Như chúng ta đã biết hiện nay hệ thống HVAC được ứng dụng nhiều trong cuộc sống hàng ngày, Vậy HVAC là gì? Và nguyên lý hoạt động của hệ thống hvac như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu hệ thống điều hòa không khí, hệ thống thông gió tại các tòa nhà công nghiệp, các khu chung cư cao tầng, ...
Như chúng ta đã biết hiện nay hệ thống HVAC được ứng dụng nhiều trong cuộc sống hàng ngày, Vậy HVAC là gì? và nguyên lý hoạt động của hệ thống hvac như thế nào? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu hệ thống điều hòa không khí, hệ thống thông gió tại các tòa nhà công nghiệp, các khu chung cư cao tầng, hoặc các trung tâm thương mại, biệt thự,…
Luật sư tư vấn pháp luật miễn phí qua điện thoại 24/7: 1900.6568
Mục lục bài viết
1. Hệ thống HVAC là gì?
Hệ thống điều khiển HVAC là một hệ thống kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong không gian trong nhà hoặc xe cộ. Cung cấp một mức độ chấp nhận được về chất lượng không khí trong nhà và sự thoải mái nhiệt là yêu cầu đối với một hệ thống HVAC. Các thiết kế của hệ thống được dựa trên các nguyên tắc truyền nhiệt, nhiệt động lực học và cơ học chất lỏng. Mục đích của hệ thống HVAC chính là tạo ra một không gian với nhiệt độ, chất lương và độ ẩm đạt tới mức cao nhất. Khi thiết kế hệ thống HVAC cần lưu ý:
– Dòng khí: Sử dụng dòng khí thẳng và định hướng để thay đổi khí bẩn, tránh sử dụng dòng khí xoáy, vì loại dòng khí này sẽ làm phân tán khí bẩn.
– Vị trí của các bộ lọc khí HEPA: cuối cùng trước khi đưa không khí vào phòng sạch.
– Tỷ lệ % khí hồi lưu:
+ Đối với phòng sạch sản xuất thuốc thông thường: khí hồi lưu chiếm 80 – 90%.
+ Đối với phòng sạch sản xuất vacxin, thuốc vi sinh: không có khí hồi lưu mà 100% là khí tươi.
– Vị trí gió hồi:
– Các yêu cầu về áp suất:
+ Các phòng sạch cấp cao hơn thường có áp suất cao hơn.
+ Các phòng sạch sản xuất thuốc vô trùng: áp suất trong phòng lớn hơn áp suất ngoài hành lang ( độ chênh khoảng 15 Pa)
+ Các phòng cân: Vì phòng cân phát sinh bụi nên để hạn chế sử nhiễm bụi ra ngoài hành lang thì áp suất trong phòng cân thường nhỏ hơn áp suất ngoài hành lang (độ chênh khoảng 15 Pa).
– Yêu cầu về chất lượng màng lọc: màng lọc không được thủng để các tiểu phân và vi khuẩn không thể đi qua, màng lọc cũng cần phải được vệ sinh thường xuyên để tránh trường hợp bịt tắc. Chất lượng về màng lọc thường xuyên phải được kiểm tra, đánh giá.
– Hệ thống tách ẩm.
HVAC là viết tắt của cụm từ Heating, Ventilating, and Air Conditioning
2. HVAC gồm những gì?
Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí đều liên quan đến nhau. Hệ thống HVAC có thể tăng thông gió, giảm sự xâm nhập không khí không mong muốn và thậm chí duy trì áp lực tương đối giữa các không gian trong một tòa nhà/công trình.
Với phần lớn trường hợp, sưởi ấm và làm mát sẽ là những chức năng được sử dụng nhiều nhất, tốn nhiều năng lượng nhất. Bởi vậy, điều quan trọng là chọn một hệ thống HVAC đáp ứng nhu cầu của bạn, mà không gây tốn nhiều điện năng và làm tăng chi phí sinh hoạt của bạn.
Hệ thống HVAC cũng có thể được dùng để kiểm soát độ ẩm, đồng thời có thể thêm cả máy tạo ẩm và máy hút ẩm làm tùy chọn cho hệ thống sưởi và làm mát (bạn cứ nhìn các tùy chọn trên máy điều hòa nhiệt độ ngày nay).
Đối với những người sống trong môi trường rất khô hoặc vùng nhiệt đới, những bổ sung này cho hệ thống là rất cần thiết. Một số người thích lắp đặt hệ thống máy tạo ẩm hoặc máy hút ẩm riêng, để họ có thể quản lý độ ẩm của môi trường mà không cần phải bật điều hòa.
Hệ thống sưởi
– Các thiết bị nhằm mục đích tạo ra lượng nhiệt cao hơn nhiệt độ môi trường ( ấm) cho không gian được gọi là hệ thống sưởi. 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:
– Thiết bị dùng để đun nóng nước, hơi nước, không khí ở vị trí trung tâm: Lò hơi, bơm nhiệt:
– 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.
