HRV và ERV đều là thiết bị thông gió có khả năng thu hồi năng lượng giữa luồng khí thải và không khí ngoài trời. Hai hệ thống giúp đưa khí tươi vào công trình đồng thời hạn chế phần năng lượng bị mất do phải thải không khí đã được xử lý ra ngoài. Tuy nhiên, HRV và ERV không hoàn toàn giống nhau. Khác biệt quan trọng nằm ở khả năng trao đổi nhiệt cảm và hơi ẩm giữa hai dòng khí.

Việc lựa chọn HRV hay ERV cần dựa trên điều kiện khí hậu, độ ẩm, lưu lượng gió tươi, đặc điểm khí thải và cấu hình HVAC của công trình. Hãy cùng HRT tìm hiểu chi tiết về nguyên lý, sự khác nhau và cách lựa chọn HRV và ERV trong hệ thống thông gió.

HRV và ERV là gì?

HRV là gì?

HRV là viết tắt của Heat Recovery Ventilator, có thể hiểu là thiết bị thông gió thu hồi nhiệt. HRV đưa không khí ngoài trời vào công trình, đồng thời thải không khí trong nhà ra ngoài. Hai dòng khí đi qua bộ trao đổi nhiệt riêng biệt để truyền nhiệt cho nhau mà không cần trộn trực tiếp.

Khi trời lạnh, nhiệt từ không khí thải có thể được truyền sang không khí ngoài trời trước khi cấp vào công trình. Khi trời nóng, quá trình có thể diễn ra theo chiều ngược lại, giúp không khí cấp được tiền xử lý trước khi đi vào hệ thống điều hòa. DOE xác định HRV là một dạng hệ thống thông gió thu hồi năng lượng sử dụng bộ trao đổi nhiệt để giảm tổn thất năng lượng do thông gió.

HRV chủ yếu trao đổi sensible heat, tức phần nhiệt liên quan trực tiếp đến nhiệt độ của không khí. HRV thông thường không được thiết kế để truyền hơi ẩm giữa hai dòng khí như ERV.

ERV là gì?

ERV là viết tắt của Energy Recovery Ventilator, tức thiết bị thông gió thu hồi năng lượng. Tương tự HRV, ERV đồng thời cấp không khí ngoài trời và thải không khí trong nhà thông qua hai dòng khí riêng biệt.

Điểm khác biệt là bộ trao đổi của ERV có thể truyền cả nhiệt và một phần hơi ẩm giữa hai dòng khí, tùy thuộc vào vật liệu lõi và cấu tạo của thiết bị. Vì vậy, ERV có thể hỗ trợ giảm cả sensible load và một phần latent load liên quan đến thông gió. DOE cũng xác định ERV có khả năng trao đổi nhiệt và một lượng hơi nước nhất định giữa hai dòng khí.

ERV không phải máy điều hòa và cũng không thay thế thiết bị hút ẩm độc lập. Chức năng chính của ERV vẫn là thông gió có thu hồi năng lượng.

Xem Thêm Rooftop Unit Điều Hòa, Cấu Tạo, Nguyên Lý Và Ứng Dụng

Nguyên lý hoạt động của HRV và ERV

Dòng khí tươi và dòng khí thải

Trong một hệ thống HRV hoặc ERV, không khí ngoài trời được đưa vào thiết bị thông qua đường cấp. Đồng thời, không khí từ bên trong công trình được hút ra ngoài qua đường thải.

Hai dòng khí đi qua bộ trao đổi theo các đường dẫn riêng. Trong cấu hình thông thường, chúng không hòa trộn trực tiếp nhưng vẫn có thể truyền nhiệt hoặc nhiệt và ẩm qua vật liệu trao đổi.

Sau quá trình trao đổi, không khí ngoài trời được tiền xử lý trước khi đưa vào công trình, trong khi không khí thải được đưa ra ngoài.

Nguyên lý thu hồi nhiệt của HRV

Vào mùa nóng, nếu không khí trong nhà mát hơn không khí ngoài trời, nhiệt từ không khí ngoài trời có thể được truyền sang dòng khí thải thông qua bộ trao đổi. Không khí cấp sau đó có nhiệt độ thấp hơn so với không khí ngoài trời ban đầu.

