Trong các tòa nhà, khu chung cư cao tầng, các trung tâm thương mại hay trong các nhà máy công nghiệp, máy móc, thiết bị như ô tô, máy bay, tàu thủy, ... HVAC đóng vai trò vô cùng quan trọng. Vậy hệ thống HVAC là gì? Nó được cấu tạo nên từ những thành phần nào và nguyên lý hoạt động ra sao? Đọc ngay bài viết này dưới đây của Amazen để tìm ra lời giải nhé!
1) Hệ thống HVAC là gì? Khái quát về HVAC
1.1) Khái niệm HVAC
HVAC là hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí (gọi chung là hệ thống điều hòa không khí).
HVAC là viết tắt của từ Heating, Ventilation and Air Conditioning - nghĩa tiếng Việt là nhiệt, thông gió và điều hòa không khí. Hệ thống này sẽ cung cấp không khí chất lượng cho các không gian cần đến nhằm mục đích cuối cùng là tạo ra một không gian với nhiệt độ và độ ẩm có phù hợp nhất với nhu cầu. Việc thiết kế HVAC sẽ dựa trên các nguyên tắc truyền nhiệt, nhiệt động lực học và cơ học chất lỏng. Hệ thống HVAC là tất cả mọi thứ từ máy điều hòa không khí gia dụng đến các hệ thống lớn với công suất khổng lồ được sử dụng trong các khu liên hợp công nghiệp, trung tâm thương mại, ... và chúng được điều khiển thông minh bằng hệ thống BMS (hệ thống quản lý tòa nhà).
Một số biến thể của hệ thống điều hòa không khí:
- HVACR: Hệ thống xử lý không khí bao gồm làm lạnh nhưng không thông gió
- HVAC & R: Hệ thống HVAC bao gồm cả làm lạnh
1.2) Lịch sử ra đời hệ thống HVAC
HVAC ra đời nhờ sự đóng góp trong quá trình phát minh, chế tạo và cải tiến trong nhiều giai đoạn trải qua suốt nhiều năm.
- Năm 1834, Perkins đã đăng kí bằng phát minh về máy lạnh nén hơi chạy bằng ete đầu tiên trên thế giới.
Máy lạnh nén hơi của Perkins
- Năm 1845, bác sĩ người mỹ John Gorrie đã chế tạo máy lạnh nén khí đầu tiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông. Chính sự kiện này đã làm cho ông nổi tiếng thế giới và đi vào lịch sử của kỹ thuật điều hòa không khí.
Máy lạnh nén khí của John Gorrie
- Năm 1859, Carré phát minh ra máy lạnh hấp thụ NH3/ H2O đầu tiên. Bắt đầu từ những năm 1860 ở Pháp F.Carré đã đưa ra những ý tưởng về điều hòa không khí cho các phòng ở và đặc biệt cho các nhà hát.
- Năm 1884, tàu hỏa sử dụng điều hòa không khí đầu tiên khánh thành chạy trên tuyến đường Baltimore-Ohio.
- Năm 1894, công ty Line đã xây dựng một hệ thống điều hòa không khí bằng máy lạnh ammoniac dùng để làm lạnh và khử ẩm không khí trong mùa hè. Dàn lạnh đặt trên trần nhà, không khí lạnh đối lưu tự nhiên từ trên đi xuống phía dưới do mật độ lớn hơn, máy lạnh đặt dưới tầng hầm. Và đến năm 1895 thì Line đã chế tạo được máy hóa lỏng không khí đầu tiên.
- Năm 1901, một công trình khống chế nhiệt độ dưới 28oC với độ ẩm thích hợp cho phòng hòa nhạc ở Monte Carlo được khánh thành. Không khí được đưa qua buồng phun nước với nhiệt độ 10oC rồi cấp vào phòng. Năm 1904, trạm điện thoại ở Hamburg được duy trì nhiệt độ mùa hè dưới 23oC và độ ẩm 70%.
- Năm 1910 công ty Borsing xây dựng các hệ thống điều hòa không khí ở Koeln và Rio de Janeiro. Các công trình này chủ yếu mới là các chế độ nhiệt, chưa đạt được sự hoàn thiện và đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Nhưng cũng từ lúc này bắt đầu hình thành hai xu hướng cơ bản là điều hòa tiện nghi cho các phòng ở và điều hòa công nghệ phục vụ các nhu cầu sản xuất.
- Năm 1911, Carrier đã đặt nền móng đầu tiên cho kỹ thuật điều hòa không khí. Ông là người đã đưa ra định nghĩa điều hòa không khí là sự kết hợp sưởi ấm, hút ẩm, lọc và rửa không khí, tự động duy trì khống chế trạng thái không khí không đổi phục vụ cho mọi yêu cầu tiện nghi và công nghệ.
Willis Carrier đang vận hành hệ thống điều hòa không khí hiện đại đầu tiên trên thế giới
Việc phát minh ra các thành phần của hệ thống HVAC đồng hành với cuộc cách mạng công nghiệp và các phương pháp mới hiện đại hóa, hiệu quả cao hơn và điều khiển hệ thống liên tục được giới thiệu bởi các công ty và nhà phát minh trên toàn thế giới.
