Hệ thống điều hòa không khí lớn thường được sử dụng tại tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại, khách sạn và nhiều công trình có nhu cầu làm mát trên diện rộng. Để hệ thống hoạt động hiệu quả, cần lựa chọn đồng bộ thiết bị, đường ống và phương án điều khiển. Cùng Hội Ngộ Phương Nam tìm hiểu các loại hệ thống phổ biến và những lưu ý giúp lựa chọn phù hợp với nhu cầu thực tế.
Hệ thống điều hòa không khí lớn là gì?
Hệ thống điều hòa không khí lớn là gì?
Hệ thống điều hòa không khí lớn là cách gọi các giải pháp điều hòa phục vụ không gian rộng hoặc nhiều khu vực trong cùng công trình. Hệ thống có thể sử dụng một hoặc nhiều cụm thiết bị phối hợp để đáp ứng nhu cầu làm mát, thay vì từng máy hoạt động hoàn toàn riêng lẻ.
Ngoài khả năng điều chỉnh nhiệt độ, thiết kế còn cần quan tâm đến độ ẩm, phân phối không khí, tiếng ồn và nhu cầu thông gió. Một công trình có nhiệt độ thấp nhưng thiếu không khí tươi hoặc gió phân bố không đều vẫn có thể khiến người sử dụng cảm thấy khó chịu.
Quy mô lớn không đồng nghĩa với việc chỉ cần chọn máy có công suất cao. Hiệu quả phụ thuộc vào cách thiết bị và các bộ phận trong hệ thống làm việc cùng nhau.
Hai nhóm hệ thống thường gặp
Hệ thống điều hòa VRV/VRF
VRV/VRF sử dụng công nghệ điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh theo nhu cầu của các khu vực. Một cụm dàn nóng có thể kết nối với nhiều dàn lạnh, giúp điều khiển từng phòng hoặc từng vùng sử dụng. VRV là tên thương mại của Daikin cho công nghệ thuộc nhóm VRF.
Trong cấu hình thông dụng, môi chất lạnh, thường gọi là gas lạnh, lưu thông qua đường ống giữa dàn nóng và dàn lạnh. Hệ thống có thể kết hợp nhiều kiểu dàn lạnh như treo tường, âm trần cassette hoặc giấu trần nối ống gió.
Nhóm này thường được cân nhắc cho công trình có nhiều phòng, thời gian sử dụng khác nhau và nhu cầu điều chỉnh nhiệt độ theo từng khu vực. Khi lựa chọn, cần kiểm tra giới hạn chiều dài đường ống, chênh lệch độ cao và khả năng bố trí thiết bị.
Hệ thống điều hòa chiller
Chiller là thiết bị làm lạnh nước. Nước lạnh được bơm đến các bộ trao đổi nhiệt tại thiết bị xử lý không khí, chẳng hạn AHU hoặc FCU. Không khí đi qua bộ trao đổi nhiệt được làm mát rồi đưa vào không gian sử dụng; nước sau khi nhận nhiệt quay về chiller để tiếp tục chu trình.
Có hai loại thường gặp là chiller giải nhiệt gió và chiller giải nhiệt nước. Chiller giải nhiệt gió thải nhiệt ra không khí; cấu hình chiller giải nhiệt nước thông dụng cần thêm tháp giải nhiệt, bơm và đường ống nước giải nhiệt. Vì vậy, không phải hệ thống chiller nào cũng có tháp giải nhiệt.
Chiller thường được xem xét cho công trình có nhu cầu làm mát lớn, tập trung. Việc lựa chọn còn phụ thuộc mặt bằng, lịch vận hành và năng lực bảo trì.
So sánh khái quát VRV/VRF và chiller
| Tiêu chí | VRV/VRF | Chiller |
|---|---|---|
| Cách đưa năng lượng lạnh đến khu vực sử dụng | Chủ yếu qua đường ống môi chất lạnh đến dàn lạnh | Qua nước lạnh đến AHU, FCU hoặc thiết bị phù hợp |
| Điều khiển khu vực | Có thể điều khiển từng dàn lạnh hoặc nhóm | Có thể điều khiển theo vùng thông qua thiết bị và van điều khiển |
| Hạ tầng cần bố trí | Dàn nóng, dàn lạnh, ống môi chất, thoát nước ngưng | Chiller, bơm, ống nước lạnh và thiết bị xử lý không khí |
| Điểm cần cân nhắc | Giới hạn kết nối, chiều dài ống, vị trí dàn nóng | Không gian lắp đặt, hệ bơm, đường ống và phương án giải nhiệt |
Không có nhóm nào luôn tiết kiệm điện hơn trong mọi công trình. Cần so sánh theo nhu cầu làm mát, số giờ hoạt động và hiệu quả của toàn hệ thống.