Vào mùa lạnh, nhiệt từ dòng khí thải trong nhà có thể truyền sang không khí ngoài trời lạnh. Nhờ đó, không khí cấp được làm ấm một phần trước khi đi vào công trình.

HRV vì vậy làm giảm phần tải nhiệt cảm mà hệ thống HVAC phải xử lý đối với lượng gió tươi.

Nguyên lý trao đổi nhiệt và ẩm của ERV

ERV thực hiện quá trình tương tự HRV nhưng bộ trao đổi có khả năng truyền thêm một phần hơi ẩm.

Trong điều kiện nóng ẩm, không khí ngoài trời có thể mang theo cả nhiệt và lượng ẩm lớn. ERV có thể chuyển một phần nhiệt và hơi ẩm từ dòng khí có mức năng lượng cao hơn sang dòng khí có mức năng lượng thấp hơn, qua đó tiền xử lý không khí cấp trước khi đưa vào hệ thống điều hòa.

Mức độ trao đổi ẩm phụ thuộc vào vật liệu lõi, thiết kế thiết bị và điều kiện vận hành. Vì vậy, không nên hiểu rằng mọi ERV đều truyền cùng một lượng hơi ẩm.

Xem Thêm Cải Tạo Hệ Thống HVAC, Quy Trình Và Giải Pháp

HRV và ERV khác nhau như thế nào?

Điểm khác biệt cơ bản giữa HRV và ERV nằm ở phạm vi trao đổi năng lượng.

Carrier cũng phân biệt HRV và ERV dựa trên cơ chế trao đổi ẩm: HRV truyền sensible heat, trong khi ERV truyền cả nhiệt và độ ẩm. Tuy nhiên, hiệu suất thực tế của từng thiết bị vẫn phải xem theo model và điều kiện vận hành cụ thể.

Vì sao độ ẩm quan trọng khi chọn HRV và ERV?

Không khí ngoài trời đưa vào công trình không chỉ chứa nhiệt mà còn chứa hơi nước. Vì vậy, khi tăng lượng gió tươi, hệ thống điều hòa có thể phải xử lý thêm cả tải nhiệt cảm và tải ẩm.

Gió tươi mang theo cả nhiệt và ẩm

Trong điều kiện nóng ẩm, lượng hơi nước trong không khí ngoài trời có thể làm tăng tải ẩn của hệ thống điều hòa. Nếu chỉ xử lý sensible heat mà không xét đến độ ẩm, khả năng kiểm soát điều kiện trong nhà có thể không đạt yêu cầu.

HRV chủ yếu xử lý sensible load

HRV truyền nhiệt giữa hai dòng khí nhưng không chủ động trao đổi ẩm như ERV. Vì vậy, phần tải ẩm của gió ngoài vẫn cần được hệ thống điều hòa hoặc thiết bị xử lý ẩm tiếp tục xử lý.

ERV có thể giảm một phần latent load

ERV có khả năng truyền một phần hơi ẩm giữa hai dòng khí. Trong điều kiện nóng ẩm, đặc tính này có thể giúp giảm một phần tải ẩn do gió tươi gây ra. Tuy nhiên, ERV không phải thiết bị hút ẩm độc lập và không thể mặc định thay thế toàn bộ giải pháp kiểm soát độ ẩm.

Xem Thêm Điều Hòa Công Nghiệp VRV

Xem Thêm Điều Hòa Công Nghiệp Chiller

Xem Thêm Điều Hòa Công Nghiệp Packaged

HRV có phù hợp với khí hậu Việt Nam không?

Không thể kết luận rằng HRV không phù hợp với Việt Nam chỉ dựa trên khí hậu. Việc lựa chọn cần dựa trên điều kiện nhiệt ẩm của từng công trình và cấu hình HVAC đi kèm.

Với công trình có nhu cầu cấp gió tươi nhưng đã có giải pháp xử lý ẩm riêng, HRV vẫn có thể được xem xét nếu khả năng thu hồi nhiệt phù hợp với yêu cầu thiết kế.

Trong các công trình chịu ảnh hưởng đáng kể của tải ẩm từ không khí ngoài trời, ERV có thể được cân nhắc vì có thêm khả năng trao đổi hơi ẩm. Tuy nhiên, quyết định cuối cùng cần dựa trên điều kiện nhiệt độ, độ ẩm trong và ngoài nhà, lưu lượng gió, hiệu suất trao đổi và yêu cầu kiểm soát IAQ.

