Tin tức
Sơ đồ hệ DHW tuần hoàn: nguyên lý & các thành phần bắt buộc
Trong các công trình có nhu cầu dùng nước nóng liên tục như khách sạn, căn hộ dịch vụ, spa, nhà hàng, bệnh viện, hoặc nhà phố nhiều tầng, “DHW tuần hoàn” (Domestic Hot Water Recirculation – hệ nước nóng sinh hoạt có đường hồi tuần hoàn) gần như là cấu phần bắt buộc nếu muốn mở vòi là có nước nóng, giảm xả bỏ lãng phí và tăng trải nghiệm người dùng.
Bài viết này đi thẳng vào 2 phần quan trọng nhất: nguyên lý và sơ đồ hệ DHW tuần hoàn, đồng thời liệt kê các thành phần bắt buộc (không có cũng chạy được nhưng sẽ lỗi, hoặc chạy được nhưng rất tốn điện/tốn nước/không an toàn). Trong quá trình trình bày, mình sẽ điểm qua một số mã máy bơm tuần hoàn nước nóng Wilo như WiLo PH-045E, WiLo PH-401E, WiLo PH-1500Q… để bạn dễ hình dung nhóm công suất/ứng dụng (mang tính gợi ý). Ngoài ra, ở một số công trình, DHW thường đi kèm giải pháp máy bơm nước tăng áp Wilo để đảm bảo áp lực cấp nước ổn định cho các tầng cao.
DHW tuần hoàn là gì và vì sao phải có “đường hồi”?
DHW là nước nóng sinh hoạt: nước tắm, rửa tay, rửa bát, vệ sinh… Hệ DHW “không tuần hoàn” nghĩa là: nước nóng được tạo tại bình nóng/lò hơi và cấp ra đường ống; khi không dùng, nước trong ống dần nguội. Lúc mở vòi, bạn phải xả một lượng nước nguội trong ống trước khi nước nóng đến.
DHW tuần hoàn bổ sung đường hồi (return line) đưa nước nóng về lại nguồn tạo nhiệt. Một máy bơm tuần hoàn nước nóng Wilo (hoặc tương đương) sẽ duy trì dòng chảy nhỏ liên tục/gián đoạn trong vòng ống, giữ nhiệt độ nước trong mạng phân phối ở mức mục tiêu. Kết quả:
- Giảm thời gian chờ nước nóng (cảm giác “nước nóng tới ngay”).
- Giảm lãng phí nước do không phải xả bỏ đoạn nước nguội.
- Ổn định nhiệt độ tại các điểm dùng, nhất là điểm xa.
- Dễ quản lý vệ sinh, vận hành theo tiêu chuẩn (kết hợp chu trình nhiệt, xả cặn, kiểm soát “dead-leg”).
Đổi lại, DHW tuần hoàn có tổn thất nhiệt trên đường ống và tiêu thụ điện của bơm. Vì vậy, sơ đồ đúng + đủ thành phần bắt buộc là yếu tố quyết định hệ chạy “ngon” hay “đốt tiền”.
Nguyên lý vận hành: vòng tuần hoàn hoạt động ra sao?
Về bản chất, DHW tuần hoàn là một vòng kín thủy lực gồm:
- Nguồn tạo nhiệt: bình nước nóng, bồn chứa + lò hơi, heat pump, solar tank + backup, bộ trao đổi nhiệt (HX)…
- Đường cấp nước nóng (hot supply) đến các khu/nhánh sử dụng.
- Đường hồi tuần hoàn (hot return) thu nước nóng (đã mất một phần nhiệt) về lại nguồn.
- Bơm tuần hoàn tạo chênh áp để duy trì lưu lượng vòng hồi.
- Thiết bị cân bằng/điều tiết để nhánh xa gần nhận nhiệt đồng đều.
