Giải Pháp Thông Gió Thu Hồi Nhiệt (ERV) của DAIKIN

Sau đại dịch COVID-19, nhu cầu cải thiện hệ thống thông gió trong các tòa nhà gia tăng đáng kể nhằm đảm bảo sức khỏe cho người sử dụng. Tuy nhiên, các hệ thống hiện tại tại các quốc gia nhiệt đới, đặc biệt là khu vực ASEAN, đối mặt với một số vấn đề sau: 

1. Thiết kế và vận hành chưa tối ưu như cung cấp gió tươi với nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời chưa được xử lý vào trong tòa nhà, gây lãng phí năng lượng; 

2. Độ kín khí của tòa nhà kém, dẫn đến hiệu quả làm mát giảm; 

3. Cài đặt nhiệt độ quá thấp trong hệ thống ĐHKK (thường ở mức 23 độ C), gây lãng phí năng lượng và ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng; 

4. Chi phí vận hành tăng cao do thị trường chủ yếu sử dụng ĐHKK trung tâm (VRV) kết hợp quạt thông gió (không hồi nhiệt).

Những vấn đề này đặt ra thách thức lớn cho việc thiết kế và vận hành hệ thống ĐHKK và thông gió hiệu quả tại các quốc gia trong khu vực.

Trước bối cảnh đó, giải pháp Điều hòa không khí - Thông gió (ĐHKK-TG) tiên tiến của DAIKIN giúp chủ đầu tư và người sử dụng đạt được đồng thời hai mục tiêu quan trọng: Tiết kiệm năng lượng và cảm giác thoải mái cho người sử dụng.

Đặc biệt, hệ thống ĐHKK trung tâm (VRV) sử dụng kết hợp thông gió thu hồi nhiệt ERV thay thế cho quạt thông gió (thông thường) đã được chứng minh hiệu quả trong việc tiết kiệm năng lượng lên đến 34%, đồng thời cho phép duy trì sự thoải mái ngay cả khi nhiệt độ cài đặt là 26℃. Giải pháp mang tính hệ thống này được đánh giá cao vì khả năng kết hợp giữa tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, mang lại lợi ích kinh tế và xã hội rõ rệt, không chỉ giúp tối ưu hóa năng lượng sử dụng trong các tòa nhà mà còn đóng góp đáng kể vào mục tiêu trung hòa carbon.

Ba Hệ thống được thử nghiệm và hiệu quả minh chứng

Hệ thống A: Đối với hệ thống này, người dùng thường cài đặt nhiệt độ ở mức 23℃ để khử bớt độ ẩm trong không khí. Tuy nhiên nhiệt độ cài đặt quá thấp (23℃) vừa gây lãng phí năng lượng, vừa gây ảnh hưởng tới sức khỏe người dùng khi họ phải làm việc nhiều giờ liền trong môi trường văn phòng quá lạnh, từ đó dẫn tới các bệnh về mũi họng hoặc đường hô hấp.

Hệ thống A

Hiện nay, hầu hết các tòa nhà văn phòng sử dụng ĐHKK trung tâm và quạt thông gió.

Vì vậy mức cài đặt nhiệt độ trong phòng thường là 23℃ để khử bớt ẩm trong không khí (các nước ASEAN trong đó có VN có khí hậu nóng ẩm điển hình). Do đó, nhiều nhân viên văn phòng bị lạnh và phải mặc áo khoác để tránh bị bệnh.

Hình minh họa

Hệ thống C: Đây là giải pháp mới mang tính hệ thống do Daikin đề xuất, gồm ĐHKK trung tâm kết hợp Thông gió hồi nhiệt (ERV) được thiết kế để giảm chi phí năng lượng đáng kể so với Hệ thống A nhờ sử dụng Bộ trao đổi nhiệt tiên tiến. Theo tính toán mô phỏng trước khi diễn ra thử nghiệm, đối với công trình sử dụng Hệ thống C, người dùng có thể nâng nhiệt độ cài đặt lên 26℃. So với trường hợp người dùng ở hệ thống A đang cài đặt nhiệt độ ở mức 23℃ thì rõ ràng khi chúng ta nâng nhiệt độ cài đặt từ 23 lên 26℃ đối với tòa nhà văn phòng thì tiềm năng tiết kiệm điện hàng năm của hệ thống là vô cùng lớn.

