Van gió động cơ điện

Cấu tạo cơ bản của van gió điều khiển điện

Một van gió điều khiển bằng điện thường bao gồm các bộ phận chính sau:

• Khung van: Làm bằng tôn mạ kẽm hoặc thép không gỉ, giúp định hình luồng gió đi qua.
• Lá van: Có thể là dạng tròn hoặc vuông, được gắn trục để điều chỉnh góc mở.
• Động cơ điện (actuator): Là bộ phận quan trọng nhất, có chức năng điều khiển việc đóng mở lá van theo tín hiệu điều khiển từ hệ thống trung tâm.
• Trục truyền động: Kết nối động cơ và lá van, truyền mô-men xoắn giúp van vận hành.
• Bộ truyền tín hiệu: Tùy loại van mà sẽ sử dụng tín hiệu điều khiển 0–10V, 4–20mA hoặc dạng relay on/off.

Nhờ cấu tạo đơn giản nhưng hiệu quả, van gió điện dễ tích hợp vào hệ thống quản lý tòa nhà (BMS), giúp kiểm soát không khí theo từng khu vực cụ thể.

Phân loại van gió điều khiển bằng điện phổ biến

Tùy theo mục đích sử dụng và thiết kế đường ống gió, van gió điện được phân loại như sau:

• Theo hình dạng:
  • Van gió tròn điều khiển điện: Phù hợp với ống gió tròn, thường sử dụng trong hệ thống thông gió dân dụng hoặc trung tâm.
  • Van gió vuông điều khiển điện: Dùng cho hệ thống ống gió vuông, phổ biến trong các công trình công nghiệp, trung tâm thương mại.
• Theo chức năng điều khiển:
  • Van gió đóng mở (on/off): Chỉ có hai trạng thái đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn.
  • Van gió tuyến tính (modulating): Có thể điều chỉnh góc mở theo tín hiệu điều khiển, cho phép kiểm soát lưu lượng gió chính xác hơn.
• Theo vị trí lắp đặt:
  • Van gió chặn cháy có motor điện (fire damper motorized)
  • Van gió điều áp (pressure balancing damper)

Việc phân loại giúp kỹ sư lựa chọn đúng loại van phù hợp với yêu cầu vận hành và thiết kế của hệ HVAC cụ thể.

Nguyên lý hoạt động của văn gió điều khiển bằng điện

Khi nhắc đến van gió điều khiển bằng điện, điều làm nên sự khác biệt lớn nhất chính là cơ chế tự động hóa. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi tín hiệu điện thành chuyển động cơ học, cho phép điều chỉnh độ mở của lá van một cách linh hoạt và chuẩn xác theo yêu cầu thực tế.

Van gió điều khiển bằng tín hiệu điện áp

Thông thường, van gió điện hoạt động với các dạng tín hiệu sau:

• Tín hiệu tuyến tính 0–10V hoặc 4–20mA: Giúp điều chỉnh góc mở van theo tỷ lệ tín hiệu đầu vào, tương ứng với mức lưu lượng gió mong muốn.
  • Ví dụ: Tín hiệu 5V sẽ mở van ở mức 50%.
• Tín hiệu on/off: Đơn giản hơn, chỉ điều khiển van ở trạng thái đóng hoặc mở hoàn toàn. Loại này phù hợp cho các hệ thống không yêu cầu điều tiết chính xác.

Cơ chế nhận và phản hồi tín hiệu này giúp van hoạt động đồng bộ với hệ thống điều khiển trung tâm BMS hoặc PLC, tối ưu hóa luồng khí theo các điều kiện thực tế như: nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí trong từng khu vực.

Vai trò của động cơ (actuator) trong van gió

Actuator được ví như “trái tim” của van gió điều khiển bằng điện. Nó là thiết bị chuyển đổi tín hiệu điều khiển thành chuyển động quay để điều chỉnh góc mở của lá van.

Có hai loại actuator chính:

• Actuator điện: Phổ biến nhất, hoạt động êm ái, tiêu thụ điện năng thấp, thích hợp cho điều khiển chính xác.
• Actuator tuyến tính có hồi tiếp (modulating actuator): Có thể phản hồi vị trí van về bộ điều khiển để tăng độ chính xác và an toàn.

Một số thương hiệu actuator chất lượng cao trên thị trường hiện nay gồm: Belimo, Honeywell, Siemens, Henutec…

Việc lựa chọn actuator phù hợp sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ bền và khả năng điều khiển chính xác của toàn bộ hệ thống thông gió.

Ứng dụng thực tế của van gió điều khiển bằng điện trong hệ HVAC

Trong các công trình xây dựng hiện nay – từ tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại đến bệnh viện và nhà máy – van gió điều khiển bằng điện đã trở thành một thành phần không thể thiếu. Chúng không chỉ giúp hệ thống HVAC hoạt động trơn tru mà còn đảm bảo các tiêu chuẩn về tiện nghi, tiết kiệm và an toàn.