Coyne College là trường đầu tiên đào tạo HVAC vào năm 1890.
1.3) Sự khác biệt giữa HVAC và Điều hòa không khí
Rất nhiều người thắc mắc điểm khác biệt giữa HVAC và điều hòa không khí là gì? HVAC thực chất không phải là điều hòa không khí sao? Nhưng sự thật là điều hòa không khí chỉ là một phần của cả hệ thống HVAC. Bình thường chúng ta hay sử dụng từ “điều hòa không khí” hay gần gũi hơn là “máy lạnh” cho những thiết bị HVAC trong nhà hoặc các tòa nhà văn phòng là bởi đất nước chúng ta có khí hậu nhiệt đới nên đa phần chúng ta không dùng chức năng nào khác ngoài làm lạnh.
1.4) Cách nhận biết tòa nhà được trang bị hệ thống HVAC
Một trong những dấu hiệu dễ nhận biết nhất để chúng ta xác định được có hệ thống HVAC xuất hiện trong tòa nhà là những đường dẫn, đường ống chạy xung quanh. Hiện nay, ống dẫn phục vụ cho HVAC thường có 3 hình thái khác nhau đó là Vuông (Rect), Tròn (Round) và Oval.
Tuy nhiên, để dễ dàng cho việc chế tạo và thi công thì người ta thường sử dụng hai loại ống là hình vuông và hình tròn.
Khối xử lý không khí dùng cho các tòa nhà AHU (Air Handling Unit) - Thành phần trong hệ thống HVAC
2) Cấu tạo HVAC System? HVAC System gồm những thành phần nào?
Cấu tạo của hệ thống HVAC bao gồm 3 thành phần: Hệ thống sưởi, hệ thống thông gió và hệ thống điều hòa không khí. Cả 3 thành phần này đều liên quan đến nhau và sẽ làm việc để hỗ trợ nhau trong quá trình điều hòa không khí.
2.1) Hệ thống sưởi (Heating)
Đặc điểm:
Hệ thống sưởi là nơi tạo ra và phân phối nhiệt cho toàn bộ khu vực được bao phủ bởi hệ thống HVAC, việc sinh nhiệt được thực hiện bởi hệ thống máy sưởi trung tâm và nhiệt được truyền qua dẫn nhiệt – đối lưu – bức xạ nhiệt. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống sưởi là tạo ra nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của môi trường, phân phối cho các tòa nhà, trung tâm thương mại, gia đình, ...
Các thiết bị cấu tạo nên một hệ thống sưởi hoàn chỉnh bao gồm:
- Lò hơi, bơm nhiệt: Thiết bị dùng để đun nóng nước, hơi nước, không khí ở vị trí trung tâm như: phòng cơ khí trong tòa nhà lớn, phòng lò trong ngôi nhà, ... Phần hơi nóng có thể được chuyển bằng cách đối lưu, dẫn nhiệt hoặc bức xạ.
- Lò sưởi: Lò sưởi bằng điện thường có công dụng làm nhiệt dự phòng hoặc hệ thống bơm nhiệt. Thiết bị này hoạt động từ các nguồn nhiên liệu: than, củi, .. (nhiên liệu rắn), xăng, dầu (nhiên liệu lỏng), gas (nhiên liệu khí), điện, ...
Hệ thống phân phối:
Hệ thống sưởi cần phải được phân phối toàn bộ trong toàn bộ khu vực hoạt động của hệ thống HVAC. Cho dù trong bất kì hệ thống sưởi nào, nhiệt được truyền sang môi trường dưới dạng không khí, nước hoặc hơi nước:
- Không khí: Không khí ấm hơn được cung cấp và không khí lạnh được trả lại cho hệ thống sưởi. Nhiệt do hệ thống cung cấp sẽ được phân phối thông qua các ống dẫn. 1 hệ thống lọc hoặc làm sạch không khí được lắp đặt trong ống dẫn này để loại bỏ các hạt bụi và phấn hoa.
- Nước / hơi nước: Nước có thể được đun và lưu thông ở dạng lỏng, hoặc nếu có đủ nhiệt chuyển thành hơi nước. Máy bơm và hệ thống đường ống gắn trên tường hoặc lặp đặt trong các tầng sẽ vận chuyển môi trường được đun nóng. Sau đó nhiệt được truyền đến không khí bằng cách sử bộ tản nhiệt và cuộn dây nước nóng không khí được gọi là bộ trao đổi nhiệt
Rủi ro có thể gặp phải
Nguy cơ cháy nổ luôn rình rập tại bất cứ nơi nào có nhiên liệu bị đốt cháy.
Ngoài ra việc đốt cháy không hoàn toàn nhên liệu có thể dẫn đến sự hình thành một số hợp chất hữu cơ dễ bay hơi gây nguy hiểm như (VOC), formaldehyde, carbon monoxide, ... Những mối nguy hiểm mà chúng gây ra khi chỉ ở mức nồng độ thấp là không thể coi thường. Để đảm bảo an toàn tuyệt đôi, hệ thống thông gió, thông hơi cần phải được trang bị đầy đủ.
