Giải pháp HVAC Hydronic giúp trụ sở Aalberts vận hành bằng 100% năng lượng tái tạo

Liệu một công trình gần 34.000 m² có thể vận hành hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo?

Trong xu hướng phát triển công trình xanh, mục tiêu của hệ thống HVAC không còn dừng lại ở việc đảm bảo tiện nghi nhiệt mà còn phải tối ưu hiệu suất năng lượng, giảm phát thải carbon và hướng tới vận hành bền vững. Đặc biệt với các công trình quy mô lớn như văn phòng, nhà máy, trung tâm nghiên cứu hay trung tâm dữ liệu, việc cân bằng giữa hiệu quả vận hành và tiêu thụ năng lượng luôn là một bài toán kỹ thuật phức tạp.

Thay vì tối ưu từng thiết bị riêng lẻ như Chiller hay Heat Pump, xu hướng hiện nay là xây dựng một hệ thống HVAC Hydronic đồng bộ, trong đó các giải pháp lưu trữ nhiệt, điều áp, cân bằng thủy lực, xử lý chất lượng nước, thu hồi nhiệt và điều khiển thông minh được tích hợp để nâng cao hiệu quả của toàn bộ công trình.

Một ví dụ tiêu biểu cho cách tiếp cận này là trụ sở mới của Aalberts Hydronic Flow Control tại Almere, Hà Lan. Với diện tích 33.788 m², công trình được vận hành hoàn toàn bằng 100% năng lượng tái tạo, đạt chứng nhận BREEAM Outstanding, Energy Label A++ và được đề cử là một trong những tòa nhà bền vững tiêu biểu trên thế giới. Thông qua case study này, chúng ta có thể thấy rõ vai trò của giải pháp HVAC Hydronic trong việc hiện thực hóa các công trình xanh hiệu suất cao và những bài học kỹ thuật có thể tham khảo cho các dự án tại Việt Nam.

Tổng quan dự án: Trụ sở Aalberts Hydronic Flow Control – Mô hình công trình xanh của tương lai

Đặt tại thành phố Almere, Hà Lan, trụ sở mới của Aalberts Hydronic Flow Control (Aalberts hfc) là một tổ hợp hiện đại tích hợp nhiều chức năng, bao gồm văn phòng làm việc, trung tâm nghiên cứu và phát triển (R&D), nhà máy sản xuất, kho vận và trung tâm đào tạo kỹ thuật. Với tổng diện tích 33.788 m², đây không chỉ là nơi làm việc của tập đoàn mà còn là công trình được xây dựng để hiện thực hóa các giải pháp HVAC Hydronic tiên tiến do chính Aalberts nghiên cứu và phát triển.

Ngay từ giai đoạn thiết kế, dự án đã đặt mục tiêu hướng tới một công trình có khả năng vận hành bền vững trong dài hạn, giảm tối đa mức tiêu thụ năng lượng và khai thác hiệu quả các nguồn năng lượng tái tạo. Theo case study của Aalberts, toàn bộ tòa nhà hiện vận hành bằng 100% năng lượng tái tạo, đạt chứng nhận BREEAM Outstanding – cấp đánh giá cao nhất của hệ thống chứng nhận công trình xanh BREEAM, đồng thời được xếp hạng Energy Label A++ về hiệu quả sử dụng năng lượng. Công trình cũng được ghi nhận là một trong những tòa nhà bền vững tiêu biểu trên thế giới.

Không chỉ là trụ sở doanh nghiệp, Almere còn được Aalberts xem như một công trình trình diễn (showcase), nơi các giải pháp HVAC Hydronic được ứng dụng và kiểm chứng trong điều kiện vận hành thực tế. Đây là nền tảng để đánh giá hiệu quả của các công nghệ tiết kiệm năng lượng trước khi triển khai cho các dự án thương mại, công nghiệp và công trình xanh trên toàn thế giới.

Giải pháp điều khiển thủy lực Flamco tối ưu hiệu quả cho hệ Chiller

Future Ready Building – Khi HVAC Hydronic trở thành nền tảng của công trình xanh

Trong nhiều năm, khi nhắc đến công trình xanh, người ta thường nghĩ đến pin năng lượng mặt trời, vật liệu thân thiện với môi trường hay hệ thống quản lý tòa nhà thông minh. Tuy nhiên, những yếu tố đó chỉ phát huy hiệu quả khi được kết nối bởi một hệ thống kỹ thuật có khả năng phân phối, lưu trữ và sử dụng năng lượng một cách tối ưu. Đó cũng chính là lý do hệ thống HVAC Hydronic ngày càng được xem là nền tảng của các Future Ready Building.

