị áp tuyến, lưu lượng, dòng/áp motor, nhiệt, rung, số lần khởi động;
  • Kịch bản eco-mode: ban đêm giảm setpoint áp cho zone office;
  • Cảnh báo: áp thấp, quá dòng, quá nhiệt, rung cao, rò rỉ, mất nước nguồn;
  • Báo cáo KPI theo ngày/tuần/tháng: kWh/m³, giờ chạy, tần suất cảnh báo.

BẢNG 3 – KPI vận hành cốt lõi

KPI Định nghĩa ngắn Mục tiêu gợi ý
kWh/m³ Điện năng trên mỗi m³ cấp Giảm 10–20% sau tối ưu
Số lần start/stop Chu kỳ bật/tắt mỗi ngày Càng thấp càng tốt
% rò rỉ (Q tổng – ΣQ zone)/Q tổng < 5% (tùy dự án)
dB(A) phòng bơm Mức ồn đo tại 1 m Theo chuẩn nội bộ
Thời gian downtime Tổng thời gian ngừng máy < 0,5–1%/tháng

Lựa chọn thương hiệu & model (ví dụ tham khảo)

  • Wilo (Đức/Pháp):
    • máy bơm nước Wilo PBI-L 203EA, 403EA, 603EA (booster biến tần tích hợp)
    • máy bơm nước tăng áp Wilo PBI-LD 403EA, 803EA (cụm song song)
    • PW 175EA/252EA/750LEA (tự động bình tích áp)
    • PBI-L404EA (chịu nhiệt – hữu ích cho khách sạn/spa)
  • Các lựa chọn tương đương (cùng phân khúc đa tầng cánh đứng – booster VFD tích hợp) có ở một số hãng châu Âu khác; tùy yêu cầu dự án, xem thêm đường đặc tính, vật liệu và dịch vụ tại chỗ.

BẢNG 4 – Gợi ý cấu hình theo quy mô tòa nhà

Quy mô tòa Zone áp lực Gợi ý booster Bồn tích áp/zone Ghi chú
≤ 10 tầng (mall + shophouse) 1 PBI-L 403EA 200–300 L Tách nhánh tưới/cảnh quan
10–20 tầng (mall + office) 2 PBI-L 603EA + standby 300–500 L PRV cho nhánh F&B
18–22 tầng (thêm hotel) 2–3 PBI-LD 403EA (2D+1S) 500–800 L Zone hotel riêng
> 22 tầng (mixed-use lớn) 3 PBI-LD 803EA (2D+1S) 800–1.000 L BMS giám sát đầy đủ

(Tên model dùng làm ví dụ định hướng; khi thiết kế phải nội suy Q-H theo dữ liệu thực tế và bản vẽ ống.)

Quy trình thi công – chạy thử – nghiệm thu

Thi công lắp đặt

  • Ống góp thẳng – đều, tránh co gấp sát mặt bơm;
  • Giá đỡ ống bố trí theo nhịp, có khớp nối giãn nở nhiệt;
  • Dây nguồn – tín hiệu tách riêng, chống nhiễu cho đường truyền BMS/IoT.

Cài đặt & chạy thử

  • Nạp khí bồn tích áp đúng áp cài đặt;
  • Thiết lập setpoint áp theo zone và điểm đo cuối tuyến;
  • Cấu hình ramp và anti-cycling trên biến tần;
  • Chạy thử theo 3 kịch bản: tải thấp đêm, tải trung bình ngày thường, tải đỉnh cuối tuần.

CHECKLIST 2 – Pre-commissioning & SAT (rút gọn)

  • Flushing đường ống – xả khí;
  • Kiểm tra rò rỉ tại măng sông, co-nối, van;
  • Cấu hình biến tần: setpoint, ramp, sleep;
  • Kiểm tra vòng BMS: map tag, alarm;
  • Test áp tại “điểm bất lợi” mỗi zone;
  • Ghi biên bản, bàn giao as-built + thông số cài đặt.

Bảo trì theo vòng đời & tối ưu TCO

TCO (Total Cost of Ownership) gồm CAPEX (mua sắm + lắp đặt) và OPEX (điện năng, bảo trì, downtime, nâng cấp). Một hệ máy bơm nước tăng áp Wilo vận hành đúng chuẩn thường giảm đáng kể kWh/m³ nhờ hiệu suất cao + điều khiển VFD + bồn tích áp tối ưu. Bảo trì chủ động giúp kéo dài tuổi thọ phớt/ổ lăn, giữ rung/ồn ở mức thấp và giảm rò rỉ.

