Hệ thống HVAC đóng vai trò vô cùng quan trọng trong các nhà máy sản xuất, nhà máy dược phẩm, kho dược phẩm, các cơ sở chế biến thực phẩm và các nhà máy công nghiệp khác. Ngoài ra, hệ thống này còn còn được sử dụng trong hệ thống tàu thủy và các thiết bị vận tải lạnh. Vậy bạn đã thực sự hiểu rõ hệ thống HVAC, bao gồm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống chưa? Hãy cùng SUNTECH khám phá chi tiết về hệ thống này qua bài viết sau đây nhé.
1. HVAC là gì? Hệ thống HVAC
HVAC được viết tắt từ cụm từ Heating, Ventilating, and Air Conditioning, hiểu theo tiếng việt là hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí, được gọi chung là hệ thống điều hòa không khí.
Hệ thống điều khiển HVAC kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và lưu lượng không khí để duy trì và cải thiện chất lượng không khí. Ngày nay, hệ thống điều hòa không khí được ứng dụng để điều hòa thông gió ở các công trình như trung tâm thương mại, tòa nhà cao tầng, nhà máy – nhà xưởng sản xuất công nghiệp, phòng thí nghiệm nghiên cứu, phòng sạch sản xuất,…
2. Thành phần cấu tạo của hệ thống HVAC
Hệ thống HVAC chịu trách nhiệm trong việc duy trì môi trường thoải mái và an toàn cho con người và thiết bị trong khu vực. Hệ thống điều hòa không khí bao gồm 6 thành phần chính.
Heating System – Hệ thống sưởi
Hệ thống sưởi ấm có nhiệm vụ tạo ra nhiệt để làm ấm không khí trong nhà, sử dụng các phương pháp truyền nhiệt như đối lưu, dẫn nhiệt hoặc bức xạ thông qua môi chất hoặc không khí. Các thiết bị chính trong hệ thống này bao gồm lò hơi và bơm nhiệt, giúp đảm bảo nhiệt độ trong không gian sống luôn ở mức thoải mái.
Venilation System – Hệ thống thông gió
Hệ thống làm mát hoạt động ngược lại với hệ thống sưởi ấm, có nhiệm vụ làm mát không khí trong nhà. Hệ thống này sử dụng các thiết bị như máy lạnh và quạt gió cùng với các môi chất lạnh để giảm nhiệt độ không khí. Nhiều hệ thống làm mát hiện đại còn được trang bị chức năng hút ẩm, giúp điều hòa độ ẩm trong không gian.
Air Conditioner – Hệ thống điều hòa không khí
Hệ thống điều hòa không khí (Air Conditioner) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống HVAC, đảm nhiệm chức năng làm lạnh, sưởi ấm và xử lý chất lượng không khí. Thiết bị xử lí không khí AHU Là trung tâm của hệ thống điều hòa không khí, có nhiệm vụ xử lý và kiểm soát chất lượng không khí từ bên ngoài trước khi đưa vào tòa nhà.
- Làm lạnh không khí bằng máy lạnh, hệ chất làm lạnh ( nước, hóa chất,…) dựa trên nguyên lý bức xạ, đối lưu hoặc dẫn truyền.
- Làm nóng không khí bằng cách đổi chiều, đảo ngược dòng chảy của chất lạnh.
Xem thêm: AHU | Air Handling Unit | Thiết bị xử lý không khí – SUNTECH
Control System – Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển bao gồm:
- Bộ điều khiển tự động.
- Cảm biển.
- Hệ thống giám sát và điều khiển.
Piping and Pumping System – Hệ thống đường ống và bơm
Hệ thống này vận chuyển, phân phối chất lỏng ( nước, chất làm lạnh ) và không khí đến các bộ phận khác.
Electrical System – Hệ thống điện
Hệ thống bao gồm máy biến áp, bảng điều khiển, hệ thống điện để cung cấp nguồn điện cho các thiết bị khác trong hệ thống HVAC.
3. Nguyên lý vận hành
Hình ảnh trên là mô tả nguyên lý vận hành của thiết bị AHU trong hệ thống
Đầu tiên, khí tươi được thu thập từ không khí xung quanh và được điều hướng qua cụm khí đầu vào, nơi van chỉnh gió kiểm soát lưu lượng. Tiếp theo, đơn vị xử lý không khí (AHU) thực hiện các bước điều chỉnh quan trọng, như kiểm soát độ ẩm và áp suất, đồng thời lọc sơ bộ các hạt vật chất lớn. Sau đó, AHU sử dụng bộ đốt để điều chỉnh nhiệt độ của khí tươi, đảm bảo rằng khí đạt khoảng 22 độ C, tạo điều kiện tối ưu cho không gian bên trong. Cuối cùng, để loại bỏ hoàn toàn các hạt bụi nhỏ và vi khuẩn, khí tươi sẽ đi qua màng lọc HEPA, đảm bảo mang lại không khí sạch và an toàn.
Khoảng 90% khí trong phòng được đưa trở lại AHU (khí hồi lưu) và được cung cấp lại vào phòng sạch. Còn lại 10% được loại bỏ ra môi trường. Riêng đối với các phòng sản xuất thuốc độc hoặc thuốc chứa hoạt chất nguy hiểm, cần phải xử lý chất thải ô nhiễm trước khi thải ra môi trường để hạn chế tối đa việc ô nhiễm.