2.2) Hệ thống thông gió (Ventilating)
Đặc điểm:
Hệ thống thông gió là quá trình thay thế không khí trong không gian kín với không khí từ bên ngoài tòa nhà, công trình và không khí lưu thông trong không gian. Hệ thống ventilating đảm nhận nhiệm vụ cải thiện chất lượng không khí trong nhà, loại bỏ mùi hôi và song song với đó là kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm. Cụ thế, HVAC với hệ thống thông gió sẽ giúp giảm:
- Chất ô nhiễm, bụi, khói, mùi thuốc lá
- Vi sinh vật, phấn hoa
- Carbon dioxide hoặc monoxit và các loại tương tự
- Thoát mùi chất thải, khí thải
Trong thực tế, có hai phương pháp để thông gió là thông gió nhân tạo và thông gió tự nhiên.
Thông gió nhân tạo (cưỡng bức)
Thông gió nhân tạo còn được gọi là thông gió cơ học, thông gió cưỡng bức. Loại thông gió này được cung cấp bởi các bộ xử lý không khí đẩy máy hoặc đẩy không khí di chuyển. Các không gian nhiều dễ bị ám mùi và thừa ẩm như nhà bếp và phòng tắm thường có ống xả cơ khí nhằm loại bỏ những thành phần không mong muốn này. Tùy vào diện tích lắp đặt và nhu cầu sử dụng để có lựa chọn loại quạt tương ứng về kích thước và lưu lượng gió. Quạt truyền động trực tiếp có thể được sử dụng trong nhiều môi trường. Quạt trần, bàn, sàn và quạt treo tường được ưu tiên để lưu thông không khí trong phòng để giảm nhiệt độ, độ ẩm trong không gian.
Một số yếu tố cần được xem xét để xác định kích thước và tốc độ của quạt hút là kích thước của phòng, tốc độ dòng chảy (lây lan của mùi) và mức độ tiếng ồn.
Quạt truyền động trực tiếp có thể được sử dụng trong nhiều trường hợp khác nhau và do đó giảm chi phí bảo trì và tần số. Quạt trần, bàn, sàn và quạt treo tường được ưu tiên sử dụng để lưu thông không khí trong phòng và giảm nhiệt độ mà người sử dụng cảm nhận.
Thông gió tự nhiên
Không khí cũng có thể được lưu thông và thông gió mà không cần sử dụng quạt hoặc bất kỳ thiết bị cơ khí nào khác. Thông gió tự nhiên có thể đạt được bằng cách sử dụng kết hợp các cửa sổ và cửa chớp, điều này phụ thuộc vào việc bố trí kiến trúc trong công trình như thế nào cho tối ưu nhất về thông gió.
Trong bất kỳ hệ thống thông gió tự nhiên nào, tốc độ thay đổi không khí cần được theo dõi và hệ thống thông gió nhân tạo có thể được sử dụng để bổ sung cho hệ thống thông gió nếu cần thiết.
2.3) Hệ thống điều hòa không khí (Air Conditioning)
Hệ thống điều hòa không khí Air Conditioning có chức năng giảm nhiệt độ và kiểm soát độ ẩm của không khí lưu thông. Hầu hết không khí được tuần hoàn, nhưng không khí trong lành từ bên ngoài cũng được hút vào, tạo ra áp lực dương trong không gian. Tất cả không khí được di chuyển và truyền qua một bộ trao đổi nhiệt, được làm mát bằng các thiết bị làm mát chuyên dụng và sau đó lưu thông đến các khu vực cần thiết.
Như đã đề cập phía trên, không khí được làm mát bằng cách loại bỏ nhiệt thông qua dẫn nhiệt – đối lưu – bức xạ nhiệt. Môi trường được sử dụng để thực hiện nhiệt được gọi là chất làm lạnh, được lưu thông qua một hệ thống làm lạnh hoặc một hệ thống làm mát tự nhiên.
Ngoài 3 hệ thống chính là Heating, Ventilating và Air Conditioning, HVAC cần có hệ thống phần phối để hoàn thiện công việc. Đây có thể là phần không được nói đến trong định nghĩa, nhưng đương nhiên là một phần không thể thiếu của hệ thống xử lý và điều hòa không khí.
2.4) Các thành phần cơ bản của HVAC
Tóm lại, các thành phần cơ bản không thể thiếu để cấu tạo nên 1 hệ thống HVAC hoàn chỉnh gồm:
- Fan để lưu thông không khí (SA) và trả lại không khí (RA).
- Đường ống cung cấp khí trong đó là luồng không khí từ quạt cung cấp cho không gian điều hòa.
- Thiết bị khí như các đầu vào cung cấp không khí và cửa hút không khí trở lại.
- Quay lại đường dẫn khí hoặc ống dẫn trong đó không khí đổ về từ các không gian có điều kiện để buồng khí hỗn hợp.
- Không khí bên ngoài (OA) thiết bị.
- Buồng khí hỗn hợp để nhận khí trong phòng và trộn nó với không khí bên ngoài.
- Phần bộ lọc để loại bỏ các hạt bụi bẩn từ không khí hỗn hợp.
- Trao đổi nhiệt như cuộn dây nước nóng , cuộn dây hơi , chất làm lạnh bay hơi , hoặc cuộn nước lạnh để thêm nhiệt hoặc loại bỏ nhiệt từ không khí lưu thông.
