Bạn có biết HVAC là gì và tại sao nó quan trọng trong hệ thống xây dựng? Khi nói đến HVAC, chúng ta thường nghe nói nhưng ít ai thực sự hiểu rõ về nó. Điều này có thể khiến bạn bỡ ngỡ và không biết cách chọn và bảo dưỡng một hệ thống HVAC hiệu quả cho ngôi nhà hoặc công trình của mình.
Hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp không khí thoáng đãng, sạch sẽ và thoải mái cho môi trường sống và làm việc. Nếu bạn không hiểu nguyên lý và cấu tạo của hệ thống này, bạn có thể phải đối mặt với những vấn đề như tiêu tốn năng lượng cao, không khí ô nhiễm, hoặc không đáp ứng đủ nhu cầu của môi trường sống.
Bằng cách hiểu rõ về HVAC, bạn sẽ có thể đưa ra quyết định thông minh khi lựa chọn hệ thống và thực hiện bảo dưỡng định kỳ. Hãy cùng tìm hiểu để tận dụng tối đa hệ thống HVAC và tạo ra một môi trường sống và làm việc thoải mái, sạch sẽ và tiết kiệm năng lượng.
HVAC là gì? Sơ lược về hệ thống HVAC
HVAC là gì?
HVAC là cụm từ viết tắt của những từ Heating, Ventilating and Air Conditioning (tức hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí). Nó chủ yếu là một hệ thống điều hòa không khí.
Hệ thống HVAC được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong các không gian như siêu thị, hội nghị, nhà xưởng công nghiệp (như nhà máy dược phẩm, thực phẩm, sản xuất vắc-xin). Hệ thống này cung cấp không khí chất lượng và tạo sự thoải mái về nhiệt độ là yêu cầu chủ yếu. Thiết kế của hệ thống HVAC dựa trên nguyên tắc truyền nhiệt, cơ học chất lỏng và nhiệt động lực học. Mục đích chính của hệ thống HVAC là tạo ra một không gian có nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng tối ưu. Hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa không khí và thay thế luồng không khí cũ.
Lịch sử ra đời của hệ thống HVAC
Hệ thống điều hòa không khí ra đời đầu tiên được phát minh bởi Alfred Wolff vào những năm 1902. Vào thời điểm đó, Willis Carrier đã thiết kế quy trình AC cho công ty in Sackett-Wilhems.
Trường học đầu tiên đào tạo về HVAC là Coyne College, thành lập vào những năm 1890.
Công cuộc phát minh các thành phần của hệ thống HVAC đã mở ra cuộc cách mạng công nghiệp, từ đó phương pháp hiện đại hóa ngày càng hiệu quả hơn và hệ thống này liên tục được giới thiệu bởi các nhà phát minh trên toàn thế giới.
Dấu hiệu để nhận biết hệ thống HVAC tại các tòa nhà và nhà máy công nghiệp
Một trong những dấu hiệu để nhận biết có hệ thống HVAC là sự xuất hiện của các đường ống vuông, tròn, hình oval và hệ thống đường dẫn chạy khắp tòa nhà và nhà máy công nghiệp.
Cấu tạo của hệ thống HVAC và thành phần chính
Hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) là hệ thống được sử dụng để cung cấp điều hòa nhiệt độ, thông gió và điều chỉnh chất lượng không khí trong các tòa nhà và trung tâm thương mại. Hãy tìm hiểu về cấu tạo và các thành phần chính của hệ thống này.
Hệ thống sưởi (Heating)
Hệ thống sưởi được sử dụng để tạo ra nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ môi trường và phân phối nhiệt độ này đến khắp các khu vực trong tòa nhà hoặc trung tâm thương mại. Gồm những thành phần sau:
Lò hơi và bơm nhiệt
- Lò hơi và bơm nhiệt là các thiết bị được sử dụng để tạo ra nhiệt năng từ việc đốt cháy nguyên liệu như điện, khí (gas), nguyên liệu lỏng (xăng, dầu) hoặc nguyên liệu rắn (than, củi).
- Nhiệt độ từ lò sưởi sẽ được truyền qua môi trường không khí, hơi nước hoặc nước bằng các phương pháp đối lưu, dẫn nhiệt hoặc bức xạ.
Truyền nhiệt qua nước và hơi nước
- Đối với môi trường nước và hơi nước, hệ thống sẽ đun sôi nước và truyền nhiệt qua dạng lỏng.
