HVAC là gì? Nguyên lý, cấu tạo và tài liệu nghiên cứu HVAC

Hệ thống HVAC có chức năng duy trì nhiệt độ và độ ẩm phù hợp, tạo ra môi trường sống và làm việc thoải mái. Nó giúp bảo vệ sức khỏe con người, tiết kiệm năng lượng, và bảo vệ cơ sở hạ tầng. Hãy cùng Tân Long tìm hiểu chi tiết về hệ thống HVAC là gì và những thông tin liên quan qua bài viết dưới đây!

HVAC là gì? Tổng quan về hệ thống HVAC

Khái niệm HVAC là gì?

HVAC là gì? Là tổng hợp viết tắt của Heating, Ventilation, và  Air Conditioning (tạm dịch Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí). Đây là hệ thống có khả năng kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, và chất lượng không khí trong một không gian, đảm bảo cung cấp không khí chất lượng và tạo sự thoải mái. Thiết kế HVAC dựa trên truyền nhiệt, nhiệt động lực học, và cơ học chất lỏng.

Các biến thể của HVAC

HVAC & R: Hệ thống có bao gồm làm lạnh.

HVACR: Hệ thống làm lạnh nhưng không thông gió.

Lịch sử của hệ thống HVAC

HVAC dựa trên phát minh của nhiều nhà khoa học như Nikolay Lvov, Michael Faraday, và Willis Carrier. Hệ thống điều hòa không khí đầu tiên được thiết kế vào năm 1902. Coyne College bắt đầu đào tạo về HVAC từ năm 1899. Nhiều cải tiến đã được phát triển trong thời kỳ cách mạng công nghiệp.

Dấu hiệu thường thấy để nhận biết hệ thống HVAC

Các hệ thống HVAC thường có đường dẫn và ống vuông, tròn, hoặc oval chạy khắp tòa nhà. Thiết bị xử lý không khí phổ biến là AHU (Air Handling Unit).

Trên đây là tất cả những thông tin tổng quan giải đáp cho câu hỏi HVAC là gì và lịch sử ra đời của hệ thống này. Hãy cùng đến với phần tiếp theo ngay dưới đây.

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và chức năng của HVAC system

Cấu tạo của hệ thống HVAC

Cấu tạo của hệ thống HVAC là gì? bao gồm ba phần chính: sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí, với các thành phần cơ bản như:

• Quạt (Fan): Lưu thông và hoàn lưu không khí.
• Đường ống: Cung cấp và hoàn lưu không khí.
• Đầu vào không khí và cửa hút: Đưa không khí vào và ra khỏi hệ thống.
• Buồng khí hỗn hợp: Trộn khí trong phòng với không khí ngoài trời.
• Bộ lọc: Loại bỏ bụi bẩn từ không khí.
• Bộ trao đổi nhiệt: Bao gồm cuộn dây nóng, cuộn dây hơi, hoặc cuộn nước lạnh để điều chỉnh nhiệt độ không khí.
• Thiết bị sưởi ấm phụ: Lò khí đốt tự nhiên hoặc điện trở nhiệt.
• Nén khí: Nén hơi lạnh và bơm chất làm lạnh trong hệ thống.
• Bơm nước: Lưu thông nước qua hệ thống làm mát và sưởi ấm.
• Hệ thống trung tâm: Nồi hơi hoặc tháp giải nhiệt làm nguồn nhiệt trung tâm.
• Hệ thống điều khiển: Quản lý dòng chảy của không khí, nước, và điện.

Nguyên lý vận hành của hệ thống HVAC

Nguyên lý vận hành của hệ thống HVAC  là gì? theo nguyên lý sau:

• Lấy khí tươi: Khí ngoài trời được đưa qua AHU để kiểm soát chất lượng, điều chỉnh độ ẩm và áp suất.
• Điều chỉnh nhiệt độ: Khí tươi được điều chỉnh về nhiệt độ 22°C bằng Heater.
• Lọc không khí: Khí được lọc qua màng lọc HEPA để loại bỏ hạt bụi nhỏ, đặc biệt trong môi trường yêu cầu không khí sạch như phòng sạch.
• Hoàn lưu không khí: Khoảng 90% không khí trong phòng được hoàn lưu về AHU, 10% còn lại thải ra ngoài.

Chu trình của hệ thống HVAC

Chu trình của hệ thống HVAC hoạt động qua ba chu trình chính:

• Supply Air: Cung cấp dòng không khí lạnh và nóng.
• Return Air: Hoàn lưu không khí về hệ thống.
• Exhaust Air: Thải không khí bẩn ra ngoài, đặc biệt từ phòng vệ sinh.