Lắp đặt trong hệ thống thông gió tòa nhà

Van gió điện thường được tích hợp vào:

• Ống gió chính: Giúp chia gió đến các tầng hoặc khu vực khác nhau một cách cân bằng.
• Nhánh phân phối gió: Tự động điều tiết lưu lượng theo công suất làm lạnh, số lượng người hoặc mục đích sử dụng từng phòng.
• Vị trí gần miệng gió cấp: Kiểm soát luồng không khí trực tiếp vào từng không gian.

Với hệ thống thông gió tòa nhà sử dụng BMS, van gió điện có thể nhận tín hiệu từ các cảm biến CO₂ hoặc cảm biến nhiệt độ để tự điều chỉnh, mang lại hiệu quả vận hành tối ưu và tiết kiệm chi phí điện năng hàng tháng.

Điều tiết gió trong hệ thống AHU và FCU

Van gió điều khiển bằng điện còn được sử dụng tại các thiết bị xử lý không khí trung tâm như:

• AHU (Air Handling Unit): Van giúp kiểm soát lượng không khí cấp/thoát, duy trì áp suất và nhiệt độ ổn định.
• FCU (Fan Coil Unit): Điều tiết lượng gió trong từng không gian nhỏ hoặc khu vực riêng biệt.
• Hệ thống hút khói, tăng áp cầu thang: Sử dụng van điện để tự động đóng/mở theo kịch bản PCCC, đảm bảo an toàn khi có sự cố.

Ngoài ra, một số công trình còn kết hợp van gió điện với cảm biến IAQ để tự động tối ưu chất lượng không khí trong nhà (Indoor Air Quality), góp phần nâng cao trải nghiệm người dùng và giá trị công trình.

Cách lựa chọn van gió điều khiển điện phù hợp

Không phải bất kỳ loại van gió điều khiển bằng điện nào cũng đều tương thích với mọi công trình. Việc lựa chọn đúng loại van không chỉ giúp hệ thống HVAC hoạt động hiệu quả mà còn giảm thiểu chi phí bảo trì, tiết kiệm năng lượng dài hạn. Dưới đây là những tiêu chí và gợi ý giúp bạn chọn van chính xác theo mục đích sử dụng thực tế.

Tiêu chí kỹ thuật cần xem xét

Khi lựa chọn van gió điện, kỹ sư hoặc nhà thầu cơ điện cần cân nhắc các yếu tố kỹ thuật sau:

• Kích thước đường ống gió: Phải phù hợp với đường kính hoặc chiều rộng van (thường từ Ø100 đến Ø600mm hoặc van vuông 300×300 đến 800×800mm).
• Lưu lượng và áp suất gió: Van cần đáp ứng được tốc độ gió yêu cầu và không gây tổn thất áp suất quá lớn.
• Loại tín hiệu điều khiển:
  • Tín hiệu 0–10V/4–20mA: Dùng trong hệ BMS hoặc điều khiển tuyến tính.
  • Tín hiệu on/off: Dùng cho hệ đơn giản, đóng/mở hoàn toàn.
• Điện áp cấp cho động cơ: Thông thường là 24VAC/DC hoặc 220VAC, tùy theo hệ điều khiển.
• Tiêu chuẩn chống cháy hoặc kín khí (nếu cần): Trong một số ứng dụng đặc biệt như thông gió tầng hầm, phòng kỹ thuật PCCC, nên chọn loại van có khả năng chống cháy tối thiểu 90 phút.

Ngoài ra, cần xem xét chất liệu van (tôn mạ kẽm, inox) để đảm bảo độ bền trong môi trường có độ ẩm cao hoặc khắc nghiệt.

So sánh van gió vuông và tròn theo nhu cầu sử dụng

Van gió tròn điều khiển điện và van gió vuông điều khiển điện là hai loại phổ biến nhất, tuy nhiên mỗi loại có ưu nhược điểm riêng phù hợp với từng dạng công trình:

Với các tòa nhà văn phòng, căn hộ, nhà phố nên ưu tiên van tròn. Còn đối với nhà xưởng, trung tâm thương mại thì van vuông sẽ hiệu quả hơn về hiệu suất và khả năng điều phối lưu lượng lớn.

Van gió điều khiển bằng điện là giải pháp tối ưu cho các hệ thống HVAC hiện đại, nơi yêu cầu sự chính xác, tự động hóa và tiết kiệm năng lượng. Việc hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và lựa chọn đúng loại van sẽ giúp hệ thống vận hành ổn định và bền bỉ hơn. Nếu bạn đang tìm kiếm một thiết bị điều tiết không khí hiệu quả, van gió điện chính là câu trả lời đáng tin cậy.