Hệ thống C

Theo kết quả tính toán mô phỏng của Daikin trước khi diễn ra thử nghiệm, hệ thống C có thể tiết kiệm lên tới 34% so với Hệ thống A. Như vậy hệ thống C tốt hơn hệ thống A về mặt tiết kiệm năng lượng. Bên cạnh đó, khi thay đổi điều kiện thiết kế điều hòa từ 23 độ C lên 26 độ C, chi phí đầu tư ban đầu có thể giảm 25% đến từ cắt giảm công suất lạnh của điều hòa trung tâm.

Thực tế kết quả đo thực nghiệm tại Thái Lan cũng xác nhận mức tiết kiệm điện của hệ thống C so với hệ thống A là 40% (trong điều kiện mùa mưa) và 33% (trong điều kiện mùa khô).

 Kết quả thử nghiệm tại Thái Lan vào Mùa mưa: tháng 7/2023 và Mùa khô: tháng 1/2024

Hệ Thống D: Hệ thống D là giải pháp cao cấp hơn của hệ thống C vừa trình bày ở trên.

Xét về mục tiêu tiết kiệm năng lượng, Hệ thống D tiết kiệm được 34% so với Hệ thống A là giải pháp truyền thống trên thị trường. Điều này có nghĩa là Hệ thống C và Hệ thống D có mức tiết kiệm năng lượng là như nhau (theo tính toán mô phỏng của Daikin trước khi diễn ra đo thực nghiệm).

Thực tế kết quả đo thực nghiệm tại Thái Lan cũng xác nhận mức tiết kiệm điện của hệ thống D so với hệ thống A là 35% (trong điều kiện mùa mưa) và 34% (trong điều kiện mùa khô).

 Kết quả thử nghiệm tại Thái Lan vào Mùa mưa: tháng 7/2023 và Mùa khô: tháng 1/2024

Tuy nhiên, kết quả đo thực nghiệm của Daikin tại Thái Lan cho thấy rằng khi sử dụng hệ thống C, điểm thoải mái nhiệt tham chiếu trên biểu đồ nhiệt độ và độ ẩm tuyệt đối của tiêu chuẩn ASHRAE 55 vừa đủ để đạt được mức thoải mái, và đôi khi có thể lệch ra một chút khỏi vùng thoải mái. Trong khi đó Hệ thống D đã xử lý ẩm xuống mức 11-11.5g/kg không khí khô so với Hệ thống C với độ ẩm tuyệt đối là 12g/kg không khí khô. Điều này có nghĩa là với cùng nhiệt độ cài đặt 26 độ C, người dùng của hệ thống D thoải mái hơn so với người dùng hệ thống C (tham chiếu tiêu chuẩn ASHRAE 55). Kết quả khảo sát người dùng (questionaire, biểu đồ cột bên phải) một lần nữa cũng xác nhận điểm này.

 Kết quả thử nghiệm tại Thái Lan vào Mùa mưa: tháng 7/2023 và Mùa khô: tháng 1/2024

Lưu ý rằng trong thực tế vận hành của các tòa nhà, đặc biệt là các tòa nhà văn phòng cho thuê, thông thường tâm lý của khách thuê (khách hàng doanh nghiệp) là điều hòa phải đảm bảo được mức độ thoải mái cho người dùng. Điều này có nghĩa là người dùng (các công ty thuê văn phòng) có thể không đồng ý  nâng lên mức 26℃ vì lý do cần đảm bảo mức độ thoải mái (đảm bảo lạnh) cho hoạt động tại văn phòng.

