Cải tạo hệ thống HVAC hay HVAC Retrofit là giải pháp được xem xét khi hệ thống điều hòa, thông gió hiện hữu không còn phù hợp với công năng, điều kiện vận hành hoặc mục tiêu sử dụng năng lượng của công trình. Retrofit không đồng nghĩa với việc thay toàn bộ thiết bị. Tùy kết quả khảo sát, công trình có thể chỉ cần tối ưu điều khiển, cải tạo một phần hệ thống, nâng cấp thiết bị hoặc thay thế những hạng mục không còn đáp ứng yêu cầu.

Công trình hiện hữu có thể bao gồm các thay đổi nhằm cải thiện hiệu quả năng lượng hoặc giảm nhu cầu năng lượng. Với HVAC, các giải pháp có thể liên quan đến điều khiển, thông gió, thu hồi năng lượng và tự động hóa.

Bài viết dưới đây được đội ngũ HRT biên soạn nhằm giúp chủ đầu tư, đơn vị quản lý vận hành và kỹ sư HVAC hiểu rõ khi nào cần cải tạo, những hạng mục có thể retrofit và cách đánh giá hiệu quả sau khi thực hiện.

Cải tạo hệ thống HVAC là gì?

Cải tạo hệ thống HVAC

Cải tạo hệ thống HVAC là quá trình đánh giá và nâng cấp hệ thống HVAC đang tồn tại để đáp ứng tốt hơn yêu cầu về vận hành, hiệu suất năng lượng, điều kiện nhiệt và chất lượng không khí trong công trình.

Phạm vi cải tạo có thể rất khác nhau. Một dự án có thể chỉ tập trung vào hệ thống điều khiển, trong khi dự án khác cần cải tạo Chiller, bơm, quạt, AHU, FCU, hệ thống thông gió hoặc nhiều thành phần cùng lúc.

Lựa chọn giữa sửa đổi hệ thống HVAC hiện hữu, retrofit hoặc thay thế thiết bị cần dựa trên thông tin về tình trạng hệ thống, công nghệ phù hợp và cả chi phí đầu tư cũng như chi phí vận hành.

Retrofit HVAC khác gì với sửa chữa HVAC?

Sửa chữa HVAC chủ yếu nhằm khắc phục một hư hỏng hoặc sự cố cụ thể để đưa thiết bị trở lại trạng thái vận hành.

Trong khi đó, retrofit có phạm vi rộng hơn. Mục tiêu có thể là cải thiện hiệu suất vận hành, giảm tiêu thụ năng lượng, nâng cấp khả năng điều khiển, đáp ứng công năng mới hoặc cải thiện điều kiện trong nhà.

Do đó, một hệ thống có thể vẫn hoạt động nhưng vẫn cần retrofit nếu hiệu suất, khả năng điều khiển hoặc cấu hình hiện tại không còn phù hợp.

Cải tạo HVAC có nhất thiết phải thay toàn bộ hệ thống không?

Một hệ thống hiện hữu có thể được cải tạo từng phần nếu các thiết bị còn đáp ứng yêu cầu và có khả năng tiếp tục sử dụng. Chẳng hạn, công trình có thể tập trung nâng cấp điều khiển, điều chỉnh lịch vận hành hoặc cải thiện hệ thống thông gió thay vì thay toàn bộ thiết bị.

Nhiều giải pháp retrofit HVAC có thể thực hiện trên hệ thống hiện hữu, gồm economizer, thông gió thu hồi năng lượng, điều khiển thông gió theo nhu cầu và hệ thống tự động hóa tòa nhà.

Xem Thêm Điều Hòa Công Nghiệp VRV

Xem Thêm Điều Hòa Công Nghiệp Chiller

Xem Thêm Điều Hòa Công Nghiệp Packaged

Khi nào cần cải tạo hệ thống HVAC?

Khi nào cần cải tạo hệ thống HVAC

Quyết định retrofit không nên chỉ dựa vào tuổi thiết bị. Cần đánh giá tình trạng thực tế, công năng hiện tại và dữ liệu vận hành của công trình.