Khác với cách thiết kế truyền thống, nơi từng hệ thống sưởi ấm, làm mát hay nước nóng hoạt động tương đối độc lập, mô hình công trình tương lai hướng tới việc liên kết tất cả các nguồn năng lượng thành một hệ thống thống nhất. Nhiệt lượng dư từ quá trình sản xuất có thể được thu hồi để phục vụ sưởi ấm; điện từ năng lượng mặt trời được ưu tiên cấp cho bơm nhiệt; trong khi năng lượng nhiệt được lưu trữ để sử dụng khi nhu cầu tăng cao. Nhờ đó, năng lượng không chỉ được tạo ra mà còn được tái sử dụng nhiều lần, góp phần giảm tiêu thụ điện và hạn chế phát thải carbon. Đây chính là tư duy thiết kế xuyên suốt của dự án Almere.

Một trong những điểm đáng chú ý của case study là việc Aalberts lựa chọn hệ thống làm mát bằng nước (Water-based Cooling System) làm nền tảng cho toàn bộ giải pháp HVAC. Theo tài liệu dự án, công nghệ này hoàn toàn có thể đáp ứng hiệu quả cho các công trình có diện tích trên 30.000 m², đồng thời mang lại môi trường làm việc ổn định và tiết kiệm năng lượng hơn so với nhiều giải pháp làm mát truyền thống. Với khả năng truyền nhiệt vượt trội của nước, hệ thống đạt hiệu quả trao đổi nhiệt cao hơn, giảm nhu cầu tiêu thụ điện năng và đặc biệt phù hợp với các công trình có tải nhiệt lớn hoặc yêu cầu vận hành liên tục.

Điều đáng học hỏi từ dự án Almere không nằm ở việc sử dụng một công nghệ riêng lẻ, mà ở cách các công nghệ được tích hợp để bổ trợ cho nhau trong cùng một hệ thống HVAC Hydronic. Chính tư duy thiết kế đồng bộ này đã giúp công trình đạt hiệu quả năng lượng cao, giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và đáp ứng các tiêu chuẩn phát triển bền vững ngay từ khi đưa vào vận hành. Các phần tiếp theo sẽ phân tích chi tiết hơn cách Aalberts kết hợp năng lượng mặt trời, bơm nhiệt, thu hồi nhiệt, lưu trữ nhiệt và các giải pháp Hydronic để tạo nên một hệ thống vận hành bằng 100% năng lượng tái tạo.

Cách Aalberts xây dựng một hệ HVAC Hydronic vận hành bằng 100% năng lượng tái tạo

Sau khi hiểu tư duy thiết kế của một Future Ready Building, câu hỏi tiếp theo là: Aalberts đã hiện thực hóa mô hình này như thế nào? Câu trả lời nằm ở cách toàn bộ hệ HVAC Hydronic được xây dựng như một chu trình năng lượng khép kín.

Khác với nhiều công trình xanh chỉ tập trung vào từng hạng mục tiết kiệm năng lượng, dự án Almere được xây dựng dựa trên nguyên tắc khai thác – lưu trữ – phân phối – tái sử dụng năng lượng, giúp giảm tối đa tổn thất trong quá trình vận hành và hạn chế sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng hóa thạch.

Nền tảng của hệ thống là hơn 6.000 tấm pin năng lượng mặt trời (PV) được lắp đặt trên mái công trình. Nguồn điện tạo ra không chỉ đáp ứng nhu cầu của khu văn phòng mà còn cung cấp một phần điện năng cho khu vực sản xuất, góp phần hình thành nguồn năng lượng tái tạo ổn định cho toàn bộ tòa nhà.

Bên cạnh nguồn điện mặt trời, Aalberts còn tận dụng nhiệt dư phát sinh từ khu vực sản xuất. Thay vì thải bỏ ra môi trường, nhiệt từ các máy nén khí được thu hồi và lưu trữ trong hai bình đệm dung tích 5.000 lít, sau đó được phân phối trở lại để đáp ứng nhu cầu sưởi ấm cho khu văn phòng và nhà máy. Cách tiếp cận này giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, đồng thời giảm tải cho các thiết bị gia nhiệt trong những thời điểm nhu cầu tăng cao.

Khi lượng nhiệt thu hồi không đủ, bơm nhiệt sẽ đóng vai trò bổ sung năng lượng cho hệ thống sưởi và làm mát. Điểm đáng chú ý là các bơm nhiệt này cũng sử dụng nguồn điện do hệ thống pin mặt trời tạo ra, hình thành một chu trình năng lượng khép kín giữa sản xuất điện, thu hồi nhiệt và điều hòa nhiệt độ trong công trình. Đối với hệ thống nước nóng sinh hoạt, Aalberts sử dụng FlexTherm Eco để tạo và lưu trữ nhiệt, giúp tận dụng tối đa nguồn điện tái tạo và giảm nhu cầu sử dụng năng lượng từ bên ngoài.