- Thiết bị sưởi ấm phụ như lò khí đốt tự nhiên hoặc yếu tố nhiệt điện .
- Nén khí để nén hơi lạnh và bơm chất làm lạnh xung quanh hệ thống.
- Ngưng để loại bỏ nhiệt từ hơi lạnh và ngưng tụ nó vào một chất lỏng.
- Quạt để lưu thông không khí bên ngoài qua làm mát bằng gió
- Bơm để lưu thông nước qua bình ngưng làm mát bằng nước ; máy bơm nước ngưng tụ (CWP); và cung cấp nước ngưng tụ (CWS) và ngược lại (CWR).
- Bơm để lưu thông nước nóng từ nồi hơi thông qua các cuộn dây nước nóng và quay trở lại hoặc lưu thông nước lạnh từ các máy làm lạnh thông qua các cuộn dây nước lạnh và làm lạnh .
- Đối với hệ thống trung tâm, nước hoặc nồi hơi như là một nguồn sưởi ấm trung tâm.
- Đối với hệ thống trung tâm, máy làm lạnh nước như là một nguồn làm mát trung tâm.
- Đối với hệ thống trung tâm, tháp giải nhiệt với bình ngưng làm mát bằng nước .
- Điều khiển để bắt đầu, dừng lại, hoặc điều chỉnh dòng chảy của không khí, nước, hơi nước, chất làm lạnh và điện.
3) Nguyên lý hoạt động của hệ thống
3.1) Sơ đồ nguyên lý hoạt động của HVAC System
3.2) Nguyên lý hoạt động
Hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên nguyên lý:
- Hệ thống sẽ lấy khí tươi từ không khí bên ngoài đưa qua cụm khí đầu vào sau đó đi qua AHU.
- AHU kiểm soát chất lượng không khí đưa từ bên ngoài vào bằng cách điều chỉnh độ ẩm, áp suất cũng như lọc sơ bộ các hạt bụi có kích thước lớn. Khí tươi cấp vào Air Handling Unit sẽ được kiểm soát bằng van chỉnh gió, sau khi đi qua thiết bị này, khí tươi sẽ được điều chỉnh nhiệt độ về khoảng 22 độ C, bằng Heater.
- Cuối cùng không khí sẽ được lọc qua màng lọc HEPA. Đối với các môi trường cần không khí sạch như phòng sạch thì màng lọc HEPA là rất quan trọng nhờ khả năng loại bỏ hầu hết các tiểu phân có kích thước nhỏ.
- Khí tươi khi sau đi qua các bước trên sẽ giữ lại được 90% khí và 10% khí thải được thải ra môi trường.
Tóm lại, chu trình của HVAC tuân theo 3 giai đoạn:
- 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.
4) Ứng dụng thực tiễn của hệ thống HVAC
HVAC được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực trong cuộc sống hàng ngày như hệ thống điều hoà không khí và thông gió tại các toà nhà cao tầng, trung tâm thương mại, hay các biệt thự, chung cư nhà phố.
Ngoài ra HVAC còn được ứng dụng ở các ngành công nghiệp nặng như nhà máy điện, máy bay, tàu vũ trụ…
Dưới đây là tôi sẽ đề cập đến ứng dụng nổi bật nhất của hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí - ứng dụng trong phòng sạch
Hệ thống HVAC trong phòng sạch
Hệ thống HVAC là trái tim của 1 phòng sạch. Mặc dù nhiều khách hàng không hào hứng lắm khi nhắc đến HVAC nhưng vai trò trung tâm của nó không thể bị bỏ qua. HVAC thực sự là hệ thống phức tạp và quan trọng nhất của 1 cơ sở phòng sạch bởi nó đảm đương trách nhiệm kiểm soát độ sạch của không khí, nhiệt độ, độ ẩm và áp suất.
Hệ thống HVAC thường được lắp đặt cùng với các module để cấp và hút khí tại phòng. Các công trình phòng sạch có hệ thống HVAC được dùng nhiều trong các nhà máy sản xuất linh kiện và thiết bị điện tử, điện lạnh,… Bên cạnh đó, hệ thống này cùng được lắp tại các phòng an toàn sinh học. Cụ thể là các phòng mổ theo tiêu chuẩn hiện đại và phòng an toàn sinh học trong bệnh viện.
Tương tự với HVAC tiêu chuẩn, HVAC trong phòng sạch kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm với các mức độ chính xác khác nhau để tạo ra một môi trường thoải mái. Cùng với nó, HVAC trong phòng sạch khác biệt ở chỗ chúng tăng cường cung cấp không khí, luồng khí bằng các bộ lọc hiệu quả cao. Việc tăng cường trao đổi không khí mang lại nhiều thay đổi không khí mỗi giờ bằng việc liên tục lọc không khí nhiều lần thông qua các bộ lọc HEPA. Để so sánh, 1 hệ thống HVAC thông thường sẽ thay đổi từ 2 đến 4 lần không khí mỗi giờ, trong khí đó, không khí trong phòng sạch có thể thay đổi từ 15 đến 250 lần, thậm chí nhiều hơn.