Do đó, không nên áp dụng quy tắc đơn giản rằng HRV dành cho khí hậu lạnh còn ERV dành cho khí hậu nóng. Đây chỉ là định hướng ban đầu; thiết kế thực tế cần được đánh giá theo dữ liệu của công trình.

Cấu tạo của hệ thống HRV và ERV

Bộ trao đổi nhiệt hoặc năng lượng

Đây là thành phần quan trọng nhất của thiết bị. Với HRV, bộ trao đổi chủ yếu truyền nhiệt cảm. Với ERV, lõi trao đổi có khả năng truyền cả nhiệt và một phần hơi ẩm tùy vật liệu và thiết kế.

Quạt cấp và quạt thải

Hai quạt tạo dòng không khí cấp và dòng không khí thải. Lưu lượng của hai dòng khí cần được tính toán phù hợp với yêu cầu thông gió và thiết kế hệ thống.

Bộ lọc

Bộ lọc được sử dụng để xử lý không khí trước khi đưa vào công trình. Cấp lọc cụ thể phụ thuộc từng model và yêu cầu của hệ thống. Không nên mặc định HRV hoặc ERV có cùng khả năng lọc với thiết bị lọc không khí chuyên dụng.

Damper và hệ thống điều khiển

Damper và bộ điều khiển giúp điều chỉnh lưu lượng hoặc chế độ hoạt động của thiết bị theo cấu hình. Một số hệ thống có thể kết nối với hệ thống điều khiển HVAC hoặc BMS/BAS.

Cảm biến và kết nối BMS/BAS

Tùy thiết bị, hệ thống có thể hỗ trợ cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, CO₂ hoặc các tín hiệu điều khiển khác. Chức năng cụ thể phải được kiểm tra theo tài liệu kỹ thuật của từng model. Ví dụ, một số dòng thiết bị thông gió của Daikin có tùy chọn cảm biến CO₂ và cảm biến độ ẩm. Không nên lấy tính năng của một model để áp dụng cho toàn bộ sản phẩm HRV/ERV.

Xem Thêm Checklist Kiểm Tra Nghiệm Thu Hệ Thống VRV

HRV và ERV giúp tiết kiệm năng lượng như thế nào?

Khi không có thiết bị thu hồi năng lượng, không khí ngoài trời được đưa trực tiếp vào công trình và phải được hệ thống HVAC xử lý từ điều kiện môi trường đến điều kiện cấp khí yêu cầu.

HRV và ERV giúp tiền xử lý dòng khí này bằng năng lượng từ dòng khí thải. Nhờ đó, tải xử lý gió ngoài có thể giảm so với phương án cấp gió tươi không thu hồi năng lượng.

Với HRV, phần năng lượng được thu hồi chủ yếu liên quan đến sensible heat. Với ERV, quá trình có thể bao gồm cả sensible và latent energy.

Tuy nhiên, không thể đưa ra một tỷ lệ tiết kiệm điện cố định cho mọi hệ thống. Hiệu quả thực tế phụ thuộc vào lưu lượng gió, chênh lệch nhiệt độ và độ ẩm, thời gian vận hành, hiệu suất lõi trao đổi, trở lực thiết bị, công suất quạt và cách điều khiển. Carrier cũng lưu ý hiệu quả thực tế thay đổi theo model và điều kiện vận hành.

HRV và ERV có cải thiện chất lượng không khí trong nhà không?

HRV và ERV cung cấp một phương thức thông gió cơ khí có kiểm soát. Không khí ngoài trời được đưa vào trong khi không khí trong nhà được thải ra ngoài, giúp giảm sự tích tụ của một số chất ô nhiễm trong không gian kín khi hệ thống được thiết kế và vận hành phù hợp.

Tuy nhiên, HRV và ERV không đồng nghĩa với hệ thống lọc không khí chuyên dụng. Khả năng xử lý bụi, hạt, mùi hoặc các chất ô nhiễm cụ thể phụ thuộc vào nguồn khí, bộ lọc, lưu lượng và thiết kế tổng thể của hệ thống.

