Trong bối cảnh ngành công nghiệp và xây dựng hiện đại ngày càng yêu cầu cao về hiệu suất vận hành, tiết kiệm năng lượng và kiểm soát môi trường, hệ thống BMS (Building Management System) đang trở thành giải pháp cốt lõi giúp tự động hóa và quản lý các hạng mục kỹ thuật – đặc biệt là hệ thống HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning). Cùng SUNTECH tìm hiểu rõ hơn về hệ thống này tại bài viết dưới đây!
1. Hệ thống BMS là gì?
BMS (Building Management System) là hệ thống quản lý tòa nhà thông minh, cho phép giám sát, điều khiển và tối ưu hoạt động của các hệ thống kỹ thuật quan trọng như hệ thống điều hòa không khí (HVAC), chiếu sáng, điện, nước, PCCC, an ninh… tất cả từ một nền tảng tập trung.
Thành phần chính của hệ thống BMS
- Bộ điều khiển trung tâm (Server/Controller): Xử lý dữ liệu, thực hiện các thuật toán điều khiển theo kịch bản lập trình.
- Thiết bị hiện trường (Field Devices): Bao gồm cảm biến (nhiệt độ, độ ẩm, CO₂, áp suất…) và thiết bị chấp hành như van, relay, actuator.
- Bộ điều khiển cấp dưới (DDC): Cầu nối giữa thiết bị hiện trường và trung tâm hệ thống, giúp điều khiển trực tiếp theo vùng.
- Giao diện người dùng (HMI): SCADA hoặc dashboard trực tuyến, giúp người vận hành giám sát trạng thái hệ thống.
- Giao thức truyền thông: BACnet, Modbus, KNX… giúp kết nối đồng bộ giữa các thiết bị và hệ thống.
Xem thêm: Bộ điều khiển DDC, Bộ điều khiển PLC
Các hệ thống trong tòa nhà được quản lý bởi BMS
- HVAC: Hệ thống điều hòa không khí, thông gió và sưởi.
- Điện: Chiếu sáng, tủ điện, ổ cắm.
- Cấp – thoát nước: Kiểm soát áp lực, lưu lượng, rò rỉ.
- PCCC: Giám sát báo cháy, van chữa cháy, sprinkler.
- An ninh: Camera (CCTV), kiểm soát ra vào, cảm biến chuyển động.
- Các hệ thống đặc thù: Phòng sạch, phòng lab, nhà xưởng sản xuất yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt về môi trường.
Các hệ thống quản lý tương đương BMS
- BAS (Building Automation System) – Tự động hóa và điều khiển các hạng mục kỹ thuật tòa nhà.
- EMS/BEMS (Building Energy Management System) – Quản lý, giám sát và tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng.
- EMCS (Energy Management Control System) – Điều khiển và giám sát các thông số năng lượng.
- EPMS (Energy Power Management System) – Quản lý phân phối và sử dụng điện năng hiệu quả.
2. Hệ thống BMS điều khiển HVAC công nghiệp
Trong hệ thống kỹ thuật tòa nhà, HVAC là một hạng mục quan trọng, thường chiếm tỷ trọng tiêu thụ điện năng lớn và ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện vận hành.
Việc tích hợp HVAC với Hệ thống quản lý trung tâm giúp kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng gió và chất lượng không khí trở nên chính xác, ổn định và hiệu quả hơn, đồng thời đảm bảo mọi thông số được giám sát theo thời gian thực.
Cách BMS điều khiển HVAC
Hệ thống quản lý (Building Management System) thực hiện các chức năng giám sát – điều khiển – cảnh báo – tối ưu toàn bộ hệ HVAC thông qua mạng lưới cảm biến, thiết bị điều khiển và phần mềm trung tâm:
- Điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm tự động theo từng khu vực, dựa trên cảm biến môi trường.
- Điều phối hệ thống thông gió và quạt theo tải sử dụng và chất lượng không khí (CO₂, bụi mịn…).
- Tối ưu hoạt động thiết bị lạnh (Chiller, AHU, FCU) dựa theo công suất thực tế và lịch trình vận hành.
- Tự động lập lịch, bật/tắt thiết bị theo ca sản xuất, khung giờ cao điểm – thấp điểm.
- Cảnh báo sự cố như lỗi cảm biến, kẹt van, nhiệt độ vượt ngưỡng, áp suất bất thường.