Thiết kế hệ thống HVAC phòng sạch đòi hỏi kiến thức về các quy định, hướng dẫn mức độ sạch, luồng không khí, áp suất phòng, kiểm soát nhiệt độ, kiểm soát độ ẩm và tính toán các quy trình diễn ra bên trong. Cùng với đó là kiến thức về việc bảo trì hệ thống HVAC sao cho chính xác và phù hợp nhất. Vì để thiết kế một hệ thống đã rất khó nếu không có kế hoạch bảo trì hệ thống một cách thường xuyên và chính xác sẽ dẫn đến việc hỏng hóc không đạt được chất lượng như mong muốn.
Các ống thông gió cũng khác nhau và đòi hỏi hiểu biết về kỹ thuật của nhân viên vận hành. HVAC cũng phải duy trì chênh lệch áp suất phù hợp để ngăn không khí rò rỉ từ vùng kém sạch sang vùng sạch hơn.
5) Hướng dẫn bảo trì HVAC
Vì sao cần bảo trì HVAC?
Mỗi loại hệ thống HVAC sẽ yêu cầu một số hình thức bảo trì tại một số điểm, nếu sự lưu thông của hệ thống không đầy đủ, nó có thể làm cho thiết bị bay hơi cuộn thành 'băng lên', làm giảm luồng khí. Điều này có thể cực kỳ nguy hiểm vì các bộ phận điện tử có thể bị quá nóng, từ đó làm giảm tuổi thọ động cơ dẫn đến gây gián đoạn sản xuất. Trong trường hợp xấu nhất, tình trạng này còn có thể gây ra thảm họa cháy nổ.
Ngược lại khi bảo trì hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí theo đúng định kỳ, các công xưởng, tòa nhà sẽ có thể tiết kiệm điện năng tiêu thụ ở mức tối đa, đồng thời hiệu suất sử dụng thiết bị cũng được nâng cao.
Dưới đây là một công việc cần làm trong công đoạn bảo trì HVAC System.
5.1) Bảo trì bộ lọc và thay thế
Các bộ lọc là nơi lưu giữ bụi bẩn và các chất gây dị ứng ra khỏi không khí lưu thông trong tòa nhà, phòng sản xuất. Việc thay đổi các bộ lọc một cách thường xuyên sẽ giúp giữ cho hệ thống HVAC chạy sạch hơn, lưu lượng gió tốt hơn và chất lượng không khí đảm bảo hơn.
5.2) Bảo trì quạt
Các đầu nối điện, cơ cấu cơ khí của quạt có thể ảnh hưởng do tác động tích lũy của rung động trong quá trình hoạt động của HVAC System. Bình thường khi thay đổi bộ lọc, chúng ta sẽ tiến hành kiểm tra quạt để chắc chắn rằng nó vẫn đang hoạt động tốt.
5.4) Bảo trì cánh quạt
Khi bảo trì quạt, chúng ta nên kiểm tra khu vực chân không và quạt gió của các thiết bị HVAC, làm sạch các cánh quạt, loại bỏ bụi bẩn hoặc các mảnh vụn có thể gây thêm tải cho động cơ. Vệ sinh quạt một cách thường xuyên sẽ giúp cho quạt cân bằng và duy trì hiệu quả cho hệ thống
xử lý không khí
5.5) Tra dầu thường xuyên cho động cơ
Thường xuyên giữ cho động cơ quạt được bôi dầu và chạy trơn tru, tùy thuộc vào động cơ quạt HVAC. Việc bôi trơn định kỳ giúp động cơ hoạt động trơn tru, nâng cao tuổi thọ và tiết kiệm điện năng động cơ
5.6) Bảo trì hệ thống điện của HVAC System
Hệ thống điện có thể xuất hiện các bụi bẩn, lỏng các giắc cắm, cầu đấu, xuất hiện move gây chập cháy trong quá trình hoạt động. Việc bảo trì định kỳ sẽ giúp phát hiện các nguy cơ và ngăn ngừa mọi sự cố đảm bảo cho quá trình sản xuất của nhà máy.
5.7) Bảo trì máy lạnh Chiller, thiết bị AHU
- Bước 1: AHU trước khi vệ sinh được đo thông số gồm: Nhiệt độ gió cấp, vận tốc gió, dòng điện quạt cấp.
- Bước 2: Để đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị, tắt nguồn AHU.
- Bước 3: Kiểm tra dây curoa của quạt, lau chùi cánh quạt, kiểm tra bạc đan, cách điện sơ bộ của motor quạt bằng VOM. Bơm mỡ vào các ổ bi và vệ sinh bộ phận lọc bụi.
Vệ sinh toàn bộ dàn lạnh bằng cách sử dụng nước cao áp. Khi đường nước ngưng (hút nước đường drain) thì lau chùi phần nước còn sót lại trong AHU.
Lau chùi các damper và các miệng gió cấp, gió hồi của AHU.
- Bước 4: Trước khi chạy lại AHU, kiểm tra thêm một lần
- Bước 5: Kiểm tra và dán lại các vị trí rò rỉ khi rồi cho chạy AHU (dán bằng băng keo bạc). Đo các thông số về dòng điện, vận tốc gió, nhiệt độ.
