Trong hệ thống thông gió – điều hòa không khí (HVAC), khả năng kiểm soát lưu lượng khí là yếu tố quyết định hiệu quả vận hành và mức độ tiêu hao năng lượng. Van VCD (Volume Control Damper) là thiết bị đảm nhiệm vai trò này. Không chỉ giúp phân phối khí chính xác giữa các khu vực, van gió VCD còn hỗ trợ tiết kiệm chi phí vận hành, nâng cao tính linh hoạt và ổn định cho toàn hệ thống.
1. Van VCD là gì?
Van VCD (Volume Control Damper) là loại van gió dùng để điều chỉnh, kiểm soát và cân bằng lưu lượng gió trong hệ thống thông gió – điều hòa không khí (HVAC) của các công trình xây dựng, nhà máy sản xuất và khu công nghiệp.
Loại van này thường được lắp đặt trực tiếp trên các tuyến ống gió để đóng, cho phép đóng/mở hoặc điều tiết lượng không khí đi qua, phân phối không khí giữa các khu vực (zone control) theo yêu cầu vận hành.
Xem thêm: Van chống cháy MFD và Van ngăn cháy FD
2. Cấu tạo và cơ chế hoạt động của van gió VCD
Cấu tạo cơ bản
Van gió VCD có cấu tạo cơ bản sau:
- Thân van: Thường làm từ tôn mạ kẽm, thép sơn tĩnh điện hoặc inox, thiết kế hình tròn hoặc vuông tùy theo dạng ống gió.
- Cánh van: Là các lá kim loại mỏng ghép song song, có thể đóng/mở đồng bộ để kiểm soát lưu lượng khí.
- Trục xoay: Truyền động giữa các cánh van, giúp chuyển đổi vị trí đóng – mở linh hoạt.
- Bộ điều khiển: Có hai loại Manual (tay gạt) – Điều chỉnh bằng tay và Motorized (động cơ) – Tích hợp motor điều khiển, phù hợp cho hệ thống có BMS
- Vòng gioăng (tùy chọn): Một số dòng cao cấp có thêm gioăng kín để giảm rò rỉ không khí và tiếng ồn.
Cơ chế hoạt động
Van VCD kiểm soát lượng không khí đi qua đường ống gió bằng cách thay đổi tiết diện của đường ống, thường bằng cách điều chỉnh góc độ của các cánh van bên trong.
- Đóng hoàn toàn – chặn khí.
- Mở hoàn toàn – cho phép khí lưu thông tối đa.
- Mở một phần – kiểm soát lưu lượng theo yêu cầu thực tế.
3. Phân loại van điều chỉnh lưu lượng gió VCD
Van gió VCD được phân loại theo nhiều tiêu chí kỹ thuật khác nhau nhằm đáp ứng đa dạng yêu cầu thiết kế và vận hành hệ thống thông gió – điều hòa không khí. Dưới đây là ba nhóm phân loại phổ biến nhất hiện nay.
Phân loại theo hình dáng
Dựa trên hình dạng hình học, van điều gió VCD được chia thành hai loại chính:
- Van VCD tròn thường được sử dụng cho các hệ thống ống gió dạng ống tròn. Phù hợp với các tuyến gió phụ hoặc các không gian có yêu cầu lưu lượng khí vừa phải. Van tròn thường dễ kết nối, ít điểm chết trong dòng khí và tạo cảm giác liền mạch về mặt thẩm mỹ khi lắp đặt lộ thiên.
- Van VCD vuông/chữ nhật lại phổ biến hơn trong hệ thống ống gió công nghiệp hoặc dân dụng quy mô lớn. Với thiết kế bề mặt rộng, van vuông cho phép kiểm soát lưu lượng chính xác hơn và linh hoạt điều chỉnh tại các khu vực có tải nhiệt cao hoặc yêu cầu điều phối khí cụ thể.
Cả hai loại van đều có thể chế tạo từ tôn mạ kẽm hoặc inox, và có thể được tích hợp mô tơ hoặc điều chỉnh bằng tay tùy theo yêu cầu kỹ thuật.
Phân loại theo cơ chế điều khiển
Van gió VCD có thể được điều chỉnh bằng tay hoặc tự động, tùy theo nhu cầu kiểm soát và mức độ tự động hóa của hệ thống HVAC.
- Van gió tay gạt là loại phổ thông, được điều khiển bằng cần gạt cơ học. Đây là lựa chọn kinh tế, phù hợp với các công trình dân dụng. Tuy nhiên, độ chính xác khi điều tiết lưu lượng khí thường không cao và khó cố định ở các góc mở cụ thể.
- Van gió tay vặn cho phép người vận hành điều chỉnh chính xác góc mở của cánh van. Thiết kế dạng bánh răng giúp van ổn định ở nhiều vị trí khác nhau, phù hợp trong hệ thống trung tâm, khu kỹ thuật – nơi cần kiểm soát lưu lượng khí chính xác.