Chi phí năng lượng HVAC tăng

Nếu mức tiêu thụ năng lượng tăng, cần xác định nguyên nhân trước khi quyết định thay thiết bị. Nguyên nhân có thể liên quan đến lịch vận hành, tải thực tế, điều khiển, lưu lượng gió hoặc nước, tình trạng thiết bị và nhiều yếu tố khác.

Một hóa đơn điện cao không đủ để kết luận thiết bị HVAC đã xuống cấp hoặc bắt buộc phải thay mới.

Công năng công trình thay đổi

Hệ thống HVAC được thiết kế cho một điều kiện sử dụng nhất định. Khi mật độ người, thời gian vận hành, phân khu hoặc công năng thay đổi, hệ thống hiện hữu có thể không còn phù hợp với nhu cầu mới.

Trong trường hợp này, retrofit có thể được xem xét để điều chỉnh hệ thống theo điều kiện sử dụng thực tế.

Nhiệt độ hoặc độ ẩm không ổn định

Khi một số khu vực thường xuyên không đạt điều kiện nhiệt độ hoặc độ ẩm yêu cầu, cần xác định nguyên nhân trước khi cải tạo. Vấn đề có thể nằm ở tải lạnh, thiết bị xử lý không khí, lưu lượng gió, điều khiển hoặc phân phối không khí.

Thiết bị thường xuyên phát sinh lỗi

Thiết bị có tần suất sửa chữa cao cần được đánh giá về tình trạng kỹ thuật, khả năng cung cấp linh kiện, chi phí vận hành và khả năng tiếp tục sử dụng.

Không nên mặc định rằng thiết bị cũ phải thay mới. Quyết định cần dựa trên kết quả đánh giá và phương án kinh tế của dự án.

Hệ thống điều khiển không còn phù hợp

Hệ thống điều khiển có vai trò quan trọng trong vận hành HVAC. DOE cho biết hệ thống điều khiển hiện đại có thể hỗ trợ thiết lập lịch vận hành, giám sát điều kiện, phát hiện lỗi và xác định cơ hội cải thiện.

Vì vậy, một hệ thống HVAC có thiết bị còn sử dụng được nhưng điều khiển không phù hợp vẫn có thể cần retrofit.

Xem Thêm Checklist Kiểm Tra Nghiệm Thu Hệ Thống VRV

Cải tạo hệ thống HVAC gồm những hạng mục nào?

Những hạng mục cải tạo hệ thống HVAC

Phạm vi retrofit phụ thuộc vào hệ thống hiện hữu và mục tiêu của công trình.

Cải tạo hệ thống Chiller

Với hệ thống Chiller, cần đánh giá đồng thời Chiller, bơm, tháp giải nhiệt nếu có, hệ thống phân phối nước lạnh và điều khiển.

Không nên chỉ nhìn vào công suất định danh của Chiller. Cần xem xét tải thực tế, chế độ vận hành và dữ liệu tiêu thụ năng lượng để xác định hạng mục cần cải thiện.

Cải tạo hệ thống VRV/VRF

Với VRV/VRF, phạm vi đánh giá có thể bao gồm dàn nóng, dàn lạnh, đường ống môi chất, điều khiển và chế độ vận hành.

Nếu công trình có nhu cầu thay đổi lớn về cấu hình, cần kiểm tra khả năng tương thích giữa thiết bị hiện hữu và phương án mới theo tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất.

Cải tạo AHU và FCU

AHU và FCU có thể được đánh giá về quạt, coil, bộ lọc, lưu lượng gió, điều khiển và tình trạng vận hành.

Việc thay một thành phần chỉ nên được thực hiện sau khi xác định nguyên nhân cần cải thiện và khả năng tương thích với phần còn lại của hệ thống.

Cải tạo hệ thống thông gió

Hệ thống thông gió cần được đánh giá về nhu cầu gió ngoài, lưu lượng cấp và thải, quạt, đường ống và phương thức điều khiển.

Demand control ventilation và energy recovery ventilation là những giải pháp có thể được xem xét trong retrofit HVAC. DCV sử dụng thông tin như mức độ sử dụng hoặc cảm biến CO₂ để điều chỉnh thông gió theo nhu cầu; ERV trao đổi năng lượng giữa dòng khí cấp và khí thải.