Điểm mấu chốt: Dòng tuần hoàn không nhằm “cấp nước”, mà nhằm giữ nóng đường ống. Nước tại các vòi/tay sen khi mở ra vẫn là dòng cấp chính (phụ thuộc áp lực, thường phải ổn định bằng bồn mái, bơm cấp, hoặc máy bơm nước tăng áp Wilo trong nhiều tòa nhà). Dòng tuần hoàn chỉ là “dòng nền” chạy qua đường ống để hạn chế nguội.
Sơ đồ DHW tuần hoàn cơ bản (dễ dùng nhất cho đa số công trình)
Dưới đây là sơ đồ nguyên lý dạng chữ (concept) cho một hệ điển hình: có bồn chứa nước nóng, van trộn chống bỏng, vòng hồi và bơm tuần hoàn:
(1) Nước lạnh cấp ---> [Van khóa] ---> [Lọc Y] ---> [Bồn nước nóng / HX]
| |
| +--> (Nước nóng ra)
| |
| v
| [Van trộn nhiệt]
| |
| v
| ĐƯỜNG CẤP NÓNG
| tới các nhánh dùng
| |
| v
| (Các điểm dùng)
| |
| v
+------------------ ĐƯỜNG HỒI NÓNG ----+
|
v
[Van 1 chiều]
|
v
[Bơm tuần hoàn]
|
v
(Về bồn/HX)
Ở sơ đồ này, van trộn nhiệt (TMV) là phần cực quan trọng để:
- Giữ nhiệt độ phân phối ra mạng ở mức an toàn (ví dụ 45–50°C tại vòi) trong khi bồn có thể lưu ở mức cao hơn để dự phòng và vệ sinh (tuỳ thiết kế).
- Tránh bỏng nước nóng, đặc biệt trong khách sạn, bệnh viện, nhà có trẻ nhỏ.
Máy bơm tuần hoàn nước nóng Wilo đặt ở đường hồi (vị trí phổ biến) giúp bơm làm việc với nhiệt độ ổn định và ít rủi ro “đẩy” vào mạng phân phối sai cách. Với công trình nhỏ, đôi khi người ta dùng các model như WiLo PH-045E hoặc WiLo PH-101E; với vòng hồi dài hơn hoặc yêu cầu lưu lượng lớn hơn có thể gặp nhóm WiLo PH-400E / WiLo PH-401E, hoặc các mã như WiLo PH-1500Q, WiLo PH-2200Q tuỳ cấu hình công trình (mình đang nêu theo hướng “nhận diện dòng sản phẩm”, còn chọn cụ thể cần tính cột áp – lưu lượng và tổn thất).
Gợi ý thực tế: Nếu bạn đang làm DHW cho khách sạn/tòa nhà, đừng nhầm lẫn giữa “bơm tuần hoàn DHW” và “bơm cấp áp lực”. Bơm tuần hoàn giữ nóng; còn áp lực cho phòng tắm/vòi sen thường phải có máy bơm nước tăng áp Wilo (ví dụ nhóm biến tần/điện tử/bình tích áp) hoặc hệ cấp nước tương đương.
Các biến thể sơ đồ DHW tuần hoàn (chọn đúng để đỡ lỗi)
Vòng tuần hoàn kiểu “ring main” (vòng chính)
Hot supply đi vòng qua các khu vực, cuối vòng nối về hot return. Ưu điểm: phân phối tương đối đều; dễ giữ nhiệt nếu cách nhiệt tốt. Nhược: nếu vòng rất lớn, cần cân bằng kỹ.
Phù hợp: khách sạn, resort, tòa nhà có hành lang dài.
Vòng hồi theo từng trục/zone (zoning)
Mỗi trục đứng hoặc mỗi khu (zone) có 1 đường hồi riêng, có van cân bằng. Tránh tình trạng nhánh xa bị “đói nhiệt”.
Phù hợp: công trình nhiều tầng, nhiều khu độc lập.