Ngoài ra, các dòng van cao cấp còn tích hợp bộ truyền động motor điện có thể kết nối với hệ thống điều khiển BMS (Building Management System), cho phép giám sát và điều chỉnh từ xa, đồng bộ với toàn bộ hệ thống điều hòa thông minh của công trình.
Phân loại theo kết cấu lá van
Dựa trên số lượng lá van, van điều gió có thể chia thành:
- Van VCD một lá: thường dùng cho hệ thống gió đơn giản. Thiết kế gọn nhẹ, dễ thi công và lắp đặt, tuy nhiên khả năng điều tiết khí sẽ bị giới hạn trong các hệ thống lớn.
- Van VCD nhiều lá: được sử dụng rộng rãi trong hệ thống HVAC công nghiệp, đặc biệt là các tuyến gió chính. Cấu trúc nhiều lá giúp phân phối áp lực đều, điều tiết chính xác và hạn chế rung ồn, phù hợp cho các nhà xưởng, trung tâm thương mại.
Lựa chọn van gió VCD phù hợp cho hệ HVAC
- Hệ thống nhỏ, lưu lượng thấp – Dùng van tròn, điều khiển tay gạt.
- Hệ thống lớn, cần điều tiết chính xác – Chọn van vuông nhiều lá, tích hợp motor điều khiển.
- Khu vực có tải nhiệt thay đổi liên tục – Ưu tiên van kết nối BMS để kiểm soát lưu lượng theo thời gian thực.
4. Công dụng của van VCD trong hệ HVAC
Trong hệ thống HVAC hiện đại, van điều gió kiểm soát lưu lượng gió để đảm bảo hiệu suất vận hành, ổn định môi trường.
Điều chỉnh lưu lượng gió theo từng khu vực
Van VCD có thể điều chỉnh tiết diện dòng khí lưu thông trong ống gió, từ đó kiểm soát chính xác lưu lượng cấp và hồi cho từng khu vực. Đáp ứng nhu cầu tải lạnh hoặc sưởi ấm theo từng thời điểm hoặc theo công năng sử dụng không gian.
Cân bằng áp suất giữa các khu vực
Trong nhiều nhà máy, đặc biệt là phòng sạch, cần duy trì chênh lệch áp suất chính xác giữa các khu vực (áp dương hoặc áp âm) để điều hướng luồng khí và ngăn ngừa ô nhiễm chéo. Van gió VCD hỗ trợ điều chỉnh lượng gió cấp – gió hồi, duy trì áp suất ổn định giữa các khu vực, đảm bảo môi trường đạt tiêu chuẩn kỹ thuật.
Phân vùng vận hành HVAC (Zoning)
Nhờ khả năng điều chỉnh lưu lượng riêng cho từng nhánh ống, giúp tối ưu hệ thống HVAC theo từng zone độc lập. Cho phép vận hành linh hoạt: khu vực nào cần nhiều gió hơn có thể tăng lưu lượng, khu vực ít sử dụng có thể giảm, giúp tiết kiệm năng lượng và duy trì hiệu quả thông gió.
Ổn định hiệu suất hệ HVAC
Mất cân bằng lưu lượng gió là vấn đề thường gặp trong vận hành HVAC, gây ra tình trạng quá tải ở một số nhánh ống và thiếu gió ở nhánh khác. Van điều tiết lưu lượng gió giúp cân bằng hệ thống, đảm bảo thiết bị xử lý không khí (AHU, FCU, quạt gió) làm việc ở điều kiện tối ưu, từ đó nâng cao tuổi thọ và giảm tiêu hao công suất.
Hỗ trợ điều khiển tự động
Đối với loại Van VCD tích hợp động cơ motorized, thiết bị có thể kết nối với hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) để giám sát và điều chỉnh theo thời gian thực, dựa trên tín hiệu từ cảm biến CO₂, nhiệt độ hoặc độ ẩm. Giải pháp này phù hợp với các công trình yêu cầu tự động hóa cao như trung tâm dữ liệu, bệnh viện, nhà máy dược hoặc khu công nghiệp thông minh.
Với thiết kế đa dạng, khả năng tích hợp cao và vai trò điều tiết khí chính xác, van VCD là giải pháp không thể thiếu trong các công trình hiện đại – từ khu công nghiệp, nhà máy đến tòa nhà văn phòng hay trung tâm dữ liệu. Việc lựa chọn đúng loại van, đúng cấu hình, sẽ giúp tối ưu hóa không chỉ hiệu suất kỹ thuật mà cả chi phí đầu tư dài hạn. KYODO cảm ơn bạn đọc đã theo dõi!
Xem thêm: Các loại van gió trong hệ thống HVAC
