07 Th2 HVAC là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC

HVAC là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC? Ứng dụng của HVAC trong cuộc sống? Chúng ta cùng nhau đi tìm hiểu chi tiết qua bài viết này của quạt trần công nghiệp Greentec

HVAC

HVAC là gì?

HVAC là cụm từ viết tắt của Heating, Ventilating and Air Conditioning gọi chung là hệ thống điều hòa không khí.

–Heating: Hệ thống sưởi

–Ventilation: Thông gió

– Air Condition: Điều hòa không khí

HVAC là một hệ thống kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong không gian trong nhà hoặc xe cộ. Mục tiêu của một hệ thống HVAC là cung cấp một mức độ chấp nhận được về chất lượng không khí trong nhà và sự thoải mái nhiệt. Các thiết kế của hệ thống được dựa trên nguyên tắc truyền nhiệt, nhiệt động lực học và cơ học chất lỏng.

Một vài biến thể có thể bao gồm các khía cạnh khác:

– HVAC & R hoặc HVACR – ‘R’ : được sử dụng để chỉ ra rằng hệ thống bao gồm làm lạnh

– HVACR : Đây là những hệ thống bao gồm làm lạnh nhưng không thông gió

Lịch sử ra đời HVAC

Hệ thống điều hòa không khí được thiết kế đầu tiên vào năm 1902 bởi Alfred Wolff . Cùng thời gian đó, Willis Carrier thì thiết kế cho một công ty in ấn Sacketts-Wilhems hệ thống AC ( Điều hòa không khí).

Sau đó, HVAC được phát minh và cải tiến công nghệ bởi Nikolay Lvov , Michael Faraday , Hãng Willis , Edwin Ruud , Reuben Trane , James Joule , William Rankine , Sadi Carnot và nhiều công ty khác.

Coyne College là trường đầu tiên đào tạo HVAC vào năm 1890.

Ứng dụng của hệ thống HVAC

Ngày nay, HVAC được ứng dụng rất rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta như ứng dụng trong hệ thống điều hòa không khí và thông gió tại các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại,… Các ngành công nghiệp nặng như nhà máy điện, máy bay, tàu vũ trụ,….

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC

Hệ thống sưởi (Heating)

Hệ thống sưởi là các thiết bị nhằm mục đích tạo ra lượng nhiệt cao hơn nhiệt độ môi trường ( ấm) cho không gian. Việc sinh nhiệt được thực hiện bởi hệ thống máy sưởi trung tâm.

Các thiết bị cấu tạo nên một hệ thống sưởi hoàn chỉnh bao gồm:

-Lò hơi, bơm nhiệt: Thiết bị này dùng để đun nóng nước, hơi nước, không khí ở vị trí trung tâm.

– Nhiệt được truyền đi bằng cách đối lưu, dẫn truyền bằng bức xạ.

Lò sưởi được hoạt động thông qua các nguồn nhiên liệu khác nhau như: nhiên liêu rắn ( than, củi..), nhiên liệu chất lỏng ( xăng, dầu..), khí( gas…), nhiên liệu điện. Lò sưởi bằng điện thường được sử dụng làm nhiệt dự phòng hoặc hệ thống bơm nhiệt.

Bơm nhiệt được sử dụng phổ biến tại Nhật Bản và Hoa Kỳ trong những năm 1950.

Thông gió (Ventilation)

Con người luôn mong muốn chất lượng không khí tốt nhất để đảm bảo sự an toàn về sức khỏe. Trong thời kì hiện nay, khi mà quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa diễn ra như “ vũ bão”. Sự ra đời của rất nhiều nhà máy công nghiệp, các phương tiện giao thông vận tải…Kéo theo các loại khí thải được đưa vào môi trường sống của con người. Chúng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng về chất lượng cuộc sống.

Hệ thống thông gió ra đời sẽ góp phần biến đổi không khí. Thông qua việc kiểm soát các yếu tố của môi trường như: nhiệt độ, độ ẩm hoặc loại bỏ các yếu tố về mùi, khói, bụi bẩn, vi khuẩn, CO2 để tăng hàm lượng oxy trong không khí.

Ngoài ra, thông gió còn là việc lưu thông không khí giữa bên ngoài và bên trong của tòa nhà.

Nguyên lí hoạt động:

– Bộ xử lý không khí ( AHU) có chức năng là cung cấp không khí và kiểm soát chất lượng không khí được đưa từ bên ngoài vào.

– Độ ẩm quá mức, mùi và các chất gây ô nhiễm môi trường khi đưa vào sẽ được pha loãng hoặc thay thế bằng không khí từ bên ngoài.

Tại các chung cư, vị trí nhà bếp hoặc phòng tắm thường được lắp đặt hệ thống ống gió để dẫn mùi hoặc độ ẩm.

Các phương pháp thông gió:

– Phương pháp tự nhiên: Là phương pháp lưu thông không khí bên ngoài mà không cần sử dụng quạt thông gió, hoặc các hệ thống cơ khí khác. Không khí được đi qua cửa sổ, lỗ thông hơi nhỏ. Một số tòa nhà sử dụng “ hiệu ứng ngăn xếp” để lấy được lượng không khí tốt nhất từ bên ngoài vào. Phương pháp này mất rất ít năng lượng nên chất lượng không khí có thể không được như mong đợi.

– Phương pháp nhân tạo ( Thông gió bằng quạt thông gió): Phương pháp này sử dụng quạt thông gió, ống gió, bộ điều khiển để kiểm soát chất lượng không khí lưu thông vào tòa nhà.

Xem ngay: Thông gió là gì?

Tại sao thông gió lại rất quan trọng

Điều hòa không khí (Air Condition)

Nguyên lí hoạt động:

Lấy không khí lạnh:

– Nhiệt độ trong không khí sẽ được loại bỏ bởi hệ thống máy lạnh với các chất làm lạnh như: Nước, không khí, nước đá, hóa chất…

– Việc loại bỏ nhiệt được diễn ra thông qua bức xạ, đối lưu hoặc dẫn truyền. Khi cần sử dụng nhiệt độ ấm: Hệ thống làm lạnh sẽ sử dụng van đảo chiều.

Chuyển từ làm mát sang sưởi ấm bằng cách đảo ngược dòng chảy của chất làm lạnh.

Chu trình của hệ thống HVAC

– Supply Air: Cung cấp không khí, ở đây bao gồm là không khí lạnh và không khí nóng.

– Return Air: Mang không khí qua về.

– Exhaust Air: Thải luồng không khí không sạch ra bên ngoài, thường là thải trong các phòng vệ sinh.

Chức năng của hệ thống HVAC

Hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa không khí có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Chúng là kết cấu không thể thiếu được trong một dự án. Hệ thống HVAC có 1 chức năng quan trọng là: Cung cấp chất lượng không khí tốt nhất cho con người ở bất kì điều kiện môi trường như thế nào.

Trên đây chúng ta đã cùng nhau đi tìm hiểu về hệ thống HVAC. Hy vọng qua bài này chúng ta hiểu thêm về hệ thống HVAC.