Sự khác biệt giữa CAV và VAV.

Một hệ thống HVACT trong công trình luôn đòi hỏi hiệu quả năng lượng nhưng phải đảm bảo sự thoải mái về nhiệt độ và không khí bên trong. Việc thiết kế các hệ thống thông gió và điều hòa không khí (HVAC) có tác động đáng kể đến cả hai.

Một quyết định quan trọng trong thiết kế HVAC là lựa chọn cấu hình xử lý không khí phù hợp: thể tích không khí không đổi (CAV) hoặc thể tích không khí thay đổi (VAV). Mỗi tùy chọn đều có ưu và nhược điểm, và việc sử dụng cấu hình phù hợp sẽ nâng cao sự thoải mái và hiệu quả.

Hệ thống CAV - thể tích không khí không đổi.

Như tên gọi của nó, hệ thống CAV giữ cho luồng không khí liên tục với một lưu lượng không đổi. Môi trường nhiệt độ mong muốn bên trong nhà đạt được bằng cách điều chỉnh nhiệt độ của luồng không khí cấp.

Ví dụ: khi một tòa nhà yêu cầu làm mát hơn vào ngày hè nóng nực, do lưu lượng không khí không đổi nên hệ thống CAV sẽ cần cung cấp không khí lạnh hơn. hHiệu quả làm mát phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn làm mát từ việc trao đổi nhiệt dựa trên các cài đặt của bộ điều nhiệt.

Hệ thống CAV có thể thuộc loại đơn vùng hoặc đa vùng, mặc dù chúng phù hợp hơn với các ứng dụng đơn vùng nơi tải có sự thay đổi tối thiểu theo thời gian. Một số ví dụ là thính phòng, nhà hát và viện bảo tàng. Hệ thống CAV đa vùng yêu cầu hệ thống sưởi ống dẫn để cung cấp nhiệt độ không khí khác nhau cho các vùng riêng lẻ, điều này làm giảm hiệu quả năng lượng của chúng.

Lợi Ích Của CAV.

Các hệ thống CAV mặc dù cũ hơn nhưng vẫn là những cách khả thi để quản lý nhu cầu HVAC. Lợi ích bao gồm:

• Thiết kế đơn giản.
• Dễ dàng lắp đặt thi công.
• Giảm chi phí đầu tư ban đầu của hệ thống.
• Lý tưởng cho các ứng dụng một vùng.

Hạn Chế Của CAV.

Tuy nhiên, sự đơn giản của hệ thống CAV làm cho nó ít lý tưởng hơn cho các nhu cầu HVAC rộng hơn:

• Chỉ cung cấp luồng không khí với lưu lượng cố định.
• Các tùy chọn hạn chế (chẳng hạn như điều khiển bằng tay) để điều chỉnh luồng không khí cấp vùng và khả năng thích ứng.
• Kiểm soát độ ẩm kém.
• Hiệu suất năng lượng tổng thể thấp hơn.

Video mô tả hệ thống CAV.

Hệ thống CAV được thiết kế và thi công tương đối đơn giản và do đó thường có chi phí ban đầu thấp hơn. Các hệ thống này phù hợp nhất với các tình huống mà các yêu cầu về HVAC của tòa nhà là cơ bản: một vùng hoặc nhiều vùng với các yêu cầu về nhiệt độ tương đối giống nhau.

Hệ thống VAV -  thể tích không khí thay đổi.

VAV trong hệ thống HVAC giữ nhiệt độ không khí không đổi và thay vào đó chúng tự động điều chỉnh luồng không khí tùy thuộc vào tải. Hệ thống VAV có thể có cấu hình ống dẫn đơn vùng, đa vùng hoặc ống kép. Nếu CAV là lựa chọn ưu tiên trong các hệ thống một vùng thì VAV được khuyến nghị cho các hệ thống đa vùng.

Hệ thống VAV ống kép có các ống dẫn riêng biệt cho không khí nóng và lạnh, và mỗi khu vực có một khoảng trống để luồng không khí của chúng được trộn lẫn. Tỷ lệ không khí nóng và lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ mong muốn cho từng vùng cụ thể. Cấu hình HVAC này đắt nhất về lắp đặt, vận hành và bảo trì.

Hệ thống đa vùng có các hộp VAV kiểm soát luồng không khí cung cấp cho các vùng riêng lẻ. Khả năng đặt lại nhiệt độ không khí cung cấp cho phép điều chỉnh và đặt lại nhiệt độ phân phối chính với khả năng tiết kiệm ở máy làm lạnh hoặc nguồn sưởi.

Điểm khác biệt chính trong hệ thống HVAC có VAV, so với hệ thống CAV là thiết bị đầu cuối VAV nằm ngay trên nhánh ra khỏi ống dẫn chính. Mỗi hộp VAV phục vụ một khu nhất định (phòng, nhóm phòng hay khu vực). Hộp VAV được kết nối qua cáp với bộ điều nhiệt được đặt trong phòng hoặc khu vực. Bộ điều nhiệt sẽ chỉ báo cho thiết bị đầu cuối VAV nếu nó cần tăng hoặc giảm lưu lượng khí để đáp ứng nhu cầu làm mát hay sưởi ấm của một phòng hoặc một khu vực.