Tuy nhiên, không phải công trình nào cũng phù hợp với cùng một giải pháp. Cần đánh giá điều kiện vận hành và cấu hình hiện hữu trước khi lựa chọn.

Cải tạo hệ thống điều khiển HVAC

Điều khiển có thể được nâng cấp thông qua cảm biến, bộ điều khiển, chiến lược vận hành hoặc hệ thống BAS/BMS tùy cấu hình.

Mục tiêu là giúp hệ thống phản ứng phù hợp hơn với tải và điều kiện sử dụng thực tế. Hiện đại hóa BAS là một giải pháp retrofit có thể cải thiện khả năng giám sát và điều khiển HVAC.

Xem Thêm Điều Hòa Packaged Cho Nhà Xưởng Công Nghiệp

Có nên thay toàn bộ hệ thống HVAC khi cải tạo?

Bảo trì kiểm tra tình trạng thay thế hệ thống

Nếu thiết bị hiện hữu vẫn đáp ứng yêu cầu và có khả năng vận hành ổn định, phương án cải tạo từng phần có thể được xem xét. Ngược lại, nếu thiết bị xuống cấp nghiêm trọng, không đáp ứng công suất hoặc không còn phù hợp với công năng, thay thế có thể trở thành phương án cần đánh giá.

Điểm quan trọng là không quyết định thay thiết bị trước khi khảo sát.

Một hệ thống tiêu thụ năng lượng cao có thể gặp vấn đề ở điều khiển, lịch vận hành, lưu lượng, phân phối hoặc bảo trì. Nếu chỉ thay thiết bị mà không xử lý nguyên nhân liên quan, hiệu quả của dự án có thể không đạt như kỳ vọng.

Việc lựa chọn giữa sửa đổi hệ thống hiện hữu, retrofit hoặc nâng cấp thiết bị nên dựa trên thông tin về điều kiện công trình và cả chi phí đầu tư, chi phí vận hành.

Quy trình cải tạo hệ thống HVAC cho công trình hiện hữu

Một quy trình retrofit cần bắt đầu từ dữ liệu của công trình thay vì lựa chọn thiết bị trước.

Khảo sát hiện trạng

Đơn vị kỹ thuật cần xác định hệ thống đang sử dụng gồm những thiết bị nào, cấu hình ra sao, tình trạng vận hành và công năng hiện tại của từng khu vực.

Các thông tin về Chiller, VRV/VRF, AHU, FCU, quạt, bơm, đường ống, ống gió và điều khiển cần được tổng hợp theo phạm vi dự án.

Thu thập dữ liệu vận hành

Dữ liệu điện năng, lịch vận hành, nhiệt độ, độ ẩm, tải sử dụng và các thông số HVAC sẵn có giúp xác định tình trạng thực tế.

Nếu công trình có hệ thống giám sát hoặc BMS, dữ liệu lịch sử có thể được sử dụng để phân tích điều kiện vận hành.

Đo đạc và đánh giá

Khi dữ liệu hiện có chưa đủ, cần thực hiện đo đạc bổ sung. Mục đích là xác định thông số thực tế thay vì chỉ dựa trên thông số thiết kế hoặc thông tin trên nhãn thiết bị.

Thực hiện Energy Audit

Energy Audit giúp xác định cách hệ thống đang tiêu thụ năng lượng và những cơ hội cải thiện có thể xem xét.

Các hướng dẫn retrofit nhằm hỗ trợ chủ đầu tư và đơn vị quản lý lập kế hoạch, thiết kế và triển khai các dự án nâng cấp hiệu quả năng lượng.

Xác định nguyên nhân

Sau khi có dữ liệu, cần xác định nguyên nhân gây ra vấn đề. Đây là cơ sở để lựa chọn giữa tối ưu vận hành, nâng cấp điều khiển, retrofit một phần hoặc thay thiết bị.

Xây dựng phương án Retrofit

Có thể xây dựng nhiều phương án với phạm vi đầu tư khác nhau. Mỗi phương án cần được đánh giá về kỹ thuật, chi phí, khả năng thi công và ảnh hưởng đến hoạt động của công trình.