Ở phía phân phối năng lượng, công trình sử dụng hệ thống làm mát bằng nước, kết hợp với trần làm mát và hệ thống điều hòa nhiệt qua sàn tại các khu vực sử dụng chung. Theo case study, giải pháp này không chỉ mang lại môi trường làm việc ổn định mà còn giảm nhu cầu lưu thông không khí cưỡng bức, qua đó hạn chế tiếng ồn và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong mùa hè.

Các giải pháp HVAC Hydronic tiêu biểu tại trụ sở Aalberts Almere

Để toàn bộ hệ thống vận hành ổn định trong thời gian dài, Aalberts tích hợp thêm các giải pháp Hydronic như điều áp, phân phối lưu lượng, giám sát từ xa và kiểm soát chất lượng nước. Mặc dù mỗi giải pháp đảm nhận một chức năng riêng, nhưng khi được kết nối trong cùng một hệ thống, chúng góp phần duy trì áp suất ổn định, tối ưu lưu lượng tuần hoàn, giảm tổn thất năng lượng và nâng cao độ tin cậy của toàn bộ công trình. Đây cũng là tư duy thiết kế đặc trưng của HVAC Hydronic hiện đại: tối ưu hiệu suất ở cấp độ hệ thống, thay vì chỉ tối ưu từng thiết bị riêng lẻ.

Engineering Insight: Từ tối ưu thiết bị đến tối ưu toàn hệ thống

Điểm giá trị nhất mà case study tại trụ sở Aalberts Hydronic Flow Control mang lại không nằm ở việc ứng dụng nhiều công nghệ tiên tiến, mà ở tư duy thiết kế hệ thống HVAC Hydronic. Thay vì tập trung tối ưu hiệu suất của từng thiết bị riêng lẻ, Aalberts lựa chọn cách tiếp cận dựa trên hiệu quả vận hành của toàn bộ hệ thống trong suốt vòng đời công trình.

Đây cũng là sự khác biệt giữa hai phương pháp thiết kế HVAC đang tồn tại hiện nay:

Tư duy System-centric cũng chính là định hướng mà Aalberts Hydronic Flow Control theo đuổi trong quá trình phát triển các giải pháp HVAC Hydronic. Những giải pháp như Flamcomat (hệ điều áp và khử khí), FlexTherm Eco (hệ thống nước nóng sinh hoạt), Buffer Tank (bình đệm tích trữ nhiệt), NexusValve Vivax PICV (van cân bằng kết hợp điều khiển tự động), cùng các giải pháp xử lý chất lượng nước và giám sát hệ thống đều không được xem là những thiết bị hoạt động độc lập. Mỗi giải pháp đảm nhiệm một chức năng riêng nhưng được thiết kế để phối hợp với nhau trong cùng một hệ HVAC Hydronic, nhằm duy trì áp suất, lưu lượng, nhiệt độ và chất lượng nước ổn định trong suốt quá trình vận hành.

Đó cũng là xu hướng đang được nhiều công trình thương mại, bệnh viện, trung tâm dữ liệu và nhà máy trên thế giới áp dụng. Khi yêu cầu về hiệu suất năng lượng và phát triển bền vững ngày càng cao, giá trị của một hệ HVAC không còn được đánh giá qua từng thiết bị riêng lẻ, mà qua khả năng kết nối các công nghệ thành một hệ thống Hydronic đồng bộ, linh hoạt và tối ưu trong suốt vòng đời công trình.

Hiệu quả vận hành theo mùa – Góc nhìn khác biệt của một công trình sử dụng năng lượng tái tạo

Một điểm đáng chú ý trong case study là Aalberts không chỉ đánh giá hiệu quả của hệ thống theo mức tiêu thụ năng lượng trung bình, mà còn phân tích khả năng vận hành trong từng mùa trong năm. Điều này phản ánh đúng thực tế của các công trình hiện đại, khi nhu cầu sưởi ấm và làm mát luôn thay đổi theo điều kiện thời tiết và bức xạ mặt trời.