BẢNG 5 – Lịch bảo trì 52 tuần (mẫu)

Chu kỳ Hạng mục Nội dung
Hàng tuần Quan trắc Ghi Q, H, kWh/m³, số start/stop, rung, nhiệt
Hàng tháng Cơ khí Kiểm tra rò rỉ, siết bulông – chân đế, khớp nối mềm
Hàng quý Điện – điều khiển Vệ sinh tủ; log alarm; cập nhật thông số BMS
6 tháng Bồn tích áp Kiểm tra áp nạp, thay van xả khí nếu cần
12 tháng Tổng thể Đo rung ổ lăn; kiểm tra đường cong hiệu suất; vệ sinh lưới lọc

Mẹo giảm TCO thực dụng:

  • Chuẩn hoá phụ tùng tiêu hao (phớt cơ khí, ổ lăn) cho toàn dự án;
  • Luân phiên duty để cân bằng giờ chạy;
  • “Đồng hồ hóa” từng zone để khoanh rò rỉ nhanh;
  • So sánh kWh/m³ trước và sau tối ưu setpoint ban đêm.

BẢNG 6 – Mẫu tính TCO 5 năm (điền số)

Khoản mục Năm 1 Năm 2 Năm 3 Năm 4 Năm 5 Tổng
CAPEX (bơm + lắp đặt) … – – – – …
Điện năng (kWh/m³ × m³) … … … … … …
Bảo trì & phụ tùng … … … … … …
Downtime (chi phí gián đoạn) … … … … … …
Nâng cấp/điều chỉnh … … … … … …
Tổng TCO …

Tổng TCO …

Gợi ý KPI kiểm chứng tiết kiệm: so sánh kWh/m³ 3 tháng liền kề trước – sau tối ưu thuật toán và setpoint ban đêm.

Ba tình huống tham khảo (mini-case)

Case A – Community mall 5–7 tầng + rạp phim

  • Bối cảnh: Mall vừa, rạp 6 phòng; F&B mạnh giờ trưa/tối; rạp đỉnh tối – cuối tuần.
  • Giải pháp: 1 zone áp lực, booster biến tần tích hợp Wilo PBI-L 403EA; bồn tích áp 300 L; PRV nhánh F&B; setpoint đêm giảm 10–15%.
  • Kết quả kỳ vọng: áp ổn định hơn cuối tuyến rạp; giảm start/stop giờ thấp tải; giảm kWh/m³ ~10%.

Case B – Mixed-use 18–22 tầng (mall + office + hotel)

  • Bối cảnh: Mall + tháp office + khối hotel; đỉnh lệch pha giữa office và hotel.
  • Giải pháp: 2–3 zone áp lực; Wilo PBI-LD 403EA (2D+1S) cho zone cao; zone trung PBI-L 603EA; nước nóng hotel tách; cảm biến áp tại tầng cao bất lợi; BMS cảnh báo rung/nhiệt.
  • Kết quả kỳ vọng: ổn định áp cho hotel giờ sáng; giảm ồn nhờ ramp; TCO giảm 12–18%/5 năm.

Case C – Dãy shophouse + food court ngoài trời

  • Bối cảnh: Nhiều nhánh mở/đóng nhanh; đường ống dài; nhu cầu đột biến theo sự kiện.
  • Giải pháp: Booster máy bơm nước tăng áp Wilo có VFD + van chống búa gần cụm F&B; bồn tích áp 200–300 L; tách tưới cảnh quan.
  • Kết quả kỳ vọng: triệt búa nước khi đóng van nhanh; giảm rò rỉ do sốc áp.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Chọn chênh áp đặt (ΔP) bao nhiêu cho zone có hotel & F&B?

  • Phụ thuộc chiều cao, tổn thất ống và thiết bị tiêu thụ. Thực hành tốt là đặt setpoint để điểm bất lợi vẫn đạt áp yêu cầu + dự phòng 10–15%. Zone hotel thường cần áp ổn định hơn zone office.

2. Bồn tích áp có cần nếu đã dùng VFD?

  • Có. VFD xử lý dao động lớn – vừa; bồn tích áp giúp triệt dao động nhỏ, giảm start/stop, tránh “đá bơm” khi tải cực thấp.

3. Làm sao giảm ồn phòng bơm sát khu F&B?

  • Dùng nền chống rung, khớp nối mềm, bố trí ống giảm chấn, van đóng mở chậm; cài ramp VFD; tăng cách âm phòng bơm và tách kết cấu truyền rung.

4. Vì sao áp cuối tuyến tụt giờ trưa dù booster vẫn chạy?

  • Khả năng do đỉnh F&B trùng rạp/office, thiếu PRV phân nhánh, cảm biến áp không đặt tại điểm bất lợi, hoặc bồn tích áp nạp sai áp.

5. máy bơm nước Wilo khác gì bơm thường + VFD rời?

  • Booster tích hợp tối ưu đồng bộ (bơm + VFD + điều khiển + bảo vệ), thuật toán sẵn có, kết nối BMS thuận tiện, gọn tủ – gọn sàn, bảo trì tập trung. Tuy nhiên vẫn phải so sánh theo Q-H, hiệu suất, dịch vụ tại chỗ và TCO.

6. Tối ưu kWh/m³ nhanh nhất ở đâu?

  • (1) Setpoint động theo khung giờ/zone; (2) Bịt rò rỉ (đồng hồ hoá từng zone); (3) Chuẩn hoá bảo trì (phớt, ổ lăn); (4) Nâng cấp IE3/IE4 nếu còn motor thấp hơn.
admins