Lưu lượng không khí và sự thoải mái nhiệt trong mỗi khu vực khác nhau có thể được kiểm soát và duy trì riêng lẻ. Hơn nữa, toàn bộ hệ thống HVAC hoạt động hiệu quả hơn vì được được tối ưu.

Hệ thống VAV đạt được đầy đủ tiềm năng của chúng trong các ứng dụng có nhiều khu vực với tải trọng thay đổi. Một số ví dụ là trung tâm thương mại, khách sạn và cao ốc văn phòng.

Lợi Ích Của VAV.

• Là lựa chọn mới hơn trong hai lựa chọn HVAC, VAV cung cấp các lợi ích khác biệt cho các chủ sở hữu tòa nhà thương mại, bao gồm:
• Kiểm soát tốt hơn luồng không khí, nhiệt độ và độ ẩm
• Điều hòa đa vùng.
• Thông gió tổng thể tiết kiệm chi phí hơn - cần ít công suất quạt hơn để duy trì từng vùng khí hậu

Hạn Chế Của VAV.

Mặc dù VAV mang lại những lợi ích lớn về hiệu quả HVAC, nhưng loại hệ thống này cũng có những nhược điểm, chẳng hạn như:

• Thiết kế cơ sở hệ thống phức tạp hơn
• Yêu cầu các bộ điều khiển điều khiển cùng các cảm biến hiện đại và chính xác,
• Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với hệ thống CAV.

Bất chấp những hạn chế của VAV, ngày nay các tòa nhà có xu hướng sử dụng nó do tính tiện nghi và hiệu quả. Chi phí vận hành thấp hơn của chính hệ thống sẽ nhanh chóng bù đắp cho chi phái ban đầu cao.

Video mô tả hoạt động của hệ thống VAV.

Hệ thống VAV tốt hơn nhiều trong việc phục vụ các tòa nhà đa khu với các yêu cầu HVAC khác nhau (ví dụ như một tòa nhà thương mại nhiều tầng, đa mục đích). Chúng cũng cung cấp khả năng kiểm soát khí hậu tốt hơn nhiều so với các hệ thống CAV tạo ra cấu hình nhiệt độ giống như răng cưa do hoạt động bật / tắt của chúng.

Hệ thống VAV thường ít hao mòn hơn do tốc độ quạt dao động nhẹ nhàng hơn so với việc bật / tắt thường xuyên trong hệ thống CAV. Tuy nhiên, độ phức tạp lớn hơn của các hệ thống VAV có nghĩa là chi phí ban đầu của hệ thống sẽ cao hơn và việc bảo trì có thể phức tạp hơn.

Các tính toán cơ bản trong thiết kế CAV và VAV.

Quá trình thiết kế HVAC bao gồm các tính toán phức tạp và mô hình năng lượng. Tuy nhiên, các phương trình căn bản mô tả hoạt động của hệ thống rất đơn giản. Phần này mô tả cách điều chỉnh nhiệt độ và luồng không khí theo tải.

Điểm bắt đầu là phương trình tăng nhiệt hợp lý, là phương trình cơ bản trong hệ thống HVAC:

Q = 1,08 x CFM x ΔT

Trong đó:

Q = Tải của phòng hoặc khu vực đang được phục vụ (BTU / giờ)

CFM = Luồng không khí tính bằng feet khối trên phút

ΔT = Chênh lệch giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ không khí cung cấp

 

Ví dụ 1 - Hệ thống VAV.

Giả sử rằng một căn phòng có tải (Q) là 10.000 BTU / h, với nhiệt độ trong nhà là 75 ° F và nhiệt độ không khí cung cấp là 55 ° F. Trong trường hợp này, sự chênh lêch (ΔT) là 20 ° F. Để tính toán lưu lượng gió cần thiết, phương trình nhiệt hợp lý có thể được sắp xếp lại:

Q = 1,08 x CFM x ΔT

CFM = Q ÷ (1,08 x ΔT)

CFM = 10.000 BTU / h ÷ (1,08 x 20 ° F) = 463 cfm

Trong trường hợp này, hệ thống VAV sẽ phải điều chỉnh luồng không khí đến 463 cfm cho vùng tương ứng. Hãy quan sát hiệu ứng khi tăng tải lên 12.000 BTU / h.

CFM = 12.000 BTU / h ÷ (1,08 x 20 ° F) = 555 cfm

Sự chênh lệch nhiệt độ 20 ° F được giữ không đổi khi chịu tải 12.000 BTU / h, đồng thời tăng lưu lượng gió lên 555 cfm.

 

Ví dụ 2 - Hệ thống CAV.

