Hệ thống HVAC

Hiện nay, hệ thống HVAC được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày. Chúng ta có thể bắt gặp hệ thống tại các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, nhà máy, xí nghiệp sản xuất dược phẩm, thực phẩm….Vậy hệ thống HVAC là gì? Hãy cùng Vankhinen-THP tìm hiểu trong bài viết sau đây.

Giới thiệu về hệ thống HVAC

HVAC là thuật ngữ viết tắt của các từ tiếng Anh Heating (Sưởi ấm) – Ventilation (Thông gió) – Air Conditioning (Điều hòa không khí). Hệ thống điều hòa không khí HVAC giúp kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí. Mục đích của hệ thống HVAC là tạo ra không gian với nhiệt độ, chất lượng và độ ẩm đạt tới mức cao nhất. Hệ thống được thiết kế dựa trên nguyên tắc truyền nhiệt, nhiệt động lực học và cơ học chất lỏng.

Ngày nay, hệ thống HVAC được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày. Cụ thể là hệ thống điều hòa không khí thông gió trong tòa nhà, trung tâm thương mại, nhà xưởng, nhà máy sản phẩm. Đặc biệt là hệ thống điều hòa không khí trong nhà máy sản xuất dược phẩm, thực phẩm chức năng (hệ thống HVAC trong GMP).

Ưu nhược điểm của hệ thống điều hòa HVAC

Khi sử dụng hệ thống HVAC sẽ mang đến những lợi ích sau:

• Hệ thống này không chỉ điều chỉnh và giữ cho lượng bụi trong không khí ở mức an toàn, mà còn tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa không gian trong nhà và ngoài trời, giúp duy trì độ ẩm và nhiệt độ ở mức tốt nhất.
• Tạo luồng khí sạch, cùng với độ ẩm và nhiệt độ phù hợp, được tuần hoàn trong từng phòng.
• Hệ thống HVAC cũng có thể dùng để điều chỉnh độ ẩm. Các tùy chọn bổ sung như máy tạo ẩm và máy hút ẩm có thể tích hợp vào hệ thống sưởi và làm mát để quản lý độ ẩm của môi trường mà không cần sử dụng điều hòa.
• Việc lựa chọn một hệ thống HVAC thích hợp với nhu cầu sử dụng có thể giúp giảm chi phí điện và tiết kiệm chi phí đầu tư cho doanh nghiệp.

Bên cạnh những lợi ích nổi bật thì người dùng cần chú ý đến một số nhược điểm và rủi ro khi lắp đặt hệ thống HVAC:

• Đảm bảo cung cấp đủ thông gió để tránh nguy cơ cháy nổ do sự hình thành của các chất dễ bay hơi như VOC, carbon monoxide, formaldehyde và các chất nguy hiểm khác.
• Hệ thống HVAC tiêu thụ phần lớn năng lượng để sưởi ấm và làm mát nên có thể gây tốn chi phí năng lượng.

Thành phần cấu tạo trong hệ thống điều hòa không khí HVAC

Thành phần cấu tạo của hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) gồm tổ hợp các hệ thống, modul khác nhau như sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí. Những thành phần này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo lưu thông không khí và áp suất phù hợp với các không gian trong tòa nhà hoặc công trình, hạn chế  tối đa sự xâm nhập của không khí không mong muốn.

Hệ thống sưởi

Hệ thống sưởi được thiết kế với mục đích tạo ra nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của môi trường bên ngoài, sau đó phân phối nhiệt lượng đến các không gian cần thiết.

Hệ thống sưởi bao gồm nhiều bộ phận riêng biệt như:

• Lò hơi và bơm nhiệt được sử dụng để làm nóng nước, hơi nước hoặc không khí, tạo ra nhiệt lượng dự trữ hoặc cung cấp cho hệ thống sưởi dùng cho các hộ gia đình và trung tâm cơ khí.
• Nhiệt độ sau đó được phân phối thông qua các phương pháp như đối lưu, dẫn nhiệt hoặc bức xạ. 
• Nhiên liệu để vận hành lò sưởi có thể là nguyên liệu rắn như than hoặc củi, nguyên liệu lỏng như xăng hoặc dầu, khí hoặc điện.