- Lưu trữ dữ liệu vận hành, phân tích hiệu suất và dự đoán nhu cầu bảo trì.
Hiệu quả mang lại
- Tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng (giảm 15-30%): BMS giúp Hệ thống điều hòa không khí vận hành đúng nhu cầu, tránh chạy dư tải, tự điều chỉnh công suất theo thời gian thực. Nhờ đó, tiết kiệm đáng kể chi phí điện năng – đặc biệt hiệu quả trong các khung giờ thấp điểm.
- Giảm chi phí vận hành và bảo trì: Hệ thống theo dõi liên tục và phát hiện sớm các bất thường như rò rỉ, tụt áp, nhiệt độ sai lệch… giúp đội ngũ kỹ thuật chủ động xử lý, hạn chế downtime và tối ưu kế hoạch bảo trì dự phòng.
- Kéo dài tuổi thọ thiết bị: Nhờ kiểm soát khởi động/dừng thiết bị và phân bổ tải hợp lý, hệ thống tránh tình trạng quá tải, giúp giảm hao mòn cơ khí và tăng độ bền của các thiết bị như Chiller, AHU, FCU…
- Nâng cao sự thoải mái cho người dùng: Duy trì ổn định các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng gió phù hợp theo từng khu vực, đảm bảo môi trường làm việc thoải mái, sạch và an toàn.
- Tự động hóa và quản lý từ xa: Người vận hành có thể theo dõi, điều khiển hệ thống từ mọi nơi qua nền tảng Web/App. Hệ thống hỗ trợ đồng bộ dữ liệu từ nhiều khu vực hoặc nhà máy lên cloud để giám sát tập trung.
- Đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật và môi trường: Duy trì điều kiện môi trường theo tiêu chuẩn GMP, ISO 14644, HACCP… Đây là yếu tố bắt buộc trong các lĩnh vực như dược phẩm, thực phẩm, điện tử, phòng sạch y tế.
3. Ứng dụng thực tế của BMS trong hệ HVAC tại các công trình hiện đại
Hệ thống BMS khi tích hợp với HVAC đóng vai trò như trung tâm điều khiển thông minh, giám sát và tự động hóa toàn diện quá trình vận hành. Giải pháp này phù hợp cho các nhà máy, xưởng chế biến hay khu vực sản xuất yêu cầu kiểm soát cao về nhiệt độ, độ ẩm và áp suất.
Tích hợp điều hòa VRV và Chiller vào BMS
Điều hòa công nghệ VRV sử dụng giao thức BACnet/LON để kết nối với Hệ thống quản lý, cho phép giám sát trạng thái máy nén, công suất, lưu lượng môi chất và điều khiển chế độ hoạt động theo từng vùng chức năng.
Với hệ thống Water Chiller trung tâm, Hệ thống quản lý tích hợp qua giao thức Modbus, kiểm soát được toàn bộ chu trình làm lạnh: từ máy nén, bơm, van đến các thiết bị như AHU, FCU mà không ảnh hưởng đến hoạt động độc lập của từng thiết bị.
Mọi thao tác giám sát, điều khiển, cảnh báo đều được thực hiện tập trung tại máy tính điều hành hoặc giao diện Web, giúp người vận hành nắm bắt tức thời mọi thông số: áp suất, nhiệt độ bay hơi, thời gian hoạt động của tổ máy…
Quản lý thông gió và chất lượng không khí tại tầng hầm
BMS cho phép điều khiển quạt thông gió và quản lý lưu lượng khí cấp/thoát, đặc biệt tại những không gian kín như tầng hầm hoặc kho kỹ thuật. Hệ thống quản lý có thể giám sát nồng độ khí CO/CO₂, cảnh báo khi vượt ngưỡng và kích hoạt các chế độ quạt cưỡng bức để đảm bảo an toàn không khí.
Tóm lại, hệ thống BMS giúp điều phối hiệu quả toàn bộ quá trình vận hành HVAC – từ làm mát, thông gió cho đến kiểm soát chất lượng không khí thông qua việc thu thập và xử lý dữ liệu từ các cảm biến môi trường.
Hy vọng với những thông tin trên đây bạn đã phần nào hiểu được khái quát cách hệ thống BMS điều khiển HVAC. SUNTECH cảm ơn bạn đọc đã theo dõi!
