Nguyên lý hoạt động của VAV Box

Trong các công trình hiện đại, VAV Box (Variable Air Volume Box) là thiết bị không thể thiếu trong hệ HVAC. Nó âm thầm làm nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng gió cấp theo tải thực tế từng zone, giúp không gian sống và làm việc thoải mái, tiết kiệm năng lượng và yên tĩnh.

Bài viết này chia sẻ nguyên lý hoạt động VAV Box, với trình tự logic kỹ thuật và công thức tính toán rõ ràng, dễ hiểu.

Cài đặt ban đầu — nền tảng vận hành chính xác

Mỗi VAV Box được kỹ sư lập trình sẵn:

✅ Lưu lượng thiết kế (Q_design) – tính theo tải nhiệt của zone.

✅ Lưu lượng tối thiểu (Q_min) – đảm bảo gió tươi tối thiểu (theo ASHRAE 62.1 hoặc quy chuẩn dự án).

✅ Lưu lượng tối đa (Q_max) – giới hạn để tránh ồn, tiết kiệm năng lượng.

Tất cả giá trị này được cài đặt vào controller của VAV Box.

Quy trình vận hành — từng bước tính toán và điều khiển

📍 Bước 1: Nhận tín hiệu tải thực tế

– Thermostat đo nhiệt độ phòng (hoặc cảm biến CO₂ / ẩm độ nếu là VAV cấp gió tươi).
– Gửi tín hiệu nhiệt độ/CO₂/ẩm độ về controller.

📍 Bước 2: Đo áp suất, tính lưu lượng thực tế

Bộ điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến áp suất của VAV Box:

ΔP=Ptotal​−Pstatic​

Với:

• $P_{\text{total}}$Ptotal​ = áp suất tổng tại điểm đo

• $P_{\text{static}}$Pstatic​ = áp suất tĩnh tại điểm đo

Tiếp theo, tính vận tốc gió qua VAV Box:

V=K×√ΔP​

Trong đó:

• $V$V = vận tốc gió tại tiết diện damper (m/s)

• $C$K = hệ số calibration do NSX công bố (cài đặt sau cân chỉnh)

Sau đó tính lưu lượng thực tế:

Q=V×A

Với:

• $A$A = diện tích mở thực tế của damper (m²), thay đổi theo góc mở damper

👉 Lưu ý: Với hệ gió lạnh, nhiệt độ gió cấp từ AHU thường mặc định ~13°C.

Bước 3: Xác định lưu lượng cần thiết

Controller tính toán:

✅ Sai số tải nhiệt:

ΔT=Tsetpoint​−Tactual​

✅ Tải cần bổ sung hoặc cắt giảm:

Qrequired​=f(ΔT, Tải thiết kế, các thông số Zone)

✅ So sánh Q thực tế và Q required → quyết định điều chỉnh damper:

👉 Nếu $Q_{\text{actual}} < Q_{\text{required}}$Qactual​<Qrequired​: mở rộng damper
👉 Nếu $Q_{\text{actual}} > Q_{\text{required}}$Qactual​>Qrequired​: thu hẹp damper

Nếu đã về Q_min mà nhiệt độ vẫn thấp hơn setpoint → kích hoạt heater (nếu có).

Bước 4: Damper điều chỉnh liên tục

Actuator nhận lệnh và thay đổi góc mở damper, đảm bảo Q thực tế tiệm cận Q yêu cầu.

Chu trình lặp liên tục — tạo comfort bền vững

✅ Zone duy trì nhiệt độ, CO₂, ẩm độ gần setpoint.
✅ Tránh dao động nhiệt, không tạo luồng gió khó chịu.
✅ Tiết kiệm năng lượng nhờ điều chỉnh chính xác theo tải.
✅ Giảm ồn nhờ giới hạn tốc độ gió và lưu lượng hợp lý.

Kết luận

VAV Box chính là giải pháp thông minh và chính xác:

🌿 Tạo vi khí hậu tối ưu cho từng zone.
⚡ Tối ưu năng lượng tiêu thụ.
🔇 Mang lại sự yên tĩnh, dễ chịu cho không gian.

#VAVBox #HVAC #ComfortEngineering #SmartAirControl #EnergyEfficiency #BuildingTechnology