Kvs là gì? Cách tính Kvs và chọn cỡ van điều khiển nước (valve flow coefficient)

Một AHU có ống DN50, nhà thầu đặt van điều khiển DN50 cho "đồng bộ". Chạy thử thì nhiệt độ gió cấp dao động liên tục: van chỉ cần mở 10–15% đã cho hết lưu lượng, phần hành trình còn lại gần như vô dụng. Lỗi nằm ở chỗ chọn van theo cỡ ống thay vì theo Kvs. Bài này giải thích Kvs (hệ số lưu lượng của van, valve flow coefficient) là gì, cách tính bằng số và cách chọn cỡ van cho AHU, FCU.

Kvs là gì?

Kvs là lưu lượng nước (m³/h) đi qua van khi van mở hoàn toàn và độ sụt áp qua van đúng bằng 1 bar, nước ở khoảng 5–30 °C. Kvs càng lớn thì van cho qua càng nhiều nước ở cùng sụt áp. Ký hiệu Kv (không có chữ s) là hệ số tại một độ mở bất kỳ; Kvs là giá trị ở độ mở 100% mà nhà sản xuất ghi trên catalog.

Ký hiệu	Đơn vị	Định nghĩa	Quy đổi
Kvs	m³/h	Lưu lượng nước qua van mở hết, sụt áp 1 bar	—
Kv	m³/h	Như Kvs nhưng ở độ mở bất kỳ	—
Cv	US gpm	Lưu lượng (gallon Mỹ/phút) qua van, sụt áp 1 psi	Cv ≈ 1,156 × Kv

Công thức tính Kvs

Kvs = Q / √ΔP, với Q là lưu lượng thiết kế qua van (m³/h) và ΔP là sụt áp mong muốn qua van khi mở hết (bar).

Thiết bị	Q (m³/h)	ΔP chọn (bar)	Kvs tính	Chọn Kvs catalog
FCU nhỏ	0,6	0,2	0,6 / √0,2 ≈ 1,34	Gần nhất ≥ 1,34
FCU lớn	1,2	0,2	1,2 / √0,2 ≈ 2,68	≈ 3
AHU	9	0,8	9 / √0,8 ≈ 10,1	10 (ví dụ Honeywell V5011P1004, DN25)
AHU lớn	22	0,5	22 / √0,5 ≈ 31,1	≈ 25–40 tuỳ dòng van, kiểm lại sụt áp

Ví dụ ở dòng AHU: ống nối dàn có thể là DN50, nhưng van chỉ cần DN25 với Kvs 10 (thông số V5011P1004 trên trang van cầu 2 ngã Honeywell V5011P). Hai đầu van dùng côn thu.

Chọn ΔP qua van bao nhiêu? Khái niệm "authority"

Van điều khiển chỉ điều khiển tốt khi sụt áp qua van đủ lớn so với sụt áp của cả nhánh nó điều khiển. Tỉ lệ này gọi là độ ưu tiên của van (valve authority): a = ΔP van / (ΔP van + ΔP nhánh). Thực hành phổ biến là chọn ΔP van sao cho a khoảng 0,5, nghĩa là sụt áp qua van xấp xỉ sụt áp qua dàn trao đổi nhiệt và đường ống nhánh. Van quá to (ΔP nhỏ, authority thấp) hoạt động gần như on/off dù là van tuyến tính.

🔧 Kinh nghiệm hiện trường: cách kiểm nhanh khi duyệt hồ sơ: lấy lưu lượng và sụt áp dàn trên catalog AHU, cho ΔP van gần bằng sụt áp dàn, tính Kvs. Nếu Kvs tính ra nhỏ hơn hẳn Kvs của van cùng cỡ ống thì van trong hồ sơ đang bị chọn quá to. Đây là lỗi gặp ở phần lớn hồ sơ thay thế van tại các toà nhà cũ.

Bảng Kvs tham khảo của một số van Honeywell DLK phân phối

Dòng van	Cỡ	Kvs (m³/h)	Dùng cho
V5011P (van cầu 2 ngã)	DN25 / DN32 / DN40 / DN50	10 / 16 / 25 / 40	AHU, trao đổi nhiệt
V5833A (van 3 ngã nhỏ)	DN25 / DN32 / DN40	4,0–10 / 16 / 25	FCU lớn, AHU nhỏ
VN32/VN33 (van bi tuyến tính FCU)	DN15–DN25	2,0–6,7	FCU

Nguồn: trang sản phẩm Honeywell V5011P, Honeywell V5833, Honeywell VN32 trên DLK. Phân biệt van on/off và tuyến tính cho FCU: xem bài van điện từ FCU là gì.

Câu hỏi thường gặp

Kvs và Cv khác nhau thế nào?

Kvs dùng hệ mét (m³/h, sụt áp 1 bar); Cv dùng hệ Mỹ (gallon/phút, sụt áp 1 psi). Cv ≈ 1,156 × Kv.

Chọn van theo cỡ ống có được không?

Không nên. Cỡ ống chọn theo vận tốc nước trong ống; cỡ van chọn theo Kvs để có đủ sụt áp điều khiển. Van thường nhỏ hơn ống một đến hai cỡ.

Van cân bằng có cần tính Kvs không?

Có. Van cân bằng cũng có Kvs; chọn sao cho ở lưu lượng thiết kế, độ mở nằm trong vùng đo chính xác của van, theo bảng của nhà sản xuất.

Kvs có phụ thuộc nhiệt độ nước không?

Kvs định nghĩa với nước khoảng 5–30 °C. Với nước nóng hoặc glycol, độ nhớt và khối lượng riêng khác nên cần hiệu chỉnh theo hướng dẫn của nhà sản xuất.