- Bước 6: Làm form bảo vệ hệ thống.
6) Những tiêu chí cần lưu ý khi thiết kế hệ thống HVAC
Thiết kế 1 hệ thống HVAC phụ thuộc vào tiêu chuẩn của hệ thống tòa nhà, công xưởng cần lắp đặt (theo tiêu chuẩn ISO) và các yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm và chênh lệch áp suất.
6.1) Lưu lượng không khí
Tiêu chí đầu tiên cần lưu ý khi lựa chọn thiết bị cho hệ thống HVAC là trong phòng mỗi giờ diễn ra bao nhiêu lượt thay đổi không khí (CFM: feet khối mỗi phút) để tính lưu lượng không khí cần thiết.
Với các công cụ trên Iternet, việc tính toán lượng không khí thay đổi mỗi giờ có thể thực hiện dễ dàng – nhưng những con số ước tính này chỉ mang tính chất tương đối. Trong thực tế, để tính toán được CFM chính xác nhất các kỹ sư HVAC cần nhiều dữ liệu hơn thế. Các yếu tố quyết định đến lưu lượng không khí cần thiết được lưu thông trong công xưởng, tòa nhà gồm:
- Số lượng người làm việc trong không gian cần xử lý: 70~80% ô nhiễm trong phòng sạch được tạo ra bởi các nhân viên vận hành, càng nhiều người thì càng bẩn và số lượng lượt trao đổi khí trong không gian mỗi giờ càng nhiều càng tốt.
- Mức độ sạch của không gian phải giữ được (số hạt trên 1 khối không khí): thường được xác định bằng tiêu chuẩn của phòng sạch (ISO 5-6-7-8, GMP EU, PIC/S, WHO,….)
- Kích thước của không và số lượng phòng, gian, khu vực bên trong.
- Thiết bị, đồ nội thất và vật tư bên trong không gian: vì chúng có thể tạo ra các hạt và gây ô nhiễm.
- Hoạt động ra vào không gian được ứng dụng HVAC của người và vật.
- Nền nhiệt.
6.2) Nhiệt độ và độ ẩm
Một yếu tố quan trọng nữa cần lưu ý khi thiết kế HVAC System là độ chính xác tương đối của nhiệt độ và độ ẩm. Nhiệt do cả người sử dụng và thiết bị tạo ra phải được trung hòa bởi điều hòa không khí. Vì vậy việc phải biết có bao nhiêu người, thiết bị máy móc sẽ làm việc trong không gian và lượng nhiệt lượng được tạo ra (watt) là cực kỳ cần thiết.
Đôi khi, tùy thuộc vào hoạt động diễn ra trong không gian được điều hòa, việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm cần phải chính xác đến ±0.25°C và ±2%. Giá trị nhiệt độ độ ẩm trong không gian sẽ được xác định bằng đồng hồ đo nhiệt độ độ ẩm được đặt ở các phòng cần theo dõi. 6.3) Giới hạn không gian
Bộ xử lý và điều hòa không khí HVAC có thể được thiết kế để đứng theo chiều ngang hoặc chiều dọc. Nó cũng có thể được đặt trên sàn cạnh phòng sạch hoặc trên mái của phòng sạch.
Một lựa chọn khác là nhà cung cấp HVAC sẽ lắp ráp sẵn và vận chuyển các thành phần nhỏ theo từng khối để lắp đặt hoàn chỉnh. Một số nhà sản xuất cũng cung cấp khả năng lắp ráp tận nơi, để giải quyết khó khăn tại những nơi có hạn chế về không gian. Để dễ bảo trì, một số thiết bị HVAC thậm chí còn được sản xuất sẵn trên thị trường.
6.4) Chênh lệch áp suất
- Hầu hết các không gian ứng dụng HVAC đều được giữ ở áp suất dương (trừ khi là nơi xử lý các sản phẩm độc hại thì phải được giữ ở áp suất âm). Điều này có nghĩa là không khí sẽ đi ra khỏi phòng thay vì hướng vào trong, từ đó ngăn không khí chưa được lọc và các loại hạt thâm nhập vào trong không gian.
- Hệ thống HVAC sẽ tạo ra chênh lệch áp suất để giữ các tầng áp suất giữa các bộ phận bên trong và bên ngoài không gian. (giá trị chênh áp phòng được xác định bởi đồng hồ chênh áp phòng được đặt trước mỗi phòng).
- Khi thiết kế hệ thống HVAC, sự hiện diện của tủ hút hay tủ an toàn sinh học (BSC) phải được tính đến, vì 1 số hóa chất từ BSC được xả ra bên ngoài sẽ làm mất cân bằng áp suất phòng. Để duy trì áp suất chính xác trong không gian phòng, lượng khí phải được bù bằng không khí tươi.
7) Phân biệt hệ thống HVAC và hệ thống ACMV
7.1) Hệ thống ACMV là gì?
ACMV là hệ thống thông gió lạnh và cơ khí, được viết tắt từ Air Conditioning – Mechanical Ventilation. ACMV chỉ là các hệ thống điều hòa không khí và thông gió nhưng thường không có sưởi như chúng ta thường thấy. Vậy nên trong thực tế ACMV chủ yếu nhắm vào các hệ thống phục vụ cho con người.