Vai trò của đường ống trong hệ thống điều hòa không khí lớn
Đường ống môi chất lạnh
Đường ống này vận chuyển môi chất lạnh giữa các thiết bị, điển hình là giữa dàn nóng và dàn lạnh của hệ VRV/VRF. Daikin mô tả hệ VRV kết nối nhiều dàn lạnh với dàn nóng qua hệ thống đường ống dẫn gas.
Vật liệu và quy cách phải theo yêu cầu của hãng thiết bị, thường là ống đồng chuyên dụng cho điều hòa. Ống nhựa cấp nước thông thường không được dùng thay cho ống dẫn môi chất lạnh.
Đường ống nước lạnh
Trong hệ chiller, đường ống nước lạnh đưa nước đến thiết bị trao đổi nhiệt và dẫn nước quay về. Đường kính, khả năng chịu áp và vật liệu cần được xác định theo thiết kế.
Ngoài các giải pháp ống kim loại, một số hệ ống polypropylene chuyên dụng được nhà sản xuất phát triển cho ứng dụng sưởi và làm mát. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa mọi loại ống PP-R đều phù hợp với mọi hệ chiller; cần đối chiếu hồ sơ của sản phẩm cụ thể.
Đường ống thoát nước ngưng
Khi không khí ẩm tiếp xúc với bề mặt trao đổi nhiệt đủ lạnh, hơi nước có thể ngưng tụ và được thu vào khay nước. Đường ống thoát nước ngưng đưa lượng nước này đến vị trí thoát phù hợp.
Đây là hạng mục nhỏ nhưng ảnh hưởng trực tiếp đến công trình. Ống bị tắc, thiếu độ dốc hoặc đấu nối sai có thể gây tràn khay, chảy nước và làm ẩm trần. Với tuyến thoát tự chảy, có thể cân nhắc ống PVC-U phù hợp với yêu cầu thiết kế.
Cách lựa chọn hệ thống phù hợp
Xác định nhu cầu làm mát thực tế
Diện tích chỉ là một trong các yếu tố cần xem xét. Số người, hướng nắng, diện tích kính, thiết bị tỏa nhiệt và lượng không khí ngoài trời đưa vào cũng ảnh hưởng đến công suất cần thiết.
Ví dụ, một phòng họp đông người sử dụng theo giờ có nhu cầu khác với khu văn phòng hoạt động suốt ngày. Đơn vị thiết kế cần tính toán thay vì chỉ áp dụng một mức công suất chung theo diện tích.
Xem xét cách sử dụng từng khu vực
Công trình có nhiều phòng hoạt động độc lập cần phương án điều khiển linh hoạt. Với khu vực phải duy trì điều hòa liên tục, cần cân nhắc khả năng dự phòng và bảo trì mà không làm gián đoạn toàn bộ hoạt động.
Cũng cần bố trí giải pháp cấp gió tươi phù hợp. Không nên mặc định mọi dàn lạnh đều tự đưa không khí ngoài trời vào phòng.
Tính cả chi phí vận hành và bảo trì
Chi phí đầu tư bao gồm thiết bị, đường ống, cách nhiệt, điện, điều khiển và thi công. Sau khi sử dụng còn có tiền điện, vệ sinh, bảo dưỡng và thay thế linh kiện.
Một phương án có giá mua thấp chưa chắc có tổng chi phí sử dụng thấp. Nên so sánh trên cùng yêu cầu về công suất, tiện nghi và thời gian hoạt động.
Lưu ý để hệ thống vận hành ổn định
Đường ống lạnh cần được cách nhiệt phù hợp để hạn chế nhận nhiệt và đọng sương. Ngay cả với ống nhựa dẫn nhiệt thấp, vẫn phải xem xét yêu cầu cách nhiệt; khe hở trên lớp bảo ôn có thể trở thành vị trí ngưng tụ nước.
Trước khi bàn giao, cần kiểm tra đường ống theo quy trình tương ứng, thử thoát nước ngưng và chạy thử hệ thống. Các vị trí van, bộ lọc, khay nước và thiết bị cần có khoảng trống tiếp cận để bảo trì.
Trong quá trình vận hành, nên vệ sinh bộ lọc không khí, kiểm tra thoát nước và theo dõi những biểu hiện bất thường như làm mát không đều, tiếng ồn tăng hoặc điện năng tiêu thụ thay đổi rõ rệt.
Lựa chọn hệ thống điều hòa không khí lớn cần dựa trên nhu cầu sử dụng và điều kiện của từng công trình. Hiểu đúng sự khác nhau giữa VRV/VRF, chiller và các loại đường ống giúp chủ đầu tư trao đổi rõ hơn với đơn vị thiết kế, hạn chế lựa chọn sai vật tư.
Đối với các hạng mục ống nhựa dẫn nước hoặc thoát nước ngưng phù hợp, hãy liên hệ Hội Ngộ Phương Nam – Nhà Phân phối chính thức của Nhựa Tiền Phong để tìm hiểu sản phẩm và đối chiếu quy cách với yêu cầu thiết kế.
