Trọn bộ hệ thống HVAC tại Việt Nam | Lịch sử | Khái niệm | Cấu tạo | Nguyên lý
1. Lịch sử phát triển hệ thống HVAC:
HVAC dựa trên những phát minh và khám phá của Nikolay Lvov, Michael Faraday, Rolla C.Carpenter, Willis Carrier, Edwin Ruud, Reuben Trane, James Joule, William Rankine, Sadi Carnot và nhiều người khác.
Nhiều phát minh trong khung thời gian này ra đời trước sự ra đời của hệ thống điều hòa không khí tiện nghi đầu tiên, được thiết kế vào năm 1902 bởi Alfred Wolff (Cooper, 2003) cho Sở giao dịch chứng khoán New York, trong khi Willis Carrier trang bị cho Công ty in Sacketts-Wilhems quy trình Đơn vị AC cùng năm.
Coyne College là trường đầu tiên cung cấp chương trình đào tạo HVAC System vào năm 1899.
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.
2. Khái niệm hệ thống HVAC:
HVAC là viết tắt của cụm từ Heating Ventilating and Air Conditioning (Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí) và được gọi chung là hệ thống điều hòa không khí.
Ngoài ra hệ hống này còn có một vài biến thể khác như:
HVAC & R hