Hệ thống HVAC là gì? Cấu tạo hệ thống HVAC gồm những gì?

Bí quyết giúp các tòa nhà, trung tâm thương mại, nhà máy,.. luôn duy trì nhiệt độ và chất lượng không khí ổn định nằm ở hệ thống HVAC. Vậy hệ thống HVAC là gì🔵 Hệ thống HVAC gồm những gì, cách thức hoạt động ra sao? Bài viết dưới đây của Đặng Gia sẽ giúp bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về HVAC.

Tìm hiểu hệ thống HVAC là gì?

Hệ thống HVAC là hệ thống duy trì & kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí, tạo ra môi trường thoải mái, dễ chịu phục vụ cho hoạt động vui chơi, giải trí và làm việc của con người, bất chấp thời tiết khắc nghiệt bên ngoài. HVAC diễn giải chi tiết là: Heating (hệ thống sưởi), Ventilation (hệ thống thông gió), Air Conditioning (hệ thống điều hòa không khí), được gọi chung là hệ thống điều hòa không khí.

Hệ thống điều hòa HVAC

Trong thực tế, HVAC có một vài biến thể. Tiêu biểu như HVAC & R hoặc HVACR - ‘R’ (hệ thống HVAC gồm cả làm lạnh) và HVACR (hệ thống xử lý không khí nhưng không có thông gió).

Hệ thống điều hòa không khí HVAC ra đời lần đầu tiên vào khoảng thế kỷ XIX tại Mỹ và phát triển mạnh trong thế kỷ XX. Hiện nay, chúng trở thành tiêu chuẩn không thể thiếu trong các nhà máy, tòa nhà, trung tâm thương mại, hệ thống siêu thị lớn, khách sạn, nhà hàng,... 

Dấu hiệu dễ nhất để nhận biết HVAC trong các tòa nhà là những đường ống vuông, tròn, oval chạy dọc theo khắp tòa nhà. Bên cạnh đó, hệ thống này còn có bộ xử lý không khí như AHU, FCU,...

Bộ xử lý không khí AHU

Ưu - nhược điểm của hệ thống HVAC là gì?

Ưu điểm hệ thống điều hòa không khí HVAC

HVAC được coi là “chuẩn mực” của các công trình hiện đại ngày nay bởi các lý do nổi bật sau:

• Duy trì nhiệt độ hoàn hảo:

Hệ thống điều hòa HVAC giúp cân bằng nhiệt độ và độ ẩm theo nhu cầu sử dụng, mang đến môi trường sống lý tưởng cho con người. Nhờ vậy, chúng ta không còn phải chịu cảm giác oi bức vào mùa hè hay cái lạnh “cắt da cắt thịt” vào mùa đông.

• Nâng cao chất lượng không khí:

Bụi bẩn, vi khuẩn, phấn hoa, khí CO2 và nhiều chất gây ô nhiễm khác đều được xử lý “sạch sẽ” bởi hệ thống HVAC. Từ đó mang đến bầu không khí trong lành, an toàn, tránh các tác nhân gây bệnh về đường hô hấp.

Hệ thống điều hòa không khí HVAC giúp ổn định nhiệt độ, độ ẩm, tạo môi trường sống thoải mái cho con người

Bên cạnh đó, hệ thống thông gió còn có tác dụng loại bỏ không khí tù đọng trong phòng, cấp khí tươi giàu oxy, giúp con người cảm thấy thoải mái và dễ chịu hơn.

• Tăng hiệu suất làm việc, giảm thiệt hại do độ ẩm cao:

Môi trường sống thoải mái, thư giãn giúp con người làm việc hiệu quả hơn, góp phần tăng năng suất làm việc.

Ngoài ra, việc kiểm soát độ ẩm còn ngăn ngừa sự sinh sôi của nấm mốc, vi khuẩn. Điều này cực kỳ quan trọng đối với các nhà máy chế biến nông sản, hải sản, thực phẩm đóng gói, giúp bảo quản sản phẩm tốt hơn và kéo dài thời gian sử dụng.

• Nhiều ứng dụng:

Hệ thống điều hòa không khí HVAC được lắp đặt tại nhiều không gian như bệnh viện, nhà máy, trung tâm thương mại,... Sự có mặt của giải pháp này đã mang lại lợi ích to lớn cho cuộc sống của chúng ta.

Nhược điểm của hệ thống HVAC

Bên cạnh các ưu điểm trên, HVAC System cũng có một vài nhược sau:

• Chi phí đầu tư và lắp đặt cao.

• Tiêu tốn điện năng lớn.

• Yêu cầu vệ sinh, bảo trì thường xuyên để hệ thống hoạt động hiệu quả,...

Hệ thống HVAC gồm những gì?

Hệ thống HVAC bao gồm những gì? Hệ thống này gồm có 3 thành phần chính, đó là:

Hệ thống sưởi ấm (Heating)

Có nhiệm vụ cấp nhiệt giữ ấm không gian vào mùa lạnh hoặc các khu vực cần được sưởi ấm. Việc sản sinh nhiệt được thực hiện bởi hệ thống máy sưởi trung tâm và truyền đến toàn bộ khu vực được bao phủ bởi HVAC System.

