Rất nhiều định nghĩa về hệ thống HVAC được đưa ra, HVAC là gì? Hệ thống HVAC và nguyên lý hệ thống HVAC, nhưng chưa đủ để làm rõ và chi tiết khiến cho người đọc mơ hồ và chưa hiểu sâu. Qua bài viết dưới đây, INTECH sẽ trình bày những kiến thức về hệ thống điều khiển HVAC và nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC. Liên hệ ngay với INTECH để được tư vấn tổng quan HVAC, nhận tài liệu về hệ thống HVAC.
1: HVAC là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC
1.1: HVAC là gì?
HVAC là viết tắt của cụm từ Heating, Ventilating, and Air Conditioning (Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí) gọi chung là hệ thống điều hòa không khí Hệ thống điều khiển HVAC là một hệ thống kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong không gian trong nhà hoặc xe cộ. Cung cấp một mức độ chấp nhận được về chất lượng không khí trong nhà và sự thoải mái nhiệt là yêu cầu đối với một hệ thống HVAC. Các thiết kế của hệ thống được dựa trên các nguyên tắc truyền nhiệt, nhiệt động lực học và cơ học chất lỏng. Mục đích của hệ thống HVAC chính là tạo ra một không gian với nhiệt độ, chất lương và độ ẩm đạt tới mức cao nhất.
Đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo khí hậu trong cấu trúc thoải mái và không khí cũ được thay thế bằng không khí trong lành từ bên ngoài. Hệ thống HVAC được sử dụng trong cả cơ sở thương mại và dân cư.
1.2: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC
– Bộ xử lý không khí ( AHU) có chức năng là cung cấp không khí và kiểm soát chất lượng không khí được đưa từ bên ngoài vào. – Độ ẩm quá mức, mùi và các chất gây ô nhiễm môi trường khi đưa vào sẽ được pha loãng hoặc thay thế bằng không khí từ bên ngoài. Tại các chung cư, vị trí nhà bếp hoặc phòng tắm thường được lắp đặt hệ thống ống gió để dẫn mùi hoặc độ ẩm. – Các phương pháp thông gió: + Phương pháp tự nhiên: Là phương pháp lưu thông không khí bên ngoài mà không cần sử dụng quạt thông gió, hoặc các hệ thống cơ khí khác. Không khí được đi qua cửa sổ thông hơi nhỏ. Một số tòa nhà sử dụng “ hiệu ứng ngăn xếp” để lấy được lượng không khí tốt nhất từ bên ngoài vào. Phương pháp này mất rất ít năng lượng, bởi vậy đôi khi, chất lượng không khí có thể không được như mong đợi. + Phương pháp nhân tạo ( Thông gió bằng quạt thông gió): Phương pháp này sử dụng quạt thông gió, ống gió, bộ điều khiển để kiểm soát chất lượng không khí lưu thông vào tòa nhà.
1.3: Chức năng của hệ thống HVAC
– Là một kết cấu quan trọng, không thể thiếu trong dự án, hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa không khí có mối quan hệ chặt chẽ với nhau.
– Hệ thống HVAC có 1 chức năng quan trọng là: Cung cấp chất lượng không khí tốt nhất cho con người ở bất kì điều kiện môi trường như thế nào.
*Hệ thống điều hòa không khí HVAC
Lấy không khí lạnh: – Nhiệt độ trong không khí sẽ được loại bỏ bởi hệ thống máy lạnh với các chất làm lạnh như: Nước, không khí, nước đá, hóa chất… – Việc loại bỏ nhiệt được diễn ra thông qua bức xạ, đối lưu hoặc dẫn truyền.
Hệ thống làm lạnh sẽ sử dụng van đảo chiều, chuyển từ làm mát sang sưởi ấm bằng cách đảo ngược dòng chảy của chất làm lạnh khi cần sử dụng nhiệt độ ấm.
Các thành phần cơ bản trong một hệ thống HVAC trung tâm phổ biến là:
1. Fan để lưu thông không khí và trả lại không khí
2. Đường ống cung cấp khí trong đó là luồng không khí từ quạt cung cấp cho không gian điều hòa.
3. Thiết bị khí như các đầu vào cung cấp không khí và cửa hút không khí trở lại.
4. Quay lại đường dẫn khí hoặc ống dẫn trong đó không khí đổ về từ các không gian có điều kiện để buồng khí hỗn hợp.
5. Không khí bên ngoài thiết bị.
6. Buồng khí hỗn hợp để nhận khí trong phòng và trộn nó với không khí bên ngoài.
7. Phần bộ lọc để loại bỏ các hạt bụi bẩn từ không khí hỗn hợp.
8. Trao đổi nhiệt như cuộn dây nước nóng, cuộn dây hơi, chất làm lạnh bay hơi, hoặc cuộn nước lạnh để thêm nhiệt hoặc loại bỏ nhiệt từ không khí lưu thông.