7.2) Sự khác nhau giữa 2 hệ thống HVAC và ACMV
ACMV thực chất chỉ là một hệ thống con của HVAC. Trên thực tế, ACMV chủ yếu được sử dụng để nói về các hệ thống phục vụ cho con người. AC trong cụm ACMV chỉ gồm các comfort system và không được dùng cho phòng lạnh hay buồng sấy. Còn HVAC không trực tiếp phục vụ cho con người mà chỉ sử dụng trong công nghiệp để tạo ra sản phẩm nào đó.
Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là HVAC chỉ xuất hiện trong các công trình công nghiệp. Các công trình dân dụng cũng có những hệ thống không nhằm mục đích phục vụ con người. Ví dụ như thông gió trong phòng máy hay kho lạnh trong siêu thị,… Vì thế HVAC vẫn xuất hiện trong các hệ thống dân dụng. Ngược lại, ACMV cũng xuất hiện trong các khối nhà văn phòng, khu vực sản xuất của công nhân trong các nhà máy.
Với điều kiện như nước ta thì từ Đà Nẵng trở ra Bắc sẽ cần có hệ thống sưởi cho nên gọi là HVAC. Còn trở vào Nam thì chỉ cần làm lạnh là được vì thế gọi là ACMV.
Nói tóm lại, ACMV là hệ thống không có hệ thống sưởi và chỉ giúp điều hòa không khí và thông gió thông thường. Còn hệ thống HVAC thì có lắp hệ thống sưởi.
8) Tài liệu về hệ thống HVAC
8.1) Tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 về thiết kế hệ thống HVAC tại Việt Nam
Hiện tại trong thiết kế HVAC, chúng ta áp dụng rất nhiều tiêu chuẩn khác nhau như Ashrae, BS, Singapore, DIN, Australia…Tuy nhiên nếu như mới bước chân vào thiết kế, các bạn nên nắm chắc tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 vì đây là tiêu chuẩn của Việt Nam, nên tất cả các công trình tại Việt Nam đều phải áp dụng tiêu chuẩn này, trừ khi bạn làm các công trình hoàn toàn ở nước ngoài. Dưới đây là tài liệu tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 trong quá trình làm việc của các kỹ sư HVAC.
8.2) Tiêu chuẩn chế tạo ống gió SMACNA
SMACNA là tiêu chuẩn chế tạo ống gió với các tiêu chí để đánh giá sản phẩm tốt, chất lượng đúng với nhu cầu sử dụng. Tiêu chuẩn này là tiêu chuẩn thiết kế HVAC trong giai đoạn thi công. Tiêu chuẩn nói về cách kết nối ống gió, kích thước các phụ kiện ống gió,… Nếu muốn sở hữu sản phẩm giá tốt, chất lượng cao thì nhất định không thể bỏ qua tiêu chuẩn này.
8.3) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả QCVN 09/2013
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả trong hệ thống HVAC quy định những yêu cầu kỹ thuật bắt buộc phải tuân thủ khi thiết kế, xây dựng mới hoặc cải tạo các công trình có tổng diện tích sàn từ 2500m2 trở lên thuộc các loại hoặc hỗn hợp các loại công trình như: Văn phòng, Khách sạn, Bệnh viện, Trường học, Thương mại - dịch vụ, Chung cư.
9) Một số thiết bị thiết yếu trong hệ thống Heating, Ventilation and Air Conditioning
9.1) Bộ điều khiển nhiệt độ
Bộ điều khiển nhiệt độ Autonics ứng dụng vào HVAC
Bộ điều khiển nhiệt độ Autonics là một thiết bị chuyên dụng được sử dụng với chức năng duy trì, kiểm soát nhiệt độ trong một hệ thống, một dây chuyền, … để giữ cho nhiệt độ luôn ở trạng thái ổn định.
Dòng thiết bị này được ứng dụng khá phổ biến trong điều khiển nhiệt độ cho các ngành thép, thực phẩm, và đặc biệt là hệ thống điều hòa HVAC Ngoài ra chúng còn được sử dụng trong các lò nhiệt, các công việc điều khiển nhiệt độ tại các lò nung, lò sấy, …
Bộ điều khiển nhiệt độ Conotec chuyên dụng cho HVAC
Bộ điều khiển nhiệt độ kỹ thuật số Conotec cũng được xem là một sự lựa chọn vô cùng chất lượng cho HVAC. Thiết bị này hoạt động với độ chính xác hiển thị cao ±0.3%, có nhiều loại ngõ vào: chức năng lưạ chọn cảm biến nhiệt độ, điện áp và dòng điện, nhiều ngõ ra phụ: LBA, SBA, 7 ngõ ra Alarm, ngõ ra truyền thông RS485.
Thiết bị hiệu chỉnh nhiệt độ của Conotec giúp giảm thiểu lượng năng lượng tiêu thụ, duy trì các tiện ích về nhiệt và giám sát các hệ thống điều hòa không khí vô cùng tốt.