- Nhiệt năng này có thể được sử dụng trong việc tắm rửa và giặt đồ.
Truyền nhiệt qua không khí
- Hệ thống cũng sử dụng ống dẫn để phân phối không khí ấm đến các khu vực cần thiết trong tòa nhà, trong khi không khí lạnh sẽ được trả về và xử lý lại bởi bộ phận máy sưởi.
Hệ thống thông gió (Ventilating)
Hệ thống thông gió là bộ phận tiếp theo của hệ thống HVAC. Nhiệm vụ của nó là thay thế không khí trong không gian kín và từ bên ngoài, giúp cải thiện chất lượng không khí bằng cách loại bỏ mùi hôi, điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, và giảm thiểu ô nhiễm từ khói bụi và các chất gây ô nhiễm khác.
Có hai phương pháp thông gió trong hệ thống HVAC:
Thông gió tự nhiên
- Phương pháp này sử dụng luồng không khí tự nhiên từ các lỗ thông gió hoặc cửa sổ, mà không cần sử dụng quạt thông gió hoặc thiết bị khác.
- Tuy nhiên, hiệu quả của phương pháp này không cao.
Thông gió nhân tạo
- Phương pháp này được gọi là thông gió nhân tạo hoặc thông gió cưỡng bức.
- Nó sử dụng các quạt thông gió, bộ điều khiển chất lượng không khí và ống thông gió để đảm bảo hiệu quả tối ưu trong việc thông gió và xử lý không khí.
Hệ thống điều hòa không khí (Air Conditioning)
Hệ thống điều hòa không khí đóng vai trò cân bằng và kiểm soát nhiệt độ, đảm bảo lưu thông không khí tốt trong tòa nhà hoặc trung tâm thương mại. Đặc biệt, hệ thống này có khả năng loại bỏ bức xạ, đối lưu và dẫn nhiệt.
- Không khí sẽ được truyền qua các khu vực cần sử dụng trong tòa nhà hay trung tâm thông qua hệ thống này.
- Điều này giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm và tạo môi trường thoáng đãng, thoải mái cho người sử dụng.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC
Nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC là gì?
Hệ thống HVAC hoạt động dựa trên các nguyên lý sau. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết:
- Lấy khí tươi và kiểm soát không khí: Hệ thống sẽ lấy khí tươi từ không khí bên ngoài và đưa vào qua AHU (Air Handling Unit). AHU sẽ kiểm soát các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và lọc sơ bộ một số bụi bẩn có kích thước lớn.
- Kiểm soát lưu lượng khí tươi: Khí tươi sau khi đi qua thiết bị sẽ được điều chỉnh lưu lượng theo yêu cầu thông qua van gió hoặc các thiết bị tương tự.
- Lọc HEPA: Không khí sau khi được kiểm soát sẽ đi qua màng lọc HEPA để loại bỏ các tiểu phân có kích thước nhỏ.
Chu trình hoạt động của hệ thống HVAC
Hệ thống HVAC hoạt động dựa trên 3 chu trình sau:
- Supply Air: Chu trình này đảm nhận chức năng cung cấp không khí cho không gian, bao gồm cả không khí lạnh và không khí nóng.
- Return Air: Chu trình này đưa không khí đã sử dụng trở lại hệ thống để được xử lý lại.
- Exhaust Air: Chu trình này thải các luồng không khí không sạch ra bên ngoài.
Chức năng của hệ thống HVAC
Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí có vai trò quan trọng trong việc cung cấp không khí tốt nhất cho không gian và môi trường sử dụng. Chúng đảm bảo môi trường thoải mái và an toàn cho con người.
Ứng dụng của hệ thống HVAC
Hệ thống HVAC được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Nó được áp dụng trong các công ty, tòa nhà cao tầng, nhà máy sản xuất công nghiệp, trung tâm thương mại, siêu thị và ngành công nghiệp nặng như tàu vũ trụ, nhà máy điện, máy bay, và nhiều ứng dụng khác.
Qua bài viết này, hy vọng bạn đã có cái nhìn tổng quan về hệ thống HVAC, từ nguyên lý hoạt động đến cấu tạo cơ bản. Điều quan trọng là hiểu rõ rằng hệ thống HVAC không chỉ là một phần của công trình, mà còn là một yếu tố quan trọng trong việc tạo ra một môi trường sống và làm việc tốt cho con người.
