Cửa gió hồi là gì? Khác biệt và ứng dụng so với cửa gió cấp

Cửa gió hồi là gì?

Trong hệ thống thông gió – điều hòa không khí (HVAC), cửa gió hồi là bộ phận không thể thiếu nhưng lại thường bị hiểu lầm hoặc nhầm lẫn với cửa gió cấp. Để thiết kế hiệu quả hệ thống lưu thông không khí, việc hiểu đúng bản chất và vai trò của cửa gió hồi là điều rất quan trọng, đặc biệt trong các công trình dân dụng và công nghiệp có yêu cầu kiểm soát chất lượng không khí.

Định nghĩa cửa gió hồi

Cửa gió hồi (còn gọi là miệng gió hồi) là thiết bị có nhiệm vụ thu hồi luồng không khí đã sử dụng từ trong phòng về hệ thống xử lý trung tâm của điều hòa hoặc quạt thông gió, để tái tuần hoàn hoặc thải bỏ. Về bản chất, cửa gió hồi hút không khí ra khỏi không gian sử dụng chứ không phải thổi vào như cửa gió cấp.

Cửa gió hồi thường được thiết kế dạng nan ngang cố định hoặc có lưới lọc bụi bên trong, lắp đặt ở vị trí thấp (gần sàn) hoặc cao (gần trần) tùy theo thiết kế hệ thống.

chức năng và vai trò cửa gió hồi

Để phân biệt rõ ràng hơn:

• Cửa gió hồi hoạt động như một “lối thoát” cho luồng khí cũ, giúp hệ thống luân chuyển không khí tuần hoàn hoặc loại bỏ không khí chứa bụi, CO₂, vi sinh…
• Ngược lại, cửa gió cấp là điểm đầu vào để cung cấp không khí mới (khí tươi) hoặc khí đã xử lý trở lại phòng.

Chính vì vậy, trong mọi hệ thống HVAC hiệu quả, cửa gió hồi đóng vai trò cân bằng lưu lượng gió, tránh hiện tượng “khí tĩnh” gây bí bách, hỗ trợ duy trì áp suất dương/âm theo yêu cầu từng không gian (phòng sạch, phòng thí nghiệm, nhà máy…).

Theo ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), “return air grille” là thành phần bắt buộc trong thiết kế hệ thống HVAC tuần hoàn khép kín để đảm bảo lưu thông khí sạch và hiệu suất năng lượng.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cửa gió hồi

Trong khi vai trò là yếu tố quan trọng về mặt vận hành, thì cấu tạo vật lý và nguyên lý hoạt động của cửa gió hồi cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thông gió – điều hòa. Mỗi bộ phận nhỏ trong cửa gió đều góp phần đảm bảo khí hồi được dẫn đúng hướng, đúng tốc độ và không phát sinh tiếng ồn hoặc tạp chất nguy hiểm.

Khung và mặt nan gió

Phần khung thường làm bằng nhôm định hình hoặc thép mạ kẽm, có độ bền cao và chống gỉ sét. Mặt nan (lá gió) có thể là nan cố định hoặc nan nghiêng 45°, thường bố trí theo phương ngang.

• Nan cố định: Ưu tiên hướng khí trực tiếp về ống gió hồi.
• Nan nghiêng: Giúp giảm tiếng ồn, che khuất tầm nhìn và kiểm soát dòng chảy không khí tốt hơn.

Lưới lọc bụi tích hợp (nếu có)

Nhiều loại cửa gió hồi hiện nay được tích hợp lưới lọc bụi mịn (lọc G2, G3 theo tiêu chuẩn EN 779), giúp giữ lại bụi thô trước khi khí đi vào ống gió. Điều này:

• Giúp bảo vệ hệ thống kênh gió và dàn trao đổi nhiệt.
• Giảm tần suất bảo trì máy điều hòa trung tâm.
• Tăng tuổi thọ hệ thống tổng thể.

Nguyên lý hoạt động khí hồi

• Khi điều hòa hoặc hệ thống thông gió hoạt động, quạt hút tạo áp lực âm tại đầu hồi.
• Không khí trong phòng bị hút qua cửa gió hồi, đi qua ống dẫn khí hồi, về dàn xử lý không khí trung tâm (AHU hoặc FCU).
• Phần không khí này có thể được lọc – làm lạnh/nóng – và tái cấp trở lại hoặc xả ra ngoài tùy chế độ hoạt động.

Trong thiết kế chuyên nghiệp, luồng khí hồi luôn được tính toán để tương ứng với lượng khí cấp, đảm bảo hiệu quả trao đổi nhiệt và sự thoải mái cho người dùng.