Hệ thống sưởi ấm

Hệ thống thông gió (Ventilation)

Hệ thống thông gió có vai trò dẫn dòng khí tươi từ bên ngoài vào, tránh tình trạng không khí bị tù đọng, ngột ngạt. Đồng thời loại bỏ khí thải, vi khuẩn, bụi bẩn, mùi hôi, giúp không gian trong lành và thoải mái hơn.

Hệ thống thông gió

Hiện nay có 2 phương pháp thông gió được dùng phổ biến, đó là:

• Thông gió nhân tạo: Còn gọi là thông gió cưỡng bức, thông gió cơ học. Phương pháp này sẽ sử dụng quạt hút để lưu thông không khí trong phòng, có phát sinh tiếng ồn nhưng mang lại hiệu quả cao.

• Thông gió tự nhiên: Sử dụng kết hợp các cửa sổ để không khí được lưu thông hơn. Cách thông gió này không tốn kém nhiều chi phí nhưng hiệu quả mang lại không cao như thông gió tự cưỡng bức.

Hệ thống điều hòa không khí (Air Conditioning)

Air Conditioning sử dụng để làm lạnh không gian trong thời tiết nóng hoặc các khu vực có nhu cầu làm mát. Chất tải lạnh, thường là nước sẽ được bơm giải nhiệt đến không gian cần làm mát, hấp thụ nhiệt rồi tuần hoàn trở lại máy sản xuất nước lạnh chiller để giải phóng nhiệt lượng dư thừa ra ngoài môi trường thông qua tháp giải nhiệt hoặc quạt gió.

Máy chiller sản xuất nước lạnh cho HVAC System

Cấu tạo hệ thống HVAC là gì?

HVAC System bao gồm các thiết bị cơ bản sau:

Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều hòa HVAC

• Bộ phận sưởi ấm: Bao gồm các thiết bị như lò sưởi, nồi hơi, bơm nhiệt,... để làm nóng không khí trước khi thổi vào khu vực cần sưởi ấm.

• Bộ phận thông gió: Sử dụng quạt hút gió để lưu thông không khí từ môi trường bên ngoài vào trong.

• Bộ phận làm mát: Thường dùng chiller sản xuất nước lạnh để làm mát không gian.

• Bộ xử lý không khí: Đây là bộ phận trung tâm của hệ thống HVAC, có thể AHU, MAU, PAU,.... Chúng có nhiệm vụ hút khí tươi từ bên ngoài, lọc sạch bụi bẩn, tạp chất và cân bằng nhiệt độ, độ ẩm. Sau đó, phân phối không khí đã xử lý đến các khu vực khác nhau trong tòa nhà.

• Bộ phân phối không khí: Vận chuyển không khí được xử lý đến đều khắp các khu vực trong tòa nhà. Bộ phân phối không khí gồm có hệ thống ống dẫn, miệng gió, van điều tiết và nhiều thị hỗ trợ khác.

• Bộ phận thu hồi không khí: Thu hồi không khí đã sử dụng trở lại bộ xử lý (AHU, MCU,..) để tái sử dụng lại.

• Hệ thống điều khiển: Điều khiển toàn bộ hoạt động của HVAC System.

• Bộ phận bảo vệ: Bao gồm các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, cảm biến chất lượng không khí, cảm biến chống cháy,... giúp hệ thống hoạt động an toàn, hiệu quả, hạn chế tối đa các sự cố ngoài ý muốn xảy ra.

Cách thức vận hành của hệ thống HVAC

HVAC System vận hành theo một chu trình tuần hoàn khép kín, cụ thể như sau:

Chu trình hoạt động tuần hoàn của hệ thống điều hòa HVAC

• Xử lý không khí:

Không khí tươi từ bên ngoài được dẫn vào bộ xử lý không khí để lọc bụi bẩn và điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm theo yêu cầu đã cài đặt. Sau đó, luồng không khí này sẽ được quạt thổi qua hệ thống ống dẫn đến các khu vực trong tòa nhà.

• Thu hồi không khí:

Không khí đã sử dụng từ các phòng được thu hồi trở lại AHU để xử lý trước khi được phân phối trở lại. Khoảng 10 - 30% không khí cũ được loại bỏ và thay thế bằng không khí tươi từ bên ngoài, đảm bảo chất lượng không khí đạt tiêu chuẩn an toàn. Đối với các công trình yêu cầu cao về chất lượng không khí như phòng thí nghiệm, phòng sạch thì tỷ lệ không khí tươi thay thế lên đến 100%.

HVAC System đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì môi trường sống và làm việc thoải mái, an toàn cho con người. Mong rằng bài viết trên từ Đặng Gia sẽ giúp bạn đọc có cái nhìn rõ nét hơn về khái niệm hệ thống HVAC là gì và hệ thống HVAC gồm những gì và toàn bộ thông tin tổng quan nhất.