Thông gió (Ventilation)
Con người luôn mong muốn có được chất lượng không khí tốt nhất để đảm bảo sự toàn về sức khỏe, nhất là 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, 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
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.
Hệ thống sưởi trong HVAC được dùng để tạo ra nhiệt (độ ấm) trong các toà nhà hay trung tâm thương mại, thông thường điều này được thực hiện bởi một hệ thống sưởi trung tâm.
Cấu tạo chung của hệ thống sưởi trong HVAC gồm có:
– Nồi hơi
– Lò sưởi hay bơm nhiệt: Dùng để đun nóng nước, hơi nước hoặc có thể là không khí tại vị trí trung tâm như: phòng lò trong một ngôi nhà, một phòng cơ khí trong một toà nhà lớn. Phần hơi nóng có thể được chuyển bằng cách đối lưu, dẫn nhiệt hoặc là bức xạ.
Hệ thống thông gió trong HVAC
Hệ thống thông gió trong HVAC có nhiệm vụ sẽ là thay đổi hoặc là thay thế luồng không khí trong không gian bất kỳ nhằm kiểm soát nhiệt độ hoặc là loại bỏ bất kỳ sự kết hợp giữa độ ẩm, mùi, khói, nhiệt, bụi, hay là vi khuẩn bên trong không khí hoặc là CO2 và bổ xung Oxy.
Ngoài ra, hệ thống thông gió trong HVAC cũng bao gồm cả việc thực hiện trao đổi luồng không khí với bên ngoài cũng như lưu thông luồng không khí trong toà nhà.
Hệ thống thông gió trong HVAC được xem là một trong những yếu tố rất quan trọng nhằm duy trì chất lượng của không khí bên trong mỗi khu vực trong các toà nhà.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống thông gió là thay thế không khí trong không gian kín bằng không khí tươi mát bên ngoài. Nó cải thiện chất lượng không khí trong tòa nhà. Được giám sát bởi các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm không khí.
Ưu điểm của hệ thống thông gió : Loại bỏ không khí ô nhiễm trong tòa nhà như : khói thuốc lá, bụi bẩn, khí CO2,
3. Nguyên lý hoạt động của HVAC:
Trong các trung tâm thương mại, siêu thị, nhà hàng tiệc cưới,…Những nơi này rất đông người tập trung, nhiệt lượng tỏa ra rất lớn. Hệ thống thông gió hoạt động đơn không thể đáp ứng được. Nên phải dùng hệ thống điều hòa để giảm nhiệt độ và độ ẩm trong không khí luôn đạt mức dễ chịu cho mọi người. Hệ thống HVAC được vận hành thông minh giữ hệ thống thông gió và hệ thống điều hòa không khí. Mục đích duy nhất là đảm bảo không khí trong tòa nhà có sự lưu thông, và nhiệt độ, độ ẩm không khí luôn đạt mức thoải mái nhất.
Trong hệ thống HVAC có 3 loại khí: khí tươi, khí hồi lưu và khí thải.
Trong phòng sạch GMP thông thường, có 80 – 90% lượng khí hồi lưu, 10 – 20 % lượng khí còn lại là khí tươi được lọc và cấp từ môi trường bên ngoài, điều này giúp đảm bảo lượng oxi cung cấp cho những người vận hành trong nhà máy.
Riêng đối với các phòng sạch sản xuất vacxin, vi sinh đòi hỏi yêu cầu cao về độ sạch và giới hạn nhiễm khuẩn thì không khí trong phòng sạch được thay liên tục với 100% lượng khí trong phòng là khí tươi.
Hệ thống HVAC được vận hành theo nguyên lý sau:
– Khí tươi được lấy từ không khí, đi qua cụm khí đầu vào, sau đó đi qua AHU để được điều chỉnh độ ẩm áp suất cũng như lọc sơ bộ lượng tiểu phân có kích thước lớn trong khí tươi. Lượng khí tươi cấp vào được kiểm soát bằng van chỉnh gió.
– Khí tươi sau khi đi qua AHU được điều chỉnh nhiệt độ về khoảng 22 độ bằng heater.
– Cuối cùng khí tươi được lọc tinh qua màng lọc HEPA để loại bỏ các tiểu phân có kích thước nhỏ và vi khuẩn.
– 90% khí trong phòng được hồi lưu về AHU (khí hồi lưu) và cấp về phòng sạch, 10% còn loại thải ra môi trường. Đối với các phòng sản xuất thuốc độc, thuốc chứa hoạt chất nguy hiểm, trước khi không khí thải ra môi trường phải được xử lý để tránh gây ô nhiễm môi trường.
Chất lượng không khí là yếu tố quan trọng cần chú ý để duy trì năng suất, thoải mái và sức khỏe cho con người không thể xem nhẹ. Nếu chất lượng không khí và nhiệt độ không được duy trì ở mức thoải mái ở nơi làm việc, con người sẽ ở trạng thái chịu đựng, ảnh hướng đến năng suất và hành vi.