Vì vậy, khi thiết kế HVAC, thông gió và lọc không khí cần được xem xét cùng nhau thay vì coi HRV hoặc ERV là giải pháp xử lý toàn bộ vấn đề IAQ.

HRV và ERV phù hợp với những công trình nào?

HRV và ERV có thể được ứng dụng trong văn phòng, khách sạn, nhà máy, nhà xưởng, công trình thương mại và các công trình có nhu cầu cấp gió ngoài trời có kiểm soát.

Với văn phòng và khách sạn, lưu lượng người thay đổi theo thời gian khiến nhu cầu thông gió cần được tính toán phù hợp với công năng.

Với nhà máy và nhà xưởng, ngoài tải nhiệt và lưu lượng gió, cần đặc biệt đánh giá đặc tính của dòng khí thải. Không phải mọi dòng khí thải đều phù hợp để sử dụng thiết bị thu hồi năng lượng.

HRT hiện có nội dung về Thông Gió Thu Hồi Nhiệt Trong HVAC và nhóm thiết bị HRV/ERV trong hệ thống thông gió, cho thấy chủ đề này thuộc nhóm giải pháp thông gió và IAQ mà HRT đang phát triển nội dung.

Khi nào không nên sử dụng HRV/ERV trực tiếp?

Việc thu hồi năng lượng giữa khí cấp và khí thải phải được đánh giá về nguy cơ truyền chất ô nhiễm.

Nếu khí thải chứa hóa chất, mùi đặc biệt, aerosol hoặc các tác nhân có nguy cơ gây nhiễm chéo, cần kiểm tra cấu tạo bộ trao đổi và phương án thiết kế trước khi lựa chọn thiết bị.

Một yếu tố khác là pressure drop. Bộ trao đổi năng lượng tạo thêm trở lực cho dòng khí. Nếu không tính đúng, quạt phải làm việc với áp suất cao hơn, làm tăng điện năng tiêu thụ và có thể ảnh hưởng đến hiệu quả tổng thể của hệ thống.

Lưu lượng của hai dòng khí cũng cần được xem xét. Hiệu quả trao đổi phụ thuộc vào điều kiện của cả dòng khí cấp và dòng khí thải.

Xem Thêm Điều Hòa Packaged Cho Nhà Xưởng Công Nghiệp

Tiêu chí lựa chọn HRV hay ERV cho công trình

Khí hậu và điều kiện nhiệt ẩm

Đây là yếu tố quan trọng để xác định có cần trao đổi ẩm hay không.

Yêu cầu độ ẩm trong nhà

Công trình có yêu cầu kiểm soát độ ẩm cao cần đánh giá kỹ latent load và khả năng trao đổi ẩm của thiết bị.

Lưu lượng gió tươi

Lưu lượng càng lớn thì tác động của tải thông gió đến hệ thống HVAC càng đáng kể. Vì vậy, cần xác định chính xác lưu lượng thiết kế.

Đặc tính của khí thải

Không chỉ xét nhiệt độ và độ ẩm, cần đánh giá thành phần của khí thải để bảo đảm phương án thu hồi năng lượng phù hợp.

Hiệu suất trao đổi và pressure drop

Hai chỉ số cần được xem xét đồng thời. Thiết bị có khả năng thu hồi năng lượng cao nhưng gây trở lực lớn vẫn cần được đánh giá về điện năng quạt và hiệu quả tổng thể.

Khả năng điều khiển và tích hợp HVAC

Nếu công trình có BMS/BAS hoặc yêu cầu điều khiển theo nhu cầu, cần kiểm tra khả năng giao tiếp và điều khiển của thiết bị.

Điều kiện bảo trì

Bộ lọc, quạt, lõi trao đổi và các bộ phận liên quan phải có khả năng tiếp cận để kiểm tra, vệ sinh hoặc thay thế theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

HRV và ERV khác gì hệ thống cấp gió tươi thông thường?

Hệ thống cấp gió tươi thông thường đưa không khí ngoài trời vào công trình và hệ thống HVAC phải xử lý trực tiếp dòng khí này.

Trong hệ thống HRV hoặc ERV, không khí ngoài trời đi qua bộ trao đổi trước khi được cấp vào công trình. Năng lượng từ dòng khí thải được sử dụng để tiền xử lý dòng khí cấp.