9. Thiết bị sưởi ấm phụ như lò khí đốt tự nhiên hoặc yếu tố nhiệt điện.
10. Nén khí để nén hơi lạnh và bơm chất làm lạnh xung quanh hệ thống.
11. Ngưng để loại bỏ nhiệt từ hơi lạnh và ngưng tụ nó vào một chất lỏng.
12. Quạt để lưu thông không khí bên ngoài qua làm mát bằng gió
13. Bơm để lưu thông nước qua bình ngưng làm mát bằng nước; máy bơm nước ngưng tụ (CWP); và cung cấp nước ngưng tụ (CWS) và ngược lại (CWR).
14. Bơm để lưu thông nước nóng từ nồi hơi thông qua các cuộn dây nước nóng và quay trở lại hoặc lưu thông nước lạnh từ các máy làm lạnh thông qua các cuộn dây nước lạnh và làm lạnh.
15. Đối với hệ thống trung tâm, nước hoặc nồi hơi như là một nguồn sưởi ấm trung tâm.
16. Đối với hệ thống trung tâm, máy làm lạnh nước như là một nguồn làm mát trung tâm.
17. Đối với hệ thống trung tâm, tháp giải nhiệt với bình ngưng làm mát bằng nước.
18. Điều khiển để bắt đầu, dừng lại, hoặc điều chỉnh dòng chảy của không khí, nước, hơi nước, chất làm lạnh và điện.
2: Hệ thống HVAC gồm những gì?
2.1: Hệ thống sưởi
– Các thiết bị nhằm mục đích tạo ra lượng nhiệt cao hơn nhiệt độ môi trường ( ấm) cho không gian được gọi là hệ thống sưởi. Việc sinh nhiệt được thực hiện bởi hệ thống máy sưởi trung tâm. – Các thiết bị cấu tạo nên một hệ thống sưởi hoàn chỉnh bao gồm: – Thiết bị dùng để đun nóng nước, hơi nước, không khí ở vị trí trung tâm: Lò hơi, bơm nhiệt: – Nhiệt được truyền đi bằng cách đối lưu, dẫn truyền bằng bức xạ. Lò sưởi được hoạt động thông qua các nguồn nhiên liệu khác nhau như: nhiên liêu rắn ( than, củi..), nhiên liệu chất lỏng ( xăng, dầu..), khí( gas…), nhiên liệu điện. Lò sưởi bằng điện thường được sử dụng làm nhiệt dự phòng hoặc hệ thống bơm nhiệt. Thông gió (Ventilation) Con người luôn mong muốn có được chất lượng không khí tốt nhất để đảm bảo sự toàn về sức khỏe, nhất là trong thời kì hiện nay, khi mà quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa diễn ra như “ vũ bão”. Sự ra đời của rất nhiều nhà máy công nghiệp, các phương tiện giao thông vận tải…kéo theo các loại khí thải được đưa vào môi trường sống của con người, gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng về chất lượng cuộc sống. Hệ thống thông gió ra đời sẽ góp phần biến đổi không khí thông qua việc kiểm soát các yếu tố của môi trường như: nhiệt độ, độ ẩm hoặc loại bỏ các yếu tố về mùi, khói, bụi bẩn khuẩn, CO2 để tăng hàm lượng oxy trong không khí. Ngoài ra, thông gió còn là việc lưu thông không khí giữa bên ngoài và bên trong của tòa nhà.
Hệ thống sưởi trong HVAC được dùng để tạo ra nhiệt (độ ấm) trong các toà nhà hay trung tâm thương mại, thông thường điều này được thực hiện bởi một hệ thống sưởi trung tâm.
Cấu tạo chung của hệ thống sưởi trong HVAC gồm có:
– Nồi hơi – Lò sưởi hay bơm nhiệt: Dùng để đun nóng nước, hơi nước hoặc có thể là không khí tại vị trí trung tâm như: phòng lò trong một ngôi nhà, một phòng cơ khí trong một toà nhà lớn. Phần hơi nóng có thể được chuyển bằng cách đối lưu, dẫn nhiệt hoặc là bức xạ.