Vào mùa hè, thời điểm nhu cầu làm mát đạt mức cao nhất, hệ thống pin năng lượng mặt trời cũng tạo ra sản lượng điện lớn nhất. Nguồn điện này được ưu tiên cấp cho các bơm nhiệt, giúp chuyển đổi 1 kW điện từ pin mặt trời thành khoảng 3,5 kW công suất làm mát. Đồng thời, hệ thống làm mát bằng nước kết hợp với trần và sàn làm mát giúp duy trì môi trường làm việc ổn định mà không tạo ra luồng gió mạnh hay tiếng ồn như nhiều hệ thống điều hòa không khí truyền thống. Đối với nước nóng sinh hoạt, hệ thống FlexTherm Eco tiếp tục tận dụng nguồn điện mặt trời để tạo và lưu trữ nhiệt, nhờ đó chi phí năng lượng cho cả làm mát và nước nóng trong mùa hè gần như được loại bỏ.

Trong mùa xuân và mùa thu, khi các khu vực trong tòa nhà có mức bức xạ mặt trời khác nhau, hệ thống chuyển sang chế độ vận hành linh hoạt. Những khu vực nhận nhiều ánh nắng được làm mát bằng bơm nhiệt và hệ thống phân phối nước lạnh, trong khi các khu vực ít ánh sáng hơn được sưởi ấm bằng nguồn nhiệt thu hồi từ khu vực sản xuất. Cách điều phối này giúp duy trì sự thoải mái về nhiệt cho người sử dụng mà không cần gia tăng đáng kể mức tiêu thụ năng lượng.

Theo tài liệu dự án, nhờ cách thiết kế này, công trình vận hành hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo và không phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch hay nguồn năng lượng bên ngoài. Trong quá trình khai thác, hệ thống chỉ cần kiểm tra định kỳ chất lượng không khí, áp suất và chất lượng nước mỗi năm, không phát sinh các hoạt động sửa chữa lớn liên quan đến hệ thống HVAC. Điều này cho thấy hiệu quả của một giải pháp Hydronic được thiết kế đồng bộ không chỉ thể hiện ở khả năng tiết kiệm năng lượng mà còn ở việc giảm đáng kể chi phí vận hành và bảo trì trong dài hạn.

Kết luận

Case study về trụ sở Aalberts Hydronic Flow Control tại Almere cho thấy, nền tảng của một công trình xanh không nằm ở việc sở hữu nhiều công nghệ tiên tiến, mà ở khả năng kết nối tất cả các giải pháp thành một hệ HVAC Hydronic đồng bộ. Khi nguồn điện từ năng lượng mặt trời, nhiệt dư từ quá trình sản xuất, hệ thống bơm nhiệt, lưu trữ nhiệt, phân phối năng lượng và các giải pháp điều áp, cân bằng thủy lực hay xử lý chất lượng nước được tích hợp trong cùng một hệ thống, năng lượng có thể được khai thác, lưu trữ, phân phối và tái sử dụng một cách hiệu quả. Chính tư duy thiết kế theo hệ thống này đã giúp công trình vận hành hoàn toàn bằng 100% năng lượng tái tạo, đồng thời đạt hiệu quả năng lượng và tính bền vững ở mức rất cao.

Đây cũng là bài học có giá trị đối với các dự án công trình xanh tại Việt Nam. Trong bối cảnh yêu cầu về tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải carbon và tối ưu chi phí vận hành ngày càng được chú trọng, việc đầu tư vào một hệ HVAC Hydronic được thiết kế đồng bộ ngay từ đầu sẽ mang lại hiệu quả lâu dài hơn nhiều so với việc tối ưu từng thiết bị riêng lẻ sau khi công trình đã đi vào hoạt động.

Là nhà phân phối chính thức của Flamco tại Việt Nam, PGTECH không chỉ cung cấp các thiết bị cho hệ HVAC Hydronic như bình giãn nở, hệ điều áp, thiết bị khử khí, lọc tách cặn, van cân bằng hay các giải pháp lưu trữ nhiệt, mà còn đồng hành cùng các đơn vị tư vấn thiết kế, nhà thầu cơ điện và chủ đầu tư trong việc lựa chọn giải pháp phù hợp với từng công trình. Thông qua việc chia sẻ các case study quốc tế và kinh nghiệm triển khai thực tế, PGTECH mong muốn góp phần đưa những giải pháp HVAC hiệu suất cao và phát triển bền vững đến gần hơn với thị trường Việt Nam.

PGTECH GROUP LIMITED - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Copyright © - Bản quyền bài viết thuộc về PGTech Việt Nam

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

                                               Kỹ sư: Quang Tùng

PGTECH GROUP LIMITED

 Địa Chỉ: Tầng 3, Toà Nhà Bắc Hà C14-CT1 phố Tố Hữu, phường Đại Mỗ, thành phố Hà Nội, Việt Nam. 

Điện Thoại: 024-730235 88 - Hotline: 0962 875 986

Email: info@pgtech.com.vn      sales@pgtech.com.vn 

Website: www.pgtech.com.vn