Tuần hoàn theo nhánh với van cân bằng nhiệt (thermostatic balancing valve)
Mỗi nhánh hồi gắn một van cân bằng nhiệt tự động, nó “mở/khép” theo nhiệt độ nhánh để đảm bảo các nhánh cùng đạt nhiệt độ mục tiêu.
Phù hợp: hệ phức tạp, nhiều nhánh, cần vận hành ổn định theo mùa/giờ.
Tuần hoàn điểm dùng (point-of-use recirculation)
Bơm nhỏ đặt gần khu vệ sinh cuối tuyến, đẩy nước nóng về đường lạnh hoặc đường hồi giả lập (tuỳ cấu hình). Cách này có thể giảm kéo đường hồi nhưng yêu cầu thiết kế rất cẩn thận để tránh trộn lẫn, và phải đảm bảo an toàn vệ sinh.
Phù hợp: nhà cải tạo, khó kéo đường hồi, nhưng không phải “chuẩn vàng” cho dự án lớn.
Danh sách “thành phần bắt buộc” trong hệ DHW tuần hoàn
Đây là phần bạn có thể dùng như checklist cho thiết kế/thi công/giám sát.
Nhóm A – Nguồn tạo nhiệt và an toàn áp suất/nhiệt độ
- Thiết bị tạo nước nóng: bình nóng, heat pump, lò hơi + bộ trao đổi nhiệt (HX), solar tank + backup…
- Van an toàn áp suất (PRV/relief valve) cho bồn/hệ.
- Bình giãn nở (expansion tank) cho đường nước nóng (rất hay bị bỏ quên). Khi nước nóng lên nở thể tích, nếu không có bình giãn nở, áp sẽ tăng, xả PRV liên tục, gây “chảy nước vô tội vạ”.
- Đồng hồ áp suất + nhiệt kế tại các điểm chính (ít nhất gần nguồn).
- Van xả cặn / xả đáy (maintenance).
Lưu ý: Với công trình lớn, nguồn nước lạnh cấp vào hệ DHW thường đi qua cụm cấp áp lực hoặc bồn nước. Nhiều nơi dùng máy bơm nước Wilo để ổn định áp lực cấp vào hệ tạo nước nóng và các tầng dùng nước.
Nhóm B – Phân phối nhiệt độ an toàn (cực quan trọng)
- Van trộn nhiệt (Thermostatic Mixing Valve – TMV): trộn nóng/lạnh để ra nhiệt độ phân phối an toàn, chống bỏng và ổn định cảm giác tắm.
- Van một chiều (check valve) ở các điểm cần thiết để tránh chảy ngược và hiện tượng thermosiphon (đối lưu tự nhiên gây “trôi nhiệt” sai hướng).
- Cách nhiệt đường ống (insulation): nếu không cách nhiệt, bạn đang “đốt điện để sưởi hành lang”.
Nhóm C – Vòng hồi tuần hoàn và điều tiết
- Đường hồi tuần hoàn (return line): bố trí liên tục, hạn chế “dead-leg”.
- Máy bơm tuần hoàn: đặt đúng vị trí, đúng chiều.
- Ví dụ nhóm máy bơm tuần hoàn nước nóng Wilo: WiLo PH-045E, WiLo PH-101E, WiLo PH-123E, WiLo PH-251E, WiLo PH-254E, WiLo PH-400E, WiLo PH-401E, WiLo PH-1500Q, WiLo PH-2200Q… (liệt kê để bạn nhận diện dải mã; chọn chính xác cần dựa vào tính toán).
- Van cân bằng (balancing valve) hoặc van cân bằng nhiệt cho từng nhánh hồi, để nhánh gần không “ăn hết” lưu lượng khiến nhánh xa nguội.
- Van khóa cô lập (isolation valves) trước/sau bơm, trước/sau TMV, tại các nhánh chính để bảo trì không phải xả cả hệ.
- Lọc Y/strainer bảo vệ bơm và van cân bằng khỏi cặn.