2.2: Hệ thống thông gió trong HVAC
Hệ thống thông gió trong HVAC có nhiệm vụ sẽ là thay đổi hoặc là thay thế luồng không khí trong không gian bất kỳ nhằm kiểm soát nhiệt độ hoặc là loại bỏ bất kỳ sự kết hợp giữa độ ẩm, mùi, khói, nhiệt, bụi, hay là vi khuẩn bên trong không khí hoặc là CO2 và bổ xung Oxy.
Ngoài ra, hệ thống thông gió trong HVAC cũng bao gồm cả việc thực hiện trao đổi luồng không khí với bên ngoài cũng như lưu thông luồng không khí trong toà nhà.
Hệ thống thông gió trong HVAC được xem là một trong những yếu tố rất quan trọng nhằm duy trì chất lượng của không khí bên trong mỗi khu vực trong các toà nhà.
3: Tài liệu về hệ thống HVAC
”[TCVN Thong gio, dieu tiet khong khi, suoi am – Tieu chuan thiet ke”]
Sơ đồ hệ thống HVAC.
4: Hệ thống HVAC trong GMP
Hệ thống HVAC (Heating, Ventilation and Air-conditioning) là hệ thống tạo nên các cấp độ sạch khác nhau dựa theo tiểu chuẩn về cấp độ phòng sạch của GMP. Hệ thống HVAC kiểm soát và khống chế được nồng độ hạt bụi trong phòng, tạo ra sự chênh lệch về áp suất giữa phòng sạch so với môi trường bên ngoài, điều chỉnh nhiệt độ – độ ẩm luôn ổn định trong dải cho phép, đáp ứng số lần trao đổi khí để con người làm việc trong khu vực sạch tốt nhất. Hệ thống HVAC phải đảm bảo được các điều kiện cơ bản cho toàn bộ công trình phòng sạch trong nhà máy.
Để đạt tiêu chuẩn GMP, các nhà xưởng, cơ sở sản xuất cần đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn xây dựng nhà máy, công xưởng để đảm bảo chất lượng cho thành phẩm.
Tiêu chuẩn GMP dù khá khắt khe nhưng cũng được áp dụng rất linh hoạt để phù hợp với từng điều kiện, quy mô và loại hình của doanh nghiệp chứ không gò ép các doanh nghiệp đi theo một bộ quy tắc chung.
Hệ thống HVAC trong GMP vô cùng quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến việc vận hành nhừ máy sản xuất. Chính vì vậy, mọi thứ cần được quản lý chặt chẽ và nghiêm túc.
Hệ thống HVAC được lắp đặt đồng thời cùng với hệ thống module để cấp và hút khí cho các khu vực phòng sạch khu sản xuất và khu vi sinh. Cấu trúc của hệ thống HVAC bao gồm:
– Khối xử lý dòng khí AHU: Chức năng hút gió tươi, trao đổi nhiệt không khí và tạo áp đẩy vào khu vực phòng sạch đảm bảo các tiêu chí nhiệt độ, áp suất, số lần trao đổi khí. – Dàn nóng CDU: Gồm máy nén khí ga tác nhân làm lạnh cho quá trình điều hòa nhiệt độ không khí phòng sạch. – Hệ thống đường ống gió, van chỉnh, tiêu âm: Để dẫn luân hồi không khí phòng sạch cho hệ thống, điều chỉnh áp tại từng phòng từng miệng gió cấp gió hồi, giảm tiếng ồn cho hệ thống. Tất cả điều được bọc bảo ôn cách nhiệt. – Miệng cấp hồi khí: Trong hệ thống phòng sạch thì các miệng cấp khí từ AHU đến từng phòng sạch được lắp màng lọc HEPA 13, để đảm bảo độ sạch không khí theo yêu cầu. Miệng hồi có gắn lọc thô, theo đường ống hồi dẫn về AHU.
5: Thiết kế hệ thống HVAC
INTECH là đơn vị chuyên thi công hệ thống HVAC cho các nhà máy, phòng sạch linh kiện điện tử, GMP, Dược phẩm, thực phẩm …. Với nhiều năm kinh nghiệm về tư vấn, thiết kế, thi công. INTECH thiết kế hệ thống HVAC chuyên nghiệp, đáp ứng những yêu cầu khắt khe nhất. Mọi thiết kế sẽ được khách hàng kiểm duyệt và chốt đến khi thực sự hài lòng.
Các kĩ sư thiết kế hệ thống HVAC được đào tạo bài bản, dày dặn kinh nghiệm được nhiều nhà thầu, chủ đầu tư tin tưởng và đánh giá hệ thống HVAC của INTECH rất tốt.
Liên hệ ngay với INTECH để được tư vấn và báo giá các hệ thống HVAC.