9.2) Biến tần chuyên dụng cho HVAC
Biến tần LS
Biến tần LS được phát triển các tính năng nâng cao và tối ưu cho các ứng dụng sử dụng bơm quạt như: hệ thống tưới tiêu, hệ thống xử lý nước thải, HVAC… Loại biến này nổi bật với dải công suất rộng, mức độ bảo vệ đa dạng, tính năng linh hoạt, phù hợp nhiều loại motor và vận hành dễ dàng. Biến tần Siemens
Các dòng biến tần SIEMENS có hiệu suất cao, đa dạng chức năng, thông minh, an toàn và dễ dàng sử dụng; phù hợp cho các ứng dụng từ đơn giản đến phức tạp cho tất cả các ngành công nghiệp. Tróng đó, biến tần SINAMICS G120X là dòng chuyên dụng cho các ứng dụng máy bơm và quạt trong ngành xử lý nước và HVAC. 10) Thuật ngữ liên quan hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí HVAC
- Heating: hệ thống sưởi ấm
- Ventilating: thông gió
- Air Conditioning: điều hòa không khí .
- 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.
- Khối xử lý dòng khí AHU: Chức năng hút gió tươi, trao đổi nhiệt không khí và tạo áp đẩy vào khu vực phòng sạch đảm bảo các tiêu chí nhiệt độ, áp suất, số lần trao đổi khí.
- Dàn nóng CDU: Gồm máy nén khí ga tác nhân làm lạnh cho quá trình điều hòa nhiệt độ không khí phòng sạch.
- Hệ thống đường ống gió, van chỉnh, tiêu âm: Để dẫn luân hồi không khí phòng sạch cho hệ thống, điều chỉnh áp tại từng phòng từng miệng gió cấp gió hồi, giảm tiếng ồn cho hệ thống. Tất cả điều được bọc bảo ôn cách nhiệt.
- Miệng cấp hồi khí: Trong hệ thống phòng sạch thì các miệng cấp khí từ AHU đến từng phòng sạch được lắp màng lọc HEPA 13, để đảm bảo độ sạch không khí theo yêu cầu.Miệng hồi có gắn lọc thô, theo đường ống hồi dẫn về AHU.
- Hệ thống HVAC trong GMP là hệ thống HVAC đạt Tiêu chuẩn GMP
- HVAC & R, HVACR: hệ thống sưởi, thông số và điều hòa không khí, làm lạnh
- HACR: hệ thống sưởi, điều hòa không khí, làm lạnh
11) Dịch vụ tư vấn thiết kế hệ thống HVAC uy tín tại Việt Nam
Tư Vấn Thiết Kế HVAC là một ngành đặc thù giao thoa giữa hai lĩnh vực Kiến trúc và Xây dựng, liên quan đến việc tổ chức sắp xếp không gian, lập hồ sơ thiết kế cho công trình kiến trúc. Trách nhiệm của một kỹ sư HVAC là thiết kế kiến tạo không gian, hình thức, cấu trúc của một công trình và cung cấp những giải pháp tổng thể M&E cho kiến trúc ở các lĩnh vực xây dựng khác nhau đáp ứng được nhu cầu thực tế về nơi ở, nơi vui chơi, địa điểm làm việc, đi lại,… của con người.
Amazen là đơn vị có kinh nghiệm và uy tín trong lĩnh vực cung cấp dịch vụ tư vấn thiết kế Cơ - Điện - Lạnh cho Nhà cao tầng, Trung tâm thương mại và Xương sản xuất chuyên nghiệp. Sở hữu một tập thể là các kỹ sư nhiệt huyết, giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế Cơ - Điện- Lạnh, Amazen chúng tôi tư tin rằng sẽ đủ sức đảm nhiệm nhiều loại công trình khác nhau từ khâu Tư vấn đến Thiết kế & Giám sát thi công.
Các giải pháp về hệ thống cơ điện chúng tôi cung cấp như sau :
Hiện nay công ty chúng tôi cung cấp các Dịch vụ tư vấn thiết kế, thi công và lắp đặt hệ thống thông gió HVAC bao gồm :
- Thiết kế Hệ thống Điều hòa trung tâm
- Thiết kế Hệ thống điều hòa không khí.
- Thiết kế Hệ thống khí nén.
- Thiết kế Hệ thống gió điều hoà
- Thiết kế Hệ thống hồi nhiệt
- Thiết kế Hệ thống nước ngưng
- Thiết kế Hệ thống quản lý năng lượng
- Thiết kế Hệ thống chống và báo cháy.
- Thiết kế Hệ thống bơm nước nóng –lạnh
Hy vọng rằng, những lời khuyên trên đây đã làm rõ vai trò quan trọng của HVAC trong bất kỳ công trình nào và bạn sẽ tránh được bất kỳ thiệt hại đáng tiếc nào trong tương lai khi xây dựng 1 không gian được trang bị HVAC.
Nếu bạn thắc mắc cần tư vấn kỹ thuật, tư vấn thiết kế hệ thống Heating, Ventilation and Air Conditioning & mua hàng hãy liên lạc với chúng tôi thông qua:- Hotline: 0934 399 068 - Sales: 0938 072 058
- Email: amazen@amazen.com.vn
Amazen cam kết mọi sản phẩm trang bị cho hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận đi kèm.