Chức năng của hệ thống HVAC

Chức năng của hệ thống HVAC là gì? HVAC có vai trò cung cấp chất lượng không khí tốt nhất trong mọi điều kiện cho con người và môi trường sản xuất, đóng vai trò thiết yếu trong các công trình lớn.

Ứng dụng phổ biến của hệ thống HVAC là gì?

Trong không gian thường nhật:

• Điều chỉnh nhiệt độ: Giữ phòng ở nhiệt độ lý tưởng.
• Cung cấp không khí sạch: Đảm bảo không khí trong phòng thoáng mát, trong lành.
• Loại bỏ ô nhiễm: Sử dụng bộ lọc để loại bỏ các chất gây ô nhiễm ở các giai đoạn khác nhau.
• Tiết kiệm năng lượng: Hoạt động hiệu quả và tiết kiệm nguyên liệu.

Trong các ngành công nghiệp:

• Ứng dụng phổ biến: Tòa nhà, nhà xưởng, nhà máy công nghiệp, và phòng sạch.
• Dịch vụ cao cấp: Khách sạn, cơ sở sinh hoạt cao cấp.
• Cơ sở giáo dục và y tế: Văn phòng, bệnh viện, trường học, và phòng thí nghiệm.
• Phương tiện giao thông: Ô tô, tàu hỏa, máy bay, tàu thủy, và tàu ngầm.
• Môi trường khác: Bất kỳ nơi nào cần xử lý và cải thiện chất lượng không khí.

Hệ thống HVAC được ứng dụng rộng rãi nhằm đảm bảo môi trường sống và làm việc thoải mái, an toàn, và hiệu quả.

Hệ thống HVAC trong phòng sạch

AHC là gì đã được giải đáp ở phần đầu bài viết còn ứng dụng hệ thống HVAC trong phòng sạch có nhiệm vụ điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí với độ chính xác cao hơn để duy trì môi trường sạch sẽ.

Tổng quan HVAC phòng sạch

Trong phòng sạch, hệ thống HVAC cung cấp lượng không khí lớn hơn và sử dụng bộ lọc HEPA để giữ áp suất ổn định. Phòng sạch yêu cầu số lần thay đổi không khí cao hơn, từ 15 đến 250 lần mỗi giờ, so với không gian thông thường.

Lưu lượng không khí và số lần trao đổi

Yêu cầu khi thiết kế HVAC là gì, đối với phòng sạch cần xác định:

• Lưu lượng khí cấp vào phòng
• Số lần trao đổi không khí tính trong mỗi giờ
• Cấp độ sạch mà phòng cần đạt
• Số lần thay đổi không khí thường được xác định trong một khoảng, tùy theo ứng dụng cụ thể của phòng sạch.

Nhiệt độ và độ ẩm

Nhiệt độ và độ ẩm của hệ thống HVAC cần được kiểm soát chặt chẽ. Máy lạnh bù nhiệt do con người và thiết bị tỏa ra, cần tính toán số lượng người và thiết bị để đảm bảo điều kiện lý tưởng.

Chênh lệch áp suất

Chênh lệch áp suất trong phòng sạch là rất quan trọng:

• Áp suất dương: Ngăn chặn bụi từ bên ngoài vào phòng sạch, bảo vệ sản phẩm.
• Áp suất âm: Ngăn chặn các hạt bụi nguy hiểm thoát ra ngoài, bảo vệ môi trường và con người.

HVAC phải điều chỉnh lượng khí cấp và hồi lưu để duy trì chênh lệch áp suất thích hợp.

HVAC tiêu chuẩn GMP

Trong tiêu chuẩn GMP (Good Manufacturing Practice), HVAC đảm bảo môi trường sản xuất đạt chuẩn chất lượng cao như GMP WHO, GMP EU, và PIC/S GMP, ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành và chất lượng sản phẩm.

Bảo trì hệ thống HVAC

Lợi ích của việc bảo trì HVAC là gì?

Bảo trì hệ thống HVAC mang lại nhiều lợi ích đáng kể, bao gồm:

• Tiết kiệm chi phí: Phát hiện sớm các vấn đề giúp giảm chi phí sửa chữa đột xuất và kéo dài tuổi thọ linh kiện.
• Giảm gián đoạn sản xuất: Bảo trì định kỳ ngăn ngừa hỏng hóc, đảm bảo hoạt động liên tục.
• Tiết kiệm điện năng: Hệ thống hoạt động hiệu quả hơn, giảm tiêu thụ năng lượng.
• Nâng cao hiệu suất: Đảm bảo HVAC hoạt động tốt nhất, cung cấp không khí và môi trường tối ưu.

