CẨM NANG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ (HVAC)

CẨM NANG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ (HVAC) – HIỂU ĐÚNG ĐỂ CHỌN ĐÚNG

Trong các công trình dân dụng và công nghiệp, hệ thống điều hòa không khí (HVAC) không chỉ có nhiệm vụ làm mát, mà còn kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong nhà. Việc lựa chọn đúng loại hệ thống và thiết kế đúng kỹ thuật ngay từ đầu quyết định trực tiếp đến hiệu quả vận hành, chi phí đầu tư và độ bền thiết bị.

Trên thực tế, rất nhiều sự cố HVAC không đến từ thiết bị, mà đến từ sai ngay từ khâu lựa chọn hệ thống hoặc thiết kế ban đầu.

Các hệ thống điều hòa không khí phổ biến hiện nay

1. Hệ thống cục bộ – Split & Multi-split

Đây là dạng hệ thống quen thuộc nhất, thường gặp trong:nhà ở, căn hộ nhỏ, văn phòng nhỏ

Đặc điểm của hệ split là mỗi dàn lạnh kết nối trực tiếp với một dàn nóng, hoặc dạng multi-split là một dàn nóng cấp cho nhiều dàn lạnh.

Ưu điểm lớn nhất của hệ này là:

– Chi phí đầu tư ban đầu thấp

– Thi công đơn giản

– Dễ bảo trì, thay thế

Tuy nhiên, hệ cục bộ không phù hợp cho công trình lớn, khó quản lý tập trung và hiệu suất năng lượng không cao khi số lượng máy tăng lên.

2. Hệ thống VRV / VRF – Lưu lượng môi chất biến thiên

Hệ VRV/VRF là bước phát triển cao hơn của điều hòa cục bộ, thường dùng cho: văn phòng

khách sạn và trung tâm thương mại. Thêm vào đó là công trình có nhiều không gian sử dụng độc lập

Nguyên lý cốt lõi của hệ này là điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh theo tải thực tế, giúp:

– Tiết kiệm năng lượng

– Điều khiển linh hoạt từng khu vực

– Quản lý tập trung tốt hơn

Một dàn nóng công suất lớn có thể kết nối với rất nhiều dàn lạnh, cho phép vận hành linh hoạt nhưng vẫn cần tính toán kỹ chiều dài ống, chênh cao và phân bố tải để tránh mất cân bằng hệ thống.

3. Hệ thống Water Chiller – Làm lạnh bằng nước

Đây là hệ thống HVAC dành cho:

Công trình quy mô lớn

– Nhà máy

– Bệnh viện

– Trung tâm dữ liệu

– Tổ hợp thương mại

Thay vì cấp lạnh trực tiếp bằng gas, hệ chiller sản xuất nước lạnh, sau đó phân phối đến các AHU, FCU để xử lý không khí.

Ưu điểm lớn nhất của hệ chiller là:

– Công suất rất lớn

– Hiệu suất cao khi vận hành ổn định

– Tuổi thọ dài

Đổi lại, hệ này yêu cầu khá nhiều yếu tố như diện tích kỹ thuật lớn, đội ngũ vận hành chuyên nghiệp và chi phí đầu tư ban đầu cao

*** Những lưu ý quan trọng khi thiết kế hệ HVAC

1. Hiện tượng đọng sương tại cửa gió – lỗi rất hay gặp

Đọng sương tại miệng gió thường xảy ra khi:

– Nhiệt độ gió thổi ra quá thấp

– Độ ẩm không khí cao

– Vận tốc gió và vị trí cửa gió không hợp lý

Đây là lỗi thiết kế phổ biến, không chỉ gây mất thẩm mỹ mà còn:

– Nhỏ nước xuống trần, sàn

– Gây ẩm mốc

– Ảnh hưởng trải nghiệm người dùng

Giải pháp không nằm ở “tăng máy”, mà nằm ở tính toán đúng tải lạnh, lưu lượng gió và bố trí miệng gió hợp lý.

2. Cấp gió tươi – không phải cứ đưa thẳng vào phòng là đúng

Gió tươi là yếu tố bắt buộc để đảm bảo chất lượng không khí trong nhà, nhưng nếu cấp sai cách sẽ gây các hiện tượng điển hình: sốc nhiệt, phân bố nhiệt không đều và tăng tải lạnh không cần thiết

Trong đa số trường hợp, gió tươi nên được xử lý qua dàn lạnh (AHU/FAU) trước khi cấp vào không gian sử dụng, thay vì thổi trực tiếp từ ngoài trời vào phòng.

Ước tính công suất lạnh sơ bộ – góc nhìn kinh nghiệm

Trong giai đoạn đầu dự án, khi chưa có đầy đủ dữ liệu chi tiết, kỹ sư thường dùng suất lạnh kinh nghiệm để ước tính nhanh:

– Văn phòng: khoảng 400 – 500 BTU/m²·h

– Nhà hàng, phòng ăn: khoảng 500 – 600 BTU/m²·h

– Hội trường, vũ trường: có thể lên tới 1000 – 1200 BTU/m²·h

Tóm lại, đây chỉ là ước tính sơ bộ, không thay thế cho tính toán tải lạnh chi tiết, đây chỉ là những kinh nghiệm cá nhân được truyền lại qua các kỹ sư. Quan trọng, các kỹ sư cần phải chuẩn bị thật chắc các kiến thức vì việc lựa chọn hệ thống cần phải phù hợp và thiết kế đúng kỹ thuật để đảm bảo hiệu quả vận hành và tránh các sự cố phổ biến.