Bất kể là hệ thống sưởi nào thì việc truyền nhiệt đến môi trường luôn liên quan đến nước, hơi nước và không khí.

• Nước và hơi nước có thể giữ ở trạng thái lỏng và chuyển thành hơi nước khi nhiệt độ tăng. Để truyền tải nhiệt, nước và hơi nước được vận chuyển thông qua bộ trao đổi nhiệt như bộ tản nhiệt hoặc cuộn dây nước nóng không khí. Nước nóng có thể được sử dụng cho việc tắm gội hoặc giặt giũ.
• Không khí sau đó được phân phối thông qua hệ thống ống dẫn và không khí ấm được vận chuyển đến các khu vực cần sưởi ấm, trong khi không khí lạnh được quay trở lại máy sưởi.

Lưu ý: Để ngăn chặn nguy cơ cháy nổ xảy ra do sự xuất hiện của các hợp chất bay hơi dễ cháy như VOC, formaldehyde, carbon monoxide…, việc cung cấp đủ thông hơi là rất cần thiết.

Vankhinen-THP nhập khẩu và phân phối trực tiếp các thiết bị van hơi nóng công nghiệp – thiết bị đường ống dùng cho hơi nóng. Quý Vị có nhu cầu vui lòng liên hệ Hotline để nhận hỗ trợ, tư vấn miễn phí 24/7.

Hệ thống thông gió

Hệ thống thông gió là quá trình vận chuyển không khí từ môi trường bên ngoài vào không gian kín bên trong và lưu thông không khí trong không gian đó. Nhiệm vụ của hệ thống thông gió không chỉ là nâng cao chất lượng không khí, loại bỏ mùi không mong muốn, mà còn có thể điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm. Hơn nữa, hệ thống thông gió có khả năng loại trừ các yếu tố tiêu cực đối với sức khỏe bao gồm:

• Chất gây ô nhiễm
• Bụi
• Hương khói, mùi thuốc lá
• Vi khuẩn, phấn hoa
• Khí carbon dioxide hoặc monoxit cùng các loại tương tự

Ngoài ra, hệ thống này cũng hỗ trợ trong việc giảm mùi của khí thải. Có hai loại hệ thống thông gió chủ yếu là thông gió nhân tạo và thông gió tự nhiên.

Thông gió nhân tạo

Thông gió nhân tạo hay thông gió cơ học hoặc thông gió cưỡng bức, thường được sử dụng trong các không gian như phòng tắm và nhà bếp để triệt tiêu mùi không mong muốn và hơi ẩm thừa. Hệ thống thông gió nhân tạo có thể dễ dàng tìm thấy trong bếp của nhà hàng hoặc phòng tắm của khách sạn. Khi lựa chọn quạt hút, các yếu tố như kích thước phòng, tốc độ lưu chuyển không khí (để kiểm soát mùi) và mức độ tiếng ồn cần được cân nhắc.

Để tiết kiệm chi phí bảo dưỡng và giảm tần suất thay thế, quạt truyền động trực tiếp thường được ưu tiên lựa chọn. Ngoài ra, các dạng quạt khác như quạt trần, quạt bàn, quạt sàn và quạt treo tường cũng được lựa chọn để cải thiện độ lưu thông không khí trong phòng, đồng thời giúp làm giảm nhiệt độ.

Thông gió tự nhiên

Không cần sử dụng máy quạt hay các thiết bị cơ khí khác, không khí vẫn có thể lưu thông và thông gió dễ dàng. Thông gió tự nhiên có thể đạt được hiệu quả tốt nhất bằng cách kết hợp giữa các cửa sổ và cửa chớp. Vì thế, hiệu quả của việc thông gió phụ thuộc lớn vào thiết kế kiến trúc của công trình.

Trong hệ thông gió tự nhiên, việc theo dõi tốc độ thay đổi của không khí là vô cùng quan trọng. Khi cần thiết, hệ thống thông gió nhân tạo có thể được áp dụng để tăng cường cho hệ thống thông gió tự nhiên.