Phân loại cửa gió hồi phổ biến hiện nay

Khác với suy nghĩ đơn giản rằng cửa gió hồi chỉ có một loại duy nhất, thực tế sản phẩm này được chia thành nhiều dạng tùy theo tiêu chí lắp đặt, chức năng hoặc thiết kế. Việc phân loại rõ ràng không chỉ giúp kỹ sư thiết kế chọn đúng thiết bị, mà còn ảnh hưởng đến hiệu quả luân chuyển không khí trong toàn bộ hệ thống HVAC.

Theo vị trí và phương thức lắp đặt

1. Cửa gió hồi trần (hồi trần tự do)
   • Lắp đặt âm vào trần nhà, thường dùng cho hệ điều hòa trung tâm hoặc cassette âm trần.
   • Cho phép hút khí tự do từ không gian sử dụng về hệ thống xử lý trung tâm.
   • Phổ biến trong văn phòng, khách sạn, trung tâm thương mại.
2. Cửa gió hồi tường
   • Lắp ở tường ngang, thường gần sàn nhà hoặc mép chân tường.
   • Thích hợp cho những hệ thống điều hòa dùng ống gió hoặc không gian trần hẹp.
3. Cửa gió hồi sàn
   • Ít phổ biến hơn, thường dùng trong hệ thống HVAC đặc biệt yêu cầu khí hút từ đáy phòng.

Theo đặc điểm cấu tạo mặt gió

1. Cửa gió hồi nan cố định
   • Thiết kế đơn giản, nan ngang hoặc chéo cố định.
   • Giá thành thấp, dễ sản xuất, bảo trì thuận tiện.
2. Cửa gió hồi nan nghiêng 45°
   • Giúp điều hướng dòng khí, giảm tiếng ồn.
   • Được ưa chuộng tại khu vực có yêu cầu cao về độ yên tĩnh như phòng họp, bệnh viện.
3. Cửa gió hồi có lưới lọc bụi
   • Tích hợp lưới lọc giúp lọc bụi thô ngay tại miệng hồi.
   • Bảo vệ hệ thống AHU/FCU khỏi bụi bẩn, tăng hiệu suất hoạt động.

Theo hệ thống kết nối

1. Hồi gió qua ống gió
   • Cửa gió nối trực tiếp vào ống dẫn gió hồi.
   • Dẫn khí về xử lý trung tâm; thường dùng trong thiết kế kín, yêu cầu kiểm soát chất lượng không khí cao.
2. Hồi gió tự do (không nối ống)
   • Cửa gió đặt thẳng vào không gian trần, để khí hồi đi qua khe trần về AHU/FCU đặt trong trần.
   • Tối ưu cho hệ thống điều hòa công suất nhỏ hoặc yêu cầu đơn giản.

Khác biệt giữa cửa gió hồi và cửa gió cấp

Trong thiết kế HVAC, nhiều người – kể cả thợ lắp đặt – vẫn hay nhầm lẫn giữa cửa gió hồi và cửa gió cấp, dẫn đến sai sót trong bố trí không gian và giảm hiệu quả thông gió. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết để làm rõ hai thiết bị này:

Theo bảng so sánh cho thấy:

• Cửa gió hồi và cửa gió cấp là hai bộ phận đối lập nhau trong cùng một chu trình khí: một bên hút – một bên cấp.
• Thiếu một trong hai sẽ khiến hệ thống HVAC mất cân bằng, gây tắc nghẽn dòng khí, giảm hiệu suất làm lạnh/nóng, hoặc tăng chi phí năng lượng.

Ứng dụng và vai trò của cửa gió hồi

Trong một báo cáo của Viện nghiên cứu HVAC Nhật Bản (2021), việc thiếu cửa gió hồi hoặc bố trí sai vị trí cửa hồi được xác định là nguyên nhân chính gây giảm hiệu suất điều hòa lên đến 27%. Điều đó cho thấy, dù chỉ là một bộ phận “phụ”, nhưng cửa gió hồi đóng vai trò “chốt chặn” đảm bảo toàn bộ hệ thống HVAC hoạt động tối ưu về lưu thông, lọc khí và tiết kiệm năng lượng.

Ứng dụng thực tế trong hệ thống điều hòa – thông gió

1. Điều hòa âm trần nối ống gió:

• Cửa gió hồi thường lắp ở trần, hút khí về dàn lạnh thông qua ống gió.
• Dễ thấy tại các văn phòng, showroom, ngân hàng – nơi đòi hỏi tính thẩm mỹ cao và làm lạnh phân tán.

1. Hệ thống AHU/FCU công suất lớn:

• Dùng trong nhà máy, xưởng sản xuất, trung tâm thương mại.
• Cửa gió hồi có lưới lọc bụi giúp giữ lại bụi thô trước khi khí hồi đi qua AHU, bảo vệ thiết bị khỏi hư hại sớm.