Phân tích chi phí và hiệu quả

Chi phí đầu tư cần được xem xét cùng chi phí vận hành và tuổi thọ dự kiến của giải pháp. Thời gian hoàn vốn có thể là một chỉ tiêu tham khảo nhưng không nên sử dụng riêng chỉ tiêu này để quyết định phương án.

Các hướng dẫn retrofit với phương pháp phân tích chi phí và hiệu quả của các giải pháp cải tạo.

Triển khai cải tạo

Sau khi lựa chọn phương án, quá trình thi công cần kiểm soát sự tương thích giữa phần mới và hệ thống hiện hữu. Đối với công trình đang hoạt động, kế hoạch thi công cũng cần tính đến thời gian dừng hệ thống và ảnh hưởng đến người sử dụng.

TAB và Commissioning

Tùy phạm vi dự án, TAB và commissioning có thể được thực hiện sau cải tạo để kiểm tra hệ thống.

Quá trình kiểm tra và xác nhận hệ thống được lắp đặt và vận hành theo các tiêu chí thiết kế và tài liệu kỹ thuật. Quá trình này có thể áp dụng cho cả công trình mới và công trình hiện hữu.

Theo dõi sau cải tạo

Sau khi hoàn thành retrofit, cần tiếp tục theo dõi dữ liệu năng lượng và các thông số HVAC để đánh giá kết quả.

Việc theo dõi sau retrofit trong quá trình nâng cấp công trình hiện hữu.

Xem Thêm Tối Ưu Vận Hành Chiller, Giảm Lãng Phí Năng Lượng

Energy Audit có vai trò gì trong cải tạo HVAC?

Energy Audit cung cấp cơ sở dữ liệu để xác định vấn đề và lựa chọn phương án cải tạo.

Thay vì chỉ nhìn vào tổng điện năng, quá trình đánh giá cần xem xét lịch vận hành, tải, thiết bị, điều khiển và các thông số liên quan. Từ đó có thể xác định đâu là vấn đề cần xử lý và đâu là hạng mục chưa cần đầu tư.

Một nội dung quan trọng là xây dựng baseline, tức cơ sở để so sánh tình trạng năng lượng trước và sau cải tạo.

Không nên sử dụng Energy Audit để đưa ra một mức tiết kiệm cố định cho mọi công trình. Hiệu quả phụ thuộc vào hiện trạng, giải pháp được lựa chọn và điều kiện vận hành sau cải tạo.

Các giải pháp cải tạo HVAC giúp tối ưu năng lượng

Kiểm tra dàn nóng VRV định kỳ

Một số giải pháp có thể được xem xét gồm tối ưu lịch vận hành, điều chỉnh điều khiển, nâng cấp biến tần cho quạt hoặc bơm khi phù hợp, tối ưu Chiller, cải thiện thông gió và bổ sung hệ thống thu hồi năng lượng trong trường hợp đáp ứng điều kiện kỹ thuật.

Đối với thông gió, DOE xác định economizer, ERV, DCV và BAS là các nhóm giải pháp retrofit HVAC có thể cải thiện hiệu quả vận hành.

Hiệu quả của từng giải pháp không thể xác định chỉ từ tên thiết bị. Cần xem xét điều kiện thực tế, phương thức vận hành và khả năng phối hợp với hệ thống hiện hữu.

Cải tạo HVAC cần đánh giá những yếu tố nào?

Trước khi lập phương án, cần xem xét hiện trạng thiết bị, tải lạnh thực tế, công năng công trình, thời gian vận hành, hệ thống điện, đường ống, ống gió, điều khiển và không gian lắp đặt.

Khả năng bảo trì sau cải tạo cũng cần được tính đến. Một giải pháp kỹ thuật phù hợp nhưng khó tiếp cận để bảo trì có thể làm tăng chi phí vận hành về sau.

Đặc biệt, các thành phần HVAC có liên hệ với nhau. Việc thay đổi một thiết bị có thể ảnh hưởng đến lưu lượng, điều khiển hoặc tải của các thành phần khác. Vì vậy, đánh giá theo toàn hệ thống thường có ý nghĩa hơn việc chỉ xem xét một thiết bị riêng lẻ. Phân biệt retrofit theo hệ thống với nâng cấp chỉ một thành phần trong nghiên cứu về retrofit công trình thương mại.