Vì vậy, HRV/ERV có thể giảm phần tải do thông gió gây ra, đồng thời vẫn duy trì quá trình cấp và thải khí có kiểm soát. DOE xác định hệ thống energy recovery ventilation có mục tiêu giảm tổn thất năng lượng liên quan đến việc thông gió trong khi vẫn duy trì trao đổi không khí.

HRT và giải pháp HRV, ERV

HRT hiện có nội dung chuyên môn về Thông Gió Thu Hồi Nhiệt HRV/ERV và danh mục Thiết Bị Thông Gió Thu Hồi Nhiệt trên website. HRT cũng đang xuất bản nội dung giải thích ERV, HRV, cơ chế trao đổi nhiệt và ẩm, cũng như các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn thiết bị cho hệ HVAC.

Khi lựa chọn HRV hoặc ERV cho công trình, cần xác định trước lưu lượng gió, điều kiện nhiệt ẩm, đặc tính khí thải, yêu cầu IAQ và cấu hình HVAC hiện hữu. Những thông số này là cơ sở để xác định loại thiết bị và cấu hình phù hợp, thay vì chỉ lựa chọn dựa trên tên HRV hoặc ERV.

Kết luận

HRV và ERV đều cung cấp giải pháp thông gió có thu hồi năng lượng, nhưng khác biệt quan trọng nằm ở khả năng trao đổi ẩm. HRV chủ yếu thu hồi sensible heat, trong khi ERV có thể trao đổi cả nhiệt và một phần hơi ẩm tùy cấu tạo.

Vì vậy, lựa chọn HRV hay ERV không nên dựa trên việc loại nào “tốt hơn” một cách tuyệt đối. Công trình cần được đánh giá theo khí hậu, nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng gió, đặc tính khí thải, pressure drop, năng lượng quạt và yêu cầu của hệ thống HVAC. Đây là cơ sở để xác định thiết bị phù hợp và tránh lựa chọn sai cấu hình ngay từ đầu.

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 HRV và ERV

HRV và ERV là gì?

HRV là thiết bị thông gió thu hồi nhiệt, chủ yếu trao đổi sensible heat giữa khí cấp và khí thải. ERV cũng thực hiện trao đổi nhiệt nhưng có thêm khả năng truyền một phần hơi ẩm tùy cấu tạo thiết bị.

ERV có tốt hơn HRV không?

Không thể khẳng định ERV luôn tốt hơn HRV. Lựa chọn phụ thuộc vào khí hậu, độ ẩm, lưu lượng gió, đặc tính khí thải và yêu cầu của công trình.

HRV có trao đổi độ ẩm không?

HRV thông thường được thiết kế để trao đổi nhiệt cảm và không chủ động truyền hơi ẩm như ERV. Cấu hình cụ thể vẫn cần được kiểm tra theo tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất.

ERV có giảm tải cho điều hòa không?

Có thể. ERV tiền xử lý không khí ngoài trời bằng năng lượng từ dòng khí thải, nhờ đó có thể giảm một phần tải nhiệt và tải ẩm liên quan đến thông gió. Mức giảm thực tế phụ thuộc vào điều kiện vận hành và thiết bị.

Việt Nam nên dùng HRV hay ERV?

Không có một lựa chọn chung cho mọi công trình. Với điều kiện nóng ẩm, ERV có thể được cân nhắc khi công trình cần kiểm soát tải ẩm từ gió tươi. Tuy nhiên, quyết định phải dựa trên dữ liệu thực tế của công trình.

HRV và ERV có thay thế điều hòa không?

Không. HRV và ERV là thiết bị thông gió có thu hồi năng lượng, không phải thiết bị điều hòa không khí độc lập.

HRV và ERV có lọc được bụi mịn không?

Khả năng lọc phụ thuộc vào bộ lọc được trang bị trên từng thiết bị. Không nên mặc định mọi HRV hoặc ERV đều có khả năng lọc bụi mịn ở cùng một cấp độ.

HRV và ERV có phù hợp cho nhà máy không?

Có thể phù hợp trong một số trường hợp. Tuy nhiên, nhà máy cần đánh giá đặc tính khí thải, nguy cơ nhiễm chéo, lưu lượng gió và yêu cầu thông gió trước khi lựa chọn.