HVAC là gì? Nguyên lý hoạt động cả hệ thống HVAC

HVAC : Heating, Ventilating, and Air Conditioning

Trong lĩnh vực xây dựng, một hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí hoàn chỉnh được gọi là hệ thống HVAC. Tính đến năm 2018, theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), 1,6 tỷ thiết bị điều hòa không khí đã được lắp đặt và dự kiến sẽ tăng thành 5,6 tỷ thiết bị vào năm 2050.[3][4] Trên toàn cầu, hiện nay, hệ thống điều hòa không khí chiếm 1⁄5 tổng năng lượng sử dụng trong các tòa nhà và việc sử dụng điều hòa không khí ngày càng tăng này sẽ thúc đẩy đáng kể nhu cầu sử dụng năng lượng.[3] Do vậy, vào năm 2018, Liên Hợp Quốc đã kêu gọi cần cải tiến công nghệ trở nên bền vững hơn nhằm giảm thiểu biến đổi khí hậu. Làm lạnh thụ động và thông gió thụ động là kỹ thuật điều hòa không khí không sử dụng nguồn điện bên ngoài; bao gồm các thiết bị như cột hứng gió, tháp giải nhiệt bay hơi, cửa chớp che bóng chọn lọc (selective shading louvre), chúng có công dụng bổ trợ luồng không khí và sử dụng nhiệt dung của đất hoặc vữa xây.

I. HVAC là gì?

HVAC là viết tắt của cụm từ (Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí) gọi chung là hệ thống 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. Hay nói cách khác, hệ thống HVAC system là hệ thống điều hòa không khí, hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt động lực học, cơ học chất lỏng và truyền nhiệt. 

HVAC được ứng dụng phổ biến tại các Trung tâm thương mại hay các tòa nhà cao tầng và các ngành công nghiệp nặng….

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.

II. Nguyên lý 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.

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 khi cần sử dụng nhiệt độ ấm.

III. Các thành phần cơ bản trong một hệ thống HVAC :

1. Fan để lưu thông không khí và trả lại không khí

2. Đường ống cung cấp khí trong đó là luồng không khí từ quạt cung cấp cho không gian điều hòa.

3. Thiết bị khí như các đầu vào cung cấp không khí và cửa hút không khí trở lại.

4. 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.

5. Không khí bên ngoài thiết bị.

6. Buồng khí hỗn hợp để nhận khí trong phòng và trộn nó với không khí bên ngoài.

7. Phần bộ lọc để loại bỏ các hạt bụi bẩn từ không khí hỗn hợp.

8. 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.

9. Thiết bị sưởi ấm phụ như lò khí đốt tự nhiên hoặc yếu tố nhiệt điện.

10. Nén khí để nén hơi lạnh và bơm chất làm lạnh xung quanh hệ thống.

11. Ngưng để loại bỏ nhiệt từ hơi lạnh và ngưng tụ nó vào một chất lỏng.

12. Quạt để lưu thông không khí bên ngoài qua làm mát bằng gió

13. 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).

14. 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.

15. Đối với hệ thống trung tâm, nước hoặc nồi hơi như là một nguồn sưởi ấm trung tâm.

16. Đối với hệ thống trung tâm, máy làm lạnh nước như là một nguồn làm mát trung tâm.

17. Đối với hệ thống trung tâm, tháp giải nhiệt với bình ngưng làm mát bằng nước.

18. Điều khiển để bắt đầu, dừng lại, hoặc điều chỉnh dòng chảy của không khí, nước, hơi nước, chất làm lạnh và điện.