Các công việc về bảo trì AHC là gì, bao gồm những gì?

Dưới đây là các công việc cần thực hiện khi bảo trì hệ thống HVAC:

Bảo trì và thay thế bộ lọc

Thay thế bộ lọc thường xuyên: Bộ lọc giữ lại bụi bẩn và chất gây dị ứng trong không khí. Thay đổi bộ lọc định kỳ giúp hệ thống HVAC hoạt động sạch hơn và cải thiện chất lượng không khí.

Bảo trì quạt

Kiểm tra và bảo trì quạt: Kiểm tra các đầu nối điện và cơ cấu cơ khí để đảm bảo quạt hoạt động tốt. Bảo trì quạt thường đi kèm với thay đổi bộ lọc.

Bảo trì cánh quạt

Vệ sinh cánh quạt: Loại bỏ bụi bẩn và mảnh vụn có thể gây tải cho động cơ, giúp cân bằng và duy trì hiệu quả của hệ thống.

Bôi dầu động cơ

Bôi trơn động cơ: Giữ cho động cơ quạt được bôi dầu thường xuyên để hoạt động trơn tru, nâng cao tuổi thọ và tiết kiệm điện năng.

Hệ thống điện

Kiểm tra hệ thống điện: Phát hiện bụi bẩn, lỏng giắc cắm, và nguy cơ chập cháy. Bảo trì định kỳ giúp ngăn ngừa sự cố và đảm bảo an toàn cho sản xuất.

Tài liệu về HVAC System

Tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 khi thiết kế HVAC chuẩn tại Việt Nam

Tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 là tiêu chuẩn quan trọng nhất cho thiết kế HVAC tại Việt Nam vì:

• Áp dụng tại Việt Nam: Tất cả công trình trong nước phải tuân theo tiêu chuẩn này.
• Ngôn ngữ: Viết bằng tiếng Việt, dễ hiểu hơn so với tiêu chuẩn quốc tế bằng tiếng Anh.

Phần mềm dùng để thiết kế hệ thống HVAC

Các phần mềm hỗ trợ thiết kế và vẽ ống gió trong hệ thống HVAC rất cần thiết. Một số phần mềm bao gồm:

• Tính tải lạnh: Trace 700, Heatload
• Tính kích thước ống thông gió: Duct Checker
• Tính tổn thất: Phần mềm Ashrae Duct Fitting
• Chọn AHU và tính ống nước: Các phần mềm chuyên dụng
• Vẽ ống gió: Lispnam, Revit MEP

Khi thiết kế hệ thống HVAC, thường phải sử dụng hơn 10 phần mềm khác nhau để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả.

Tài liệu và cộng đồng chuyên HVAC 

Internet là nguồn tài nguyên học tập tuyệt vời. Để tìm hiểu thêm về HVAC, bạn có thể tham khảo:

• Bài viết quốc tế: HVAC.com
• Tài liệu tiếng Việt: Diễn đàn HVAC Việt Nam HVAC VN

Các nguồn này cung cấp nhiều thông tin hữu ích giúp bạn nâng cao kiến thức và kỹ năng trong lĩnh vực HVAC.

Thiết kế hệ thống HVAC uy tín, chất lượng Tân Long

Tân Long tự hào là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế và thi công hệ thống HVAC cho các nhà máy, phòng sạch linh kiện điện tử, GMP, dược phẩm, và thực phẩm. Với nhiều năm kinh nghiệm, chúng tôi cam kết mang đến các giải pháp HVAC chuyên nghiệp, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe nhất của khách hàng.

Mỗi thiết kế của Tân Long đều được kiểm tra kỹ lưỡng và chỉ hoàn thiện khi khách hàng thực sự hài lòng. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi không chỉ được đào tạo bài bản mà còn dày dạn kinh nghiệm, đã chiếm trọn niềm tin của nhiều nhà thầu và chủ đầu tư, và được đánh giá cao về chất lượng.

Hãy liên hệ ngay với Tân Long qua 0933357058  để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất cho hệ thống HVAC của bạn.

Dưới đây là các kiến thức quan trọng cần biết khi thiết kế hệ thống HVAC. Những câu hỏi như “HVAC là gì?“, cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng như các phần mềm và tài liệu liên quan khi thiết kế hệ thống HVAC. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn định hướng rõ ràng hơn trong hành trình theo đuổi lĩnh vực HVAC.

• Quy trình lắp đặt kho lạnh đúng tiêu chuẩn từ A-Z
• Bảng giá lắp đặt kho lạnh bảo quản hoa tươi đạt tiêu chuẩn
• Báo giá thiết kế lắp đặt kho lạnh nông sản đạt chuẩn