Trong trường hợp này, tải làm mát và nhiệt độ phòng giống nhau được sử dụng trong ví dụ trên: 10.000 BTU / h và 75 ° F. Tuy nhiên, lưu lượng gió được cố định ở 500 cfm và nhiệt độ cấp khí được điều chỉnh. Phương trình nhiệt hợp lý sẽ được sắp xếp lại như sau:

ΔT = Q ÷ (1,08 x CFM)

ΔT = 10.000 BTU / h ÷ (1,08 x 500 cfm)

ΔT = 18,52 ° F

Nguồn cung cấp không khí phải thấp hơn nhiệt độ phòng 18,52 ° F, tương đương với 56,48 ° F. Lặp lại phép tính với 12.000 BTU / h, kết quả sau đạt được:

ΔT = Q ÷ (1,08 x CFM)

ΔT = 12.000 BTU / h ÷ (1,08 x 500 cfm)

ΔT = 22,22 ° F

Trong trường hợp này, nhiệt độ cấp khí yêu cầu là 52,78 ° F.

Kết luận.

Các Chủ đầu tư và kỹ sư HVAC có thể lựa chọn giữa hệ thống CAV và VAV tùy thuộc vào yêu cầu và khả năng đầu tư. Trong khi hệ thống CAV điều chỉnh nhiệt độ bằng cách thay đổi nhiệt độ của luồng không khí với lưu lượng không đổi thì hệ thống  VAV giữ nhiệt độ không đổi và thay đổi luồng khí. Hệ thống CAV phù hợp hơn với các ứng dụng đơn vùng nơi tải ít thay đổi, trong khi hệ thống VAV là lựa chọn tốt nhất cho các ứng dụng đa vùng với tải thay đổi liên tục.

Bạn có thể tự hỏi, sự khác biệt lớn và rõ ràng nhất giữa hệ thống CVA và VAV là gì?

Đó chính là tiết kiệm. Tùy theo đặc điểm của công trình, chủ đầu tư có thể tiết kiệm tới 30% chi phí năng lượng với Hệ thống VAV.

Việc lựa chọn VAV hay CAC cho hệ thống HVAC của bạn phụ thuộc vào một số yếu tố ảnh hưởng đến chi phí và hiệu suất vòng đời. Nhưng với hiệu suất năng lượng cao hơn, các hệ thống VAV đang ngày càng trở nên phổ biến trong các công trình và các dự án.

 

Hộp VAV Starduct.

Hộp Starduct VAV là sản phẩm công nghệ cao do Star Asia sản xuất, nhà sản xuất các sản phẩm phụ trợ cho điều hòa không khí và điều hòa không khí với hơn 20 năm kinh nghiệm tại Việt Nam. Ngôi sao Châu Á có cơ sở hạ tầng công nghệ cao để đáp ứng việc sản xuất sản phẩm, với nguồn nguyên liệu và phụ kiện chất lượng cao từ các nhà cung cấp hàng đầu trong ngành như Belimo, Thụy Điển, để kiểm soát hệ thống; Nippon Steel, Nhật Bản, cho thép mạ ZAM; Bytronic, Thụy Điển, cho công nghệ uốn kim loại tấm và các nhóm nghiên cứu và phát triển kỹ thuật, máy móc và sản xuất cơ khí chính xác với nhiều năm kinh nghiệm. Tất cả đều được sử dụng các vật liệu và linh kiện cao cấp, hoạt động chính xác cùng nhau để đảm bảo hiệu quả cho hệ thống cùng độ bền lâu dài.

 

 

Vật liệu:

• Vỏ: Thép ZAM dày 0,8 mm , lớp coating 270g / m2
• Cánh giảm chấn: Hai lớp dày 0,7mm bằng thép ZAM, lớp coating 270g / m2 có khả năng chịu nhiệt với miếng đệm silicone.
• Lớp trong bên trong: tấm đệm dày 25mm, màu đen.
• Vòng bi: ABS plastic
• Trục cánh: Thép vuông 10 * 10mm
• Cảm biến chênh lệch áp suất: Ống nhôm
• Bộ điều khiển: Belimo

Sản phẩm, VAV (Đơn vị thể tích không khí thay đổi), được sản xuất tại Nhà máy cơ khí Starduct và đã ký hợp đồng với AHRI's chương trình chứng nhận theo tiêu chuẩn AHRI 880 (I-P) 2017 (Chương trình chứng nhận lượng không khí có thể thay đổi).

Starduct VAV đã được chứng nhận theo tiêu chuẩn ISO7244 về tỷ lệ rò rỉ từ vỏ ngoài và cánh gạt. Được chứng nhận theo tiêu chuẩn AS1217.2-1985 về tiếng ồn và được kiểm tra theo ANSI / ASHREA 130-1996 của quyết định công suất âm thanh bức xạ và phóng điện.

 

Nguồn: Kỹ sư NSCA.