Xem Thêm Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Khi Lắp Đặt Điều Hòa VRV

Cải tạo HVAC cho từng loại công trình

Cải tạo HVAC tòa nhà văn phòng

Cần xem xét lịch làm việc, mật độ sử dụng, phân khu, thông gió và hệ thống điều khiển. Những thay đổi về số lượng người hoặc thời gian sử dụng có thể làm thay đổi yêu cầu vận hành của HVAC.

Cải tạo HVAC nhà máy

Nhà máy cần được đánh giá theo công năng sản xuất, tải nhiệt, thời gian vận hành, thông gió và yêu cầu riêng của từng khu vực. Không thể áp dụng một cấu hình retrofit chung cho mọi nhà máy.

Cải tạo HVAC khách sạn

Hệ thống cần đáp ứng sự thay đổi về tải theo khu vực và thời gian sử dụng. Phương án cải tạo cần hạn chế ảnh hưởng đến hoạt động của công trình trong quá trình thi công.

Cải tạo HVAC trung tâm thương mại

Tải HVAC có thể thay đổi theo khu vực và thời gian hoạt động. Vì vậy, việc đánh giá lịch vận hành, điều khiển, thông gió và phân phối không khí cần được thực hiện dựa trên dữ liệu thực tế.

Đánh giá hiệu quả sau khi cải tạo hệ thống HVAC

Không nên chỉ so sánh hai hóa đơn điện trước và sau retrofit rồi kết luận hiệu quả.

Cần xem xét những thay đổi về tải, thời gian vận hành, công năng và điều kiện thời tiết nếu các yếu tố này ảnh hưởng đáng kể đến mức tiêu thụ năng lượng.

Bên cạnh năng lượng, cần kiểm tra các điều kiện vận hành như nhiệt độ, độ ẩm, thông gió và chất lượng không khí theo yêu cầu của công trình.

Có thể phát hiện thiết bị hoặc điều khiển vận hành không đúng, từ đó gây lãng phí năng lượng và ảnh hưởng đến điều kiện trong nhà.

Chi phí cải tạo hệ thống HVAC phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Chi phí phụ thuộc vào phạm vi công việc, loại hệ thống, mức độ thay thế, tình trạng mặt bằng, hệ thống điện và điều khiển, khả năng tận dụng thiết bị hiện hữu cũng như yêu cầu thi công trong khi công trình vẫn hoạt động.

Do đó, báo giá cải tạo cần được xây dựng sau khi khảo sát và xác định phạm vi kỹ thuật. Việc đưa một mức giá cố định cho mọi công trình sẽ không phản ánh đúng điều kiện thực tế.

Xem Thêm Điều Hòa Công Nghiệp Cho Nhà Máy, Kho Và Xưởng

Những sai lầm khi cải tạo hệ thống HVAC

Sai lầm đầu tiên là thay thiết bị trước khi xác định nguyên nhân. Điều này có thể làm tăng chi phí nhưng không giải quyết được vấn đề vận hành.

Sai lầm thứ hai là chỉ dựa vào công suất định danh. Thông số trên nhãn thiết bị không phản ánh đầy đủ chế độ vận hành thực tế.

Một vấn đề khác là bỏ qua hệ thống điều khiển. DOE xác định điều khiển là một thành phần quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất vận hành HVAC.

Ngoài ra, việc không đo đạc trước và sau cải tạo khiến chủ đầu tư khó đánh giá chính xác kết quả của dự án.

Cuối cùng, không nên sử dụng một tỷ lệ tiết kiệm điện cố định để cam kết cho mọi công trình. Hiệu quả retrofit phải được xác định dựa trên hiện trạng, giải pháp và dữ liệu vận hành thực tế.

HRT tiếp cận cải tạo hệ thống HVAC như thế nào?

HRT hoàn thiện kết nối máy Package - trong nhà máy Giấy Miza Nghi Sơn - Thanh Hóa

Theo thông tin HRT đang công bố, cải tạo và tối ưu hệ thống HVAC là một trong những nội dung được triển khai cho công trình hiện hữu. HRT cũng công bố các hướng Energy Audit, Retrofit và HVAC Optimization trong nhóm giải pháp tiết kiệm năng lượng HVAC.