1. Phòng sạch, phòng thí nghiệm, bệnh viện:

• Yêu cầu kiểm soát dòng khí một chiều (một cấp – một hồi), tránh lẫn tạp khí, vi sinh.
• Cửa gió hồi lắp đặt có kiểm soát áp suất, đảm bảo vận hành đúng tiêu chuẩn ISO hoặc GMP.

1. Nhà ở dân dụng có hệ thống thông gió trung tâm:

• Thường lắp đặt tại tầng áp mái, hút khí từ phòng ngủ, phòng khách về xử lý.

Lợi ích người dùng – hiệu suất – môi trường

• Tăng hiệu quả làm lạnh/nóng: Nhờ tạo vòng tuần hoàn khí ổn định.
• Cân bằng áp suất không khí: Tránh “quá áp” gây cảm giác bí bách hoặc thất thoát khí lạnh.
• Cải thiện chất lượng không khí trong nhà (IAQ): Khi dùng kèm lưới lọc bụi hoặc lọc thô, cửa gió hồi giúp loại bỏ bụi mịn, mùi hôi và vi khuẩn.
• Tiết kiệm năng lượng: Do hệ thống không phải hút khí mới hoàn toàn từ bên ngoài mà tận dụng khí đã làm lạnh/nóng.

Vai trò trong hệ thống HVAC tổng thể

Trong thiết kế tiêu chuẩn, tỷ lệ cấp – hồi khí lý tưởng là 1:1, tức lượng khí cấp vào phải tương đương lượng khí hồi ra. Cửa gió hồi chính là điểm thu khí đầu cuối của chu trình, giúp:

• Hoàn thiện vòng tuần hoàn không khí.
• Hạn chế tổn thất áp suất trong hệ thống ống gió.
• Giảm tải cho quạt cấp, tăng tuổi thọ hệ thống điều hòa trung tâm.

Những hiểu sai phổ biến về cửa gió hồi

Dù xuất hiện thường xuyên trong công trình HVAC, nhưng cửa gió hồi lại là một trong những thiết bị bị hiểu sai hoặc xem nhẹ nhiều nhất. Những hiểu nhầm này không chỉ gây ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng mà còn khiến hệ thống vận hành không đúng chuẩn.

1. Cửa gió hồi có thể thay bằng quạt hút thường

→ Sai hoàn toàn.

• Quạt hút chỉ làm nhiệm vụ tạo áp lực hút, không có khả năng lọc, điều phối dòng khí.
• Trong hệ HVAC tuần hoàn, cửa gió hồi đóng vai trò định tuyến, cân bằng luồng khí, bảo vệ hệ thống xử lý trung tâm – điều mà quạt hút không thể thay thế.

2. Bất kỳ vị trí nào cũng có thể đặt cửa hồi

→ Thực tế: Vị trí cửa gió hồi phải được tính toán dựa trên:

• Hướng di chuyển dòng khí trong không gian.
• Độ cao trần, độ kín không gian.
• Loại điều hòa/thiết bị xử lý khí sử dụng.

Nếu đặt sai, khí hồi sẽ bị tắc, gây áp suất âm cục bộ, giảm hiệu quả làm lạnh và có thể tạo ra tiếng ồn, dòng khí ngược.

3. Cửa gió hồi không cần vệ sinh định kỳ

→ Không đúng.

• Dù không thổi khí trực tiếp, nhưng cửa gió hồi tích tụ bụi, vi khuẩn, tóc, sợi vải,… nhiều hơn cửa gió cấp.
• Nếu không vệ sinh, lưới lọc bụi bị bít, cản trở lưu lượng gió, gây quá tải quạt hút và tăng điện năng tiêu thụ.

4. Cửa gió hồi và cửa gió cấp chỉ khác hướng gió

→ Sự thật: Ngoài hướng luồng khí, chúng khác biệt về chức năng, cấu tạo, vị trí lắp, áp suất vận hành và vai trò hệ thống. Sự khác biệt này quyết định cách thiết kế tổng thể hệ thống HVAC và hiệu suất vận hành lâu dài.

Hiểu đúng về cửa gió hồi là chìa khóa để thiết kế và vận hành hệ thống HVAC hiệu quả, cân bằng và tiết kiệm năng lượng. Thiết bị này không chỉ giúp hồi khí, mà còn góp phần duy trì chất lượng không khí trong nhà, giảm áp suất dư và kéo dài tuổi thọ hệ thống điều hòa. Trong thực tế, sai sót khi lắp đặt hoặc bỏ qua cửa gió hồi đều dẫn đến hiệu quả thấp và phát sinh chi phí vận hành. Việc phân biệt rõ với cửa gió cấp sẽ giúp người dùng và kỹ sư lựa chọn đúng giải pháp phù hợp cho từng loại công trình.