Điều hòa nhiệt độ

Hệ thống điều hòa không khí được sử dụng điều chỉnh độ ẩm và giảm nhiệt độ của không khí. Hầu hết không khí được lưu thông thông qua hệ thống này, cùng với việc hấp thụ không khí từ môi trường ngoại vi để duy trì áp suất dương. Tất cả không khí đều đi qua một thiết bị trao đổi nhiệt đã được làm mát cơ học trước khi được phân phối đến các khu vực cần.

Trong quá trình làm mát không khí, nhiệt lượng được đẩy ra thông qua quá trình dẫn nhiệt, đối lưu và phát xạ nhiệt. Chất làm lạnh được sử dụng trong quá trình này và được lưu thông qua một hệ thống làm lạnh hoặc làm mát tự nhiên.

Cơ chế vận hành của hệ thống HVAC

Ba loại khí phổ biến trong hệ thống HVAC bao gồm khí tươi, khí hồi lưu và khí thải. Trong phòng sạch theo tiêu chuẩn GMP, 80-90% khí được hồi lưu trong khi 10-20% là khí tươi được lọc và đưa vào từ ngoài, giúp cung cấp đủ oxy cho các nhân viên làm việc tại nhà máy. 

Tuy nhiên, với các phòng sạch dùng để sản xuất vắc xin và vi sinh vật đòi hỏi tiêu chuẩn độ sạch và giới hạn nhiễm khuẩn cực cao, không khí trong những phòng này phải được thay mới hoàn toàn bằng 100% khí tươi, đảm bảo không có khí tái sử dụng nào được dùng lại.

Hệ thống điều hòa không khí HVAC hoạt động theo cơ chế sau:

• Không khí tươi được lấy từ môi trường và đi qua bộ lọc đầu vào trước khi chuyển đến AHU để điều chỉnh độ ẩm, áp suất và loại bỏ các hạt lớn. Van chỉnh gió được sử dụng để kiểm soát lượng khí tươi cung cấp.
• Sau khi qua AHU, nhiệt độ của không khí tươi được điều chỉnh bằng heater để đạt mức 22 độ C.
• Cuối cùng, không khí tươi được lọc một cách kỹ lưỡng bằng màng lọc HEPA để loại bỏ các hạt nhỏ và vi khuẩn.
• Trong phòng sạch, khoảng 90% không khí được thu hồi và gửi trở lại AHU để tái sử dụng (khí hồi lưu), khoảng 10% còn lại sẽ được phóng thích ra môi trường. Tuy nhiên, đối với các phòng sản xuất chất độc hoặc chứa hoạt chất nguy hiểm, không khí được phóng thích ra môi trường cần được xử lý trước để tránh gây ô nhiễm môi trường.

Hệ thống HVAC được sử dụng ở đâu?

Hiện nay, hệ thống điều hòa không khí HVAC được sử dụng rộng rãi trong đời gian hàng ngày và trong công nghiệp. Cụ thể:

Trong dân dụng

Trong dân dụng, hệ thống HVAC dùng để:

• Điều chỉnh nhiệt độ không gian phòng.
• Đảm bảo cung cấp không khí mát mẻ và sạch sẽ cho phòng. 
• Sử dụng các bộ lọc tại các giai đoạn khác nhau để loại bỏ các chất ô nhiễm trong không khí. 

Trong công nghiệp

Trong công nghiệp, hệ thống HVAC được sử dụng tại:

• Các tòa nhà, nhà xưởng, nhà máy, phòng sạch.
• Khách sạn, nhà hàng…
• Trường học, phòng nghiên cứu, bệnh viện, phòng thí nghiệm, văn phòng,…
• Các phương tiện như ô tô, tàu hỏa, tàu ngầm, tàu thủy, máy bay..
• Không gian yêu cầu xử lý không khí.

Khi sử dụng hệ thống HVAC có thể xảy ra sự cố nào?

Một số sự cố có thể xảy ra khi sử dụng hệ thống điều hòa không khí HVAC:

• Van chỉnh gió bị mắc kẹt hoặc đường ống bị rò rit, gây khó khăn trong việc điều chỉnh lưu lượng không khí.
• Máy nén Chiller thiếu hoặc hết gas, làm giảm hiệu suất làm lạnh.
• Hệ thống thoát nước hoạt động kém, dẫn đến tắc nghẽn hoặc rò rỉ, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.
• Màng lọc bị hỏng nên không thể lọc các hạt tiểu phân.
• Nguồn điện không ổn định có thể gây ra mất pha, cháy nổ và đe dọa đến sự an toàn của hệ thống.