Đối với công trình hiện hữu, HRT mô tả quy trình theo hướng khảo sát, đo đạc, xác định baseline, phân tích nguyên nhân, xây dựng phương án cải thiện, cải tạo và kiểm tra lại hệ thống, sau đó tiếp tục theo dõi dữ liệu năng lượng. TAB và commissioning có thể được thực hiện tùy phạm vi dự án.

Phạm vi thực tế cần được xác định theo hiện trạng, hệ thống đang sử dụng và yêu cầu của từng công trình.

Kết luận

Cải tạo hệ thống HVAC không đơn thuần là thay thiết bị cũ bằng thiết bị mới. Phương án phù hợp cần bắt đầu từ khảo sát, dữ liệu vận hành và đánh giá hiện trạng để xác định chính xác hạng mục cần tối ưu, nâng cấp hoặc thay thế.

Đối với công trình hiện hữu, Energy Audit, Retrofit và HVAC Optimization có thể được sử dụng theo phạm vi phù hợp với mục tiêu của dự án. Sau cải tạo, việc kiểm tra, commissioning và theo dõi dữ liệu vận hành giúp đánh giá kết quả một cách có cơ sở.

HRT hiện công bố năng lực triển khai các giải pháp liên quan đến Energy Audit, Retrofit và HVAC Optimization cho công trình hiện hữu. Phạm vi thực hiện cụ thể cần được xác định sau khi khảo sát hệ thống và yêu cầu thực tế của công trình.

Thông tin liên hệ

Công Ty Điều Hòa Thông Gió HRT
Địa chỉ: Số 9TT7 Đường Foresa 7A, KĐT Sinh Thái Tasco, Phường Xuân Phương, TP Hà Nội, Việt Nam
Hotline: 0916 181 080
Email: CEO@hrt.vn

FAQ về cải tạo hệ thống HVAC

Cải tạo hệ thống HVAC là gì?

Cải tạo hệ thống HVAC là quá trình nâng cấp hoặc thay đổi một phần hay nhiều thành phần của hệ thống HVAC hiện hữu để đáp ứng yêu cầu mới về vận hành, hiệu suất, tiện nghi hoặc năng lượng.

Retrofit HVAC có phải là thay toàn bộ thiết bị không?

Không. Retrofit có thể chỉ tập trung vào điều khiển, thông gió, thiết bị phụ trợ hoặc một phần hệ thống. Việc thay toàn bộ chỉ nên được xem xét khi kết quả đánh giá cho thấy phương án này phù hợp.

Khi nào công trình cần cải tạo HVAC?

Khi hệ thống không còn phù hợp với công năng, thường xuyên phát sinh lỗi, khó kiểm soát điều kiện trong nhà, có vấn đề về vận hành hoặc cần cải thiện hiệu quả năng lượng.

Có thể cải tạo Chiller hiện hữu không?

Có thể xem xét, tùy tình trạng Chiller và cấu hình toàn hệ thống. Cần đánh giá Chiller cùng bơm, tháp giải nhiệt, hệ thống nước lạnh và điều khiển trước khi lựa chọn phương án.

Có thể retrofit hệ thống VRV/VRF không?

Có thể xem xét cải tạo hoặc nâng cấp một số thành phần, nhưng phải kiểm tra khả năng tương thích của hệ thống và yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất.

Energy Audit có cần thiết trước khi retrofit không?

Energy Audit cung cấp dữ liệu giúp xác định nguyên nhân và cơ hội cải thiện. Với dự án có mục tiêu tiết kiệm năng lượng, việc đánh giá hiện trạng và dữ liệu vận hành là cơ sở quan trọng để lựa chọn phương án.

Cải tạo HVAC có giúp giảm điện năng không?

Có thể, nếu giải pháp phù hợp với nguyên nhân gây tiêu thụ năng lượng và được vận hành đúng sau cải tạo. Không nên đưa ra một tỷ lệ tiết kiệm chung cho mọi công trình.

Sau khi retrofit có cần Commissioning không?

Tùy phạm vi dự án, nhưng commissioning có thể giúp kiểm tra và xác nhận hệ thống sau cải tạo có vận hành theo yêu cầu hay không. DOE áp dụng commissioning cho cả công trình mới và công trình hiện hữu.