Đối với thực trạng này, Hệ thống D là giải pháp phù hợp nhất. So với Hệ thống C, Hệ thống D được trang bị thêm dàn coil có sử dụng môi chất lạnh bên trong, vì vậy khả năng xử lý ẩm của Hệ thống D ưu việt hơn hẳn so với Hệ thống A.

Hệ thống D

Cả hệ thống C và D đều hướng đến mục tiêu:

• Tiết kiệm năng lượng nhờ cơ chế tận hồi nhiệt; từ đó góp phần đạt được mục tiêu tòa nhà cân bằng năng lượng (ZEB) và trung hòa carbon cho xã hội.
• Giảm nhu cầu làm lạnh quá mức, tăng cảm giác thoải mái cho người dùng kể cả ở mức 26 độ C (thay vì 23 độ C như tình trạng vận hành điều hòa phổ biến hiện nay).

Theo thống kê, hệ thống điều hòa không khí chiếm 53% tổng điện năng tiêu thụ trong các tòa nhà, cao hơn đáng kể so với các hệ thống khác như chiếu sáng là 25%, các hệ thống khác là 22%. Điều này cho thấy, việc tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống ĐHKK là yếu tố then chốt để giảm chi phí năng lượng và phát thải carbon trong các tòa nhà thương mại và công nghiệp.

Giải pháp của DAIKIN với những hiệu quả được minh chứng rằng tiết kiệm năng lượng vượt trội của các giải pháp ĐHKK trung tâm kết hợp hồi nhiệt để loại bỏ văn hóa làm mát quá mức được minh chứng có khả năng giảm đáng kể chi phí năng lượng, góp phần tối ưu hóa hệ thống tổng thể. Đáp ứng nhu cầu thực tế về các công nghệ của DAIKIN không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn đảm bảo cảm giác thoải mái cho người sử dụng, đáp ứng tiêu chuẩn ASHRAE 55 về thoải mái nhiệt.

Để đồng hành cùng các khách hàng sử dụng điều hòa, DAIKIN đã mở rộng triển khai giải pháp ĐHKK trung tâm kết hợp thông gió hồi nhiệt (Air-conditioner Excessive Cooling Protection, viết tắt là hệ thống AC-ECP) tại Việt Nam từ tháng 7 năm 2024  và phạm vi thử nghiệm không chỉ tập trung vào hệ thống AC-ECP, mà còn bao gồm vận hành, tối ưu hóa và bảo trì. Dựa trên kết quả thực nghiệm tại Thái Lan, DAIKIN đang chuẩn bị mở rộng triển khai dự án đo thực nghiệm để kiểm chứng về hiệu quả tiết kiệm năng lượng trong điều kiện khí hậu Việt Nam và độ thoải mái của người dùng Việt Nam.

Các dữ liệu thu thập sẽ giúp định hình nhận thức, chính sách và mô hình kinh doanh mới phù hợp với mục tiêu Trung hòa Carbon tại Việt Nam. Tầm nhìn của DAIKIN cho các giải pháp này là hỗ trợ các tòa nhà tại Việt Nam cải thiện hiệu quả năng lượng, giảm chi phí vận hành và phát thải carbon và thúc đẩy các tiêu chuẩn phát triển bền vững, tạo động lực cho sự đổi mới trong ngành xây dựng và năng lượng.

Với giải pháp ĐHKK trung tâm kết hợp thông gió hồi nhiệt, DAIKIN đang dẫn đầu trong việc áp dụng công nghệ tiên tiến để đạt được các mục tiêu phát triển bền vững. Đây là lựa chọn tối ưu cho các tòa nhà thương mại đặc biệt tại khu vực ASEAN. Việc mở rộng triển khai tại Việt Nam là bước đi quan trọng để thúc đẩy nhận thức và hành động vì một tương lai xanh, bền vững hơn.