Xem thêm: Phòng sạch là gì? Tiêu chuẩn phòng sạch
Hệ thống HVAC bao gồm ba chu trình hoạt động quan trọng:
- Supply Air – Gió cấp: Cung cấp không khí, bao gồm cả không khí lạnh và không khí nóng.
- Return Air – Gió hồi : Đưa không khí đã được sử dụng trở lại.
- Exhaust Air – Gió thải: Nhiệm vụ của chu trình này là loại bỏ các luồng không khí không được làm sạch ra bên ngoài.
Hệ thống HVAC trong phòng sạch GMP thường được thiết kế với tỷ lệ 80-90% khí hồi lưu, còn lại 10-20% là khí tươi được lọc và cung cấp từ môi trường bên ngoài, nhưng vẫn đảm bảo cung cấp đủ oxy cho những người làm việc trong nhà máy. Tuy nhiên, đối với các phòng sạch sản xuất vacxin và các sản phẩm vi sinh, yêu cầu về độ sạch và giới hạn nhiễm khuẩn rất cao. Do đó, không khí trong phòng sạch được thay thế liên tục với 100% lượng khí tươi để đảm bảo điều kiện sản xuất an toàn và đáng tin cậy.
4. Vai trò của hệ thống HVAC
Hệ thống HVAC đảm nhận các nhiệm vụ chính sau:
- Cung cấp không khí thoáng mát và trong lành trong tòa nhà, văn phòng.
- Điều khiển, duy trì nhiệt độ và độ ẩm phù hợp để đảm bảo sự thoải mái cho người sử dụng.
- Hệ thống sử dụng công nghệ tiên tiết giúp tiết kiệm năng lượng.
- Giảm thiểu ô nhiễm bằng cách lọc không khí trong tòa nhà.
- Đảm bảo an toàn cho thiết bị và tài sản bên trong tòa nhà, ngăn chặn hư hỏng do ảnh hưởng của môi trường bên ngoài.
5. Ứng dụng của hệ thống HVAC
Ngày nay, hệ thống HVAC đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của mọi người. Hệ thống được áp dụng rộng rãi để điều hòa không khí và thông gió tại nhiều địa điểm, bao gồm các công ty, tòa nhà cao tầng, nhà máy sản xuất công nghiệp, trung tâm thương mại, siêu thị, và nhiều nơi khác. Ngoài ra, các ngành công nghiệp nặng như tàu vũ trụ, nhà máy điện, và ngành công nghiệp hàng không cũng đang sử dụng hệ thống này để đảm bảo điều kiện môi trường làm việc và sản xuất được duy trì ổn định và an toàn.
6. Một số hệ thống HVAC phổ biến hiện nay
Có nhiều loại hệ thống HVAC khác nhau, để lựa chọn được hệ thống phù hợp cần xem xét các yếu tố như công suất , điều kiện thời tiết và đặc điểm cụ thể của công trình. Hiện có 3 loại hệ thống phổ biến.
Hệ thống đơn – Single Split System
Hệ thống đơn thường được tìm thấy trong các tòa nhà thương mại nhỏ hơn. Hệ thống này thường được lắp đặt trong tòa nhà văn phòng có phòng máy chủ để làm mát thiết bị máy tính hoặc trong nhà hàng.
Single Split System bao gồm một máy điều hòa không khí hoặc lò kết hợp, đưa không khí qua các đường dẫn chất làm lạnh và lưu thông qua các ống dẫn khí. Tuy nhiên, hệ thống này yêu cầu dàn nóng riêng biệt cho từng không gian cụ thể.
Hệ thống đa phân chia – Multi-Split System
Hệ thống đa phân chia có khả năng kết nối đến chín dàn lạnh tới một dàn nóng duy nhất, mang lại lợi ích tiết kiệm năng lượng với diện tích ngoài trời nhỏ hơn. Tuy nhiên, việc cài đặt các hệ thống này thường đòi hỏi thời gian dài và đôi khi có thể tốn kém. Hệ thống đa phân chia thường được áp dụng tại các khách sạn, tòa nhà, hoặc các cơ sở có nhiều phòng/khu vực riêng biệt.
Hệ thống VRF
Hệ thống VRF cung cấp hệ thống sưởi và làm mát cho nhiều không gian khác nhau cùng một lúc. Hệ thống này thường được lắp đặt trong các tòa nhà văn phòng lớn, trung tâm thương mại, khách sạn hoặc không gian rộng.
7. SUNTECH – Nhà thầu HVAC uy tín tại TP. HCM
- Thiết kế hệ thống HVAC.
- Thi công lắp đặt hệ thống HVAC.
- Bảo trì hệ thống HVAC.
- Sửa chữa hệ thống HVAC.
- Cung cấp vật tư thiết bị HVAC.
Mong rằng sau bài viết này, bạn đã hiểu sâu hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC. Nếu bạn còn thắc mắc hoặc có nhu cầu thiết kế thi công hệ thống HVAC cho phòng sạch, hãy liên hệ với SUNTECH để được hỗ trợ tư vấn MIỄN PHÍ!
Xem thêm:
![Sơ đồ kho thuốc đạt chuẩn GSP [2024]](https://phongsachsuntech.com/wp-content/uploads/2024/01/kho-thuoc-gsp-300x154.webp)