Nhóm D – Điều khiển vận hành (không bắt buộc tuyệt đối nhưng nên có)
- Timer chạy theo khung giờ sử dụng (nhất là nhà phố, văn phòng).
- Aquastat/cảm biến nhiệt điều khiển theo nhiệt độ hồi: nhiệt độ xuống thì bơm chạy, đạt ngưỡng thì dừng.
- Chế độ chống Legionella (tuỳ tiêu chuẩn và phương án nước nóng): nâng nhiệt định kỳ, kết hợp kiểm soát điểm chết.
Vị trí đặt bơm tuần hoàn: đặt sai là ồn, nóng, và không hiệu quả
Vị trí phổ biến nhất: bơm đặt trên đường hồi, sát điểm hồi về nguồn.
Lý do:
- Bơm “kéo” nước qua vòng hồi về nguồn, vận hành ổn định.
- Dễ bố trí van một chiều, van khóa, lọc Y để bảo trì.
- Giảm nguy cơ “đẩy” nước nóng sai hướng vào nhánh.
Khi chọn máy bơm tuần hoàn nước nóng Wilo, bạn nên kiểm tra:
- Hướng lắp (nhiều bơm tuần hoàn yêu cầu trục nằm ngang).
- Nhiệt độ chất lỏng làm việc.
- Cột áp đủ để thắng tổn thất đường hồi + van cân bằng.
- Mức ồn (quan trọng nếu đặt gần phòng ngủ/khu nghỉ).
Với nhà nhỏ, đôi khi chỉ cần một model nhỏ như WiLo PH-045E; còn công trình dài hoặc nhiều nhánh, nhóm như WiLo PH-401E hoặc các mã “Q” như WiLo PH-1500Q có thể xuất hiện tuỳ thiết kế. Mình nhắc lại: mã chỉ là ví dụ nhận diện, chọn đúng vẫn phải dựa trên “tổn thất + lưu lượng tuần hoàn”.
Tại sao phải có van cân bằng? (Nếu không, nhánh xa sẽ luôn thua)
Trong mạng tuần hoàn, nước luôn chọn đường có trở lực nhỏ nhất. Kết quả thường gặp:
- Nhánh gần nguồn: nóng “phà phà”
- Nhánh xa: nước ấm ấm hoặc lạnh, khách phàn nàn “mở 2 phút mới nóng”
Van cân bằng giúp “ép” nhánh gần tăng trở lực để chia lưu lượng hợp lý cho nhánh xa. Với hệ lớn, dùng van cân bằng nhiệt sẽ tiện hơn vì tự điều chỉnh theo nhiệt độ.
Bạn sẽ thấy vai trò van cân bằng rõ nhất ở khách sạn/condotel: nếu không cân bằng, bạn có thể lắp bơm lớn cỡ nào cũng không giải quyết triệt để, vì dòng vẫn đi nhánh dễ.
DHW tuần hoàn và máy bơm nước tăng áp Wilo: mối liên hệ dễ bị nhầm
Một hệ DHW tuần hoàn tốt không tự đảm bảo áp lực tại vòi. Áp lực phụ thuộc:
- Nguồn cấp nước lạnh (bồn mái, bồn ngầm + bơm cấp, cấp trực tiếp…)
- Tổn thất trên đường ống cấp
- Chênh cao tầng
- Mức sử dụng đồng thời (đỉnh điểm sáng/chiều)
Vì thế, trong công trình nhiều tầng, bạn thường cần máy bơm nước tăng áp Wilo để:
- Ổn định áp lực cấp nước lạnh vào nguồn tạo nước nóng.
- Ổn định áp lực cấp nước nóng đến các phòng khi mở đồng thời.
Ở góc vận hành, DHW tuần hoàn giúp nước “đến nhanh và ổn định nhiệt”, còn máy bơm nước tăng áp Wilo giúp “ra mạnh và ổn định áp”. Hai hệ này thường đi cùng nhau trong khách sạn và nhà phố nhiều tầng.