Các vấn đề cần chú ý khi thiết kế hệ thống HVAC

Để đảm bảo chất lượng không khí cũng như kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm phù hợp, khi thiết kế hệ thống HVAC cần lưu ý những vấn đề sau:

• Lựa chọn hệ thống điều hòa không khí HVAC phù hợp theo mục đích và công năng sử dụng.
• Điều chỉnh áp suất không khí phù hợp
• Điều chỉnh độ ẩm và nhiệt độ.
• Lựa chọn vật liệu xây dựng phù hợp. 
• Xác định khu vực và cấp độ sạch. 
• Đảm bảo an toàn, tiện nghi cho người sử dụng.
• Đảm bảo tuân thủ đúng quy định.
• Xác định vị trí của các thiết bị trong hệ thống, đảm bảo phù hợp mặt bằng và không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Hướng dẫn bảo trì hệ thống HVAC

Bảo dưỡng hệ thống HVAC không chỉ giúp giảm chi phí sửa chữa và thay thế các bộ phận, mà còn giảm sự gián đoạn trong hoạt động, tiết kiệm năng lượng và cải thiện hiệu suất làm việc. Dưới đây là hướng dẫn bảo trì hệ thống điều hòa không khí HVAC.

• Bảo trì, thay thế bộ lọc

Bộ lọc đóng vai trò như một bức bình phong, ngăn các hạt bụi và chất kích ứng khỏi không khí lưu thông. Thực hiện thay bộ lọc định kỳ có thể giúp hệ thống điều hòa không khí trung tâm hoạt động tốt hơn, tăng khả năng lưu chuyển không khí và cải thiện chất lượng không khí.

• Bảo trì quạt

Đầu nối điện cùng với cơ cấu cơ khí của quạt có thể chịu ảnh hưởng do rung động liên tục trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí HVAC. Do đó, khi thực hiện thay thế bộ lọc thì hãy kiểm tra quạt để đảm bảo rằng vẫn hoạt động ổn định.

• Bảo trì cánh quạt

Khi bảo trì quạt, cần kiểm tra khu vực chân không và quạt gió. Thường xuyên vệ sinh cánh quạt sẽ giúp quạt cân bằng và duy trì hiệu quả xử lý không khí.

• Thường xuyên tra dầu động cơ

Tra dầu động cơ thường xuyên sẽ giúp động cơ hoạt động trơn tru, nâng cao tuổi thọ và tiết kiệm điện năng sử dụng.

• Bảo dưỡng hệ thống điện

Hệ thống điện có thể bám nhiều bụi bẩn; lỏng rắc cắm, xuất hiện move gây ra chập cháy khi sử dụng. Do đó, việc bảo trì định kỳ sẽ giúp phát hiện các nguy cơ và ngăn ngừa sự cố, đảm bảo quá trình hoạt động luôn ổn định.

Kết luận

Trên đây là những thông tin giải đáp hệ thống HVAC là gì? Vankhinen-THP hy vọng rằng sẽ giúp Qúy Vị hiểu rõ hơn về hệ thống. Có thể thấy hệ thống điều hòa không khí HVAC là một phần quan trọng trong xây dựng hiện đại. Hệ thống này giúp cung cấp không khí sạch cho các khu vực trong tòa nhà, điều chỉnh nhiệt độ theo yêu cầu của người dùng. Hệ thống cũng có thể tối ưu hóa hiệu suất năng lượng, giảm thiểu lượng khí thải độc hại đến môi trường. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả hoạt động, cần bảo trì, kiểm tra hệ thống thường xuyên.

Đơn vị chuyên cung cấp thiết bị van công nghiệp – thiết bị vật tư đường ống phục vụ hệ thống HAVC, hệ thống Chiller, hệ thống lò hơi… Sản phẩm được đơn vị lưu kho sẵn hàng như: Van cầu, van bướm, van bi, khớp nối… Liên hệ ngay để nhận báo giá ưu đãi.