Nguyên tắc thiết kế sơ đồ DHW tuần hoàn “đúng chuẩn” (tối ưu ngay từ bản vẽ)
Tránh “dead-leg” và đoạn ống chết
Dead-leg là đoạn ống cụt ít/không có dòng chảy, dễ nguội và khó kiểm soát vệ sinh. Trong sơ đồ DHW tuần hoàn, cần bố trí sao cho các nhánh “điểm xa” có đường hồi hợp lý, hạn chế đoạn cụt kéo dài.
Cách nhiệt là bắt buộc
Không cách nhiệt mà lắp bơm tuần hoàn giống như “bật điều hoà mở cửa”. Cách nhiệt tốt giúp:
- Giảm công suất nhiệt cần bù
- Giảm thời gian bơm chạy
- Giảm biến động nhiệt độ hồi
Tách zone cho công trình lớn
Đừng cố dùng 1 vòng hồi cho cả tòa nhà dài và nhiều tầng. Tách zone giúp:
- Dễ cân bằng
- Dễ vận hành theo khung giờ
- Giảm yêu cầu cột áp bơm
Đặt cảm biến/điểm đo đúng chỗ
Nếu điều khiển bơm theo nhiệt độ hồi, đặt cảm biến ở:
- Đầu hồi về nguồn
- Hoặc ở nhánh “xa nhất” (tuỳ chiến lược)
Điều khiển bơm tuần hoàn: chạy 24/7 hay chạy theo nhiệt độ?
Không có câu trả lời “một kiểu cho tất cả”, nhưng có 3 chiến lược phổ biến:
Cách 1: Chạy liên tục (24/7)
- Ưu: luôn sẵn nước nóng, đơn giản
- Nhược: tốn điện + tốn nhiệt (đặc biệt nếu cách nhiệt kém)
Dùng cho: khách sạn cao cấp cần trải nghiệm tối đa, hoặc khu sử dụng liên tục.
Cách 2: Timer theo giờ cao điểm
- Ưu: giảm điện rõ rệt, phù hợp nhà phố/văn phòng
- Nhược: giờ ngoài lịch có thể chờ lâu
Cách 3: Điều khiển theo nhiệt độ hồi (hiệu quả nhất nếu làm đúng)
- Bơm chạy khi nhiệt hồi xuống dưới ngưỡng, dừng khi đạt ngưỡng
- Kết hợp timer để “không chạy vô ích” lúc nửa đêm
Dù dùng cách nào, lựa chọn máy bơm tuần hoàn nước nóng Wilo đúng cột áp và mức ồn vẫn là nền tảng. Khi hệ có thêm booster để ổn định áp lực, bạn sẽ thấy sự phối hợp giữa bơm tuần hoàn và máy bơm nước tăng áp Wilo càng rõ: một bên giữ nhiệt, một bên giữ áp.
Các lỗi thường gặp khi thi công sơ đồ DHW tuần hoàn (và cách tránh)
Lỗi 1: Không có van một chiều → chảy ngược, “trôi nhiệt”
- Hậu quả: nước nóng chạy sai hướng, nhánh này nóng nhánh kia lạnh, hoặc nóng giả do đối lưu.
- Cách tránh: bố trí check valve đúng vị trí (thường ở đường hồi, gần bơm).
Lỗi 2: Không có van cân bằng → nhánh xa không bao giờ nóng đều
- Cách tránh: có balancing valve/thermostatic balancing cho từng nhánh hồi.
Lỗi 3: Bỏ qua bình giãn nở DHW → PRV xả nước liên tục
- Cách tránh: luôn có expansion tank phù hợp dung tích và áp.
Lỗi 4: Không có lọc Y → kẹt bơm/van, giảm lưu lượng
- Cách tránh: lọc Y trước bơm, vệ sinh định kỳ.
Lỗi 5: Cách nhiệt qua loa hoặc bỏ cách nhiệt ở “đoạn ngắn”
- Đoạn ngắn lại thường ở khu kỹ thuật và gần nguồn – nơi thất thoát nhiệt lớn.
Lỗi 6: Chọn bơm theo “cảm giác” thay vì tính tổn thất
- Hậu quả: bơm nhỏ quá thì tuần hoàn yếu, lớn quá thì ồn, nóng, tốn điện, dễ xói mòn van.
Gợi ý sơ đồ cho 3 tình huống thực tế
Nhà phố 3–5 tầng (ít nhánh)
- 1 vòng hồi chính
- 1 bơm tuần hoàn (ví dụ nhóm WiLo PH-045E / WiLo PH-101E tuỳ chiều dài ống và tổn thất)
- TMV chống bỏng
- Timer + cảm biến nhiệt hồi (nếu muốn tiết kiệm)
Nếu áp lực yếu ở tầng cao, bổ sung máy bơm nước tăng áp Wilo (điện tử/bình tích áp/biến tần) cho mạng cấp.
Khách sạn mini 20–60 phòng
- Chia trục đứng theo zone
- Van cân bằng nhiệt cho từng trục
- Bơm tuần hoàn chọn theo tổng tổn thất vòng hồi (có thể gặp nhóm WiLo PH-400E / WiLo PH-401E hoặc mã “Q” như WiLo PH-1500Q tuỳ cấu hình)
- Điều khiển theo nhiệt độ hồi + timer
- Booster áp lực thường cần: máy bơm nước tăng áp Wilo để đảm bảo nhiều phòng dùng đồng thời.
Resort/tòa nhà lớn, hành lang dài
- Ring main + zoning theo khu
- Nhiều điểm đo nhiệt
- BMS giám sát bơm, nhiệt, thời gian chạy
- Cách nhiệt chất lượng cao, chống thất thoát nhiệt
Checklist nghiệm thu nhanh (đúng kiểu “bật là chạy”)
- Đúng sơ đồ: có đường hồi, đúng chiều chảy, không thiếu nhánh hồi
- Có TMV và set nhiệt độ ra mạng hợp lý
- Có PRV + bình giãn nở DHW + đồng hồ áp/nhiệt
- Bơm tuần hoàn lắp đúng chiều, đúng tư thế trục, có van khóa 2 đầu
- Có check valve và lọc Y (vệ sinh được)
- Có balancing valve/thermostatic balancing cho nhánh hồi
- Cách nhiệt đầy đủ (đặc biệt khu kỹ thuật, gần nguồn)
- Xả khí tốt, không air-lock
- Cài đặt điều khiển (timer/thermostat) và test các kịch bản
- Nếu công trình cao tầng: kiểm tra phối hợp áp lực với máy bơm nước tăng áp Wilo hoặc hệ booster tương đương
Kết luận: sơ đồ đúng + thành phần đủ mới ra “nước nóng tới ngay”
Một hệ DHW tuần hoàn làm tốt không chỉ là “thêm một cái bơm”. Nó là tổng hòa của sơ đồ vòng hồi đúng, van trộn nhiệt an toàn, van cân bằng hợp lý, check valve chống chảy ngược, bình giãn nở chống tăng áp, cách nhiệt đầy đủ và điều khiển thông minh.
Nếu bạn đang triển khai cho nhà phố, khách sạn mini hay tòa nhà, hãy nhớ:
- Chọn đúng máy bơm tuần hoàn nước nóng Wilo theo tổn thất và mục tiêu nhiệt độ (ví dụ tham chiếu các mã WiLo PH-045E, WiLo PH-401E, WiLo PH-1500Q…).
- Đừng quên phần “áp lực tại vòi” – nhiều công trình sẽ cần thêm máy bơm nước tăng áp Wilo để trải nghiệm sử dụng thật sự hoàn chỉnh: vừa nóng nhanh, vừa ra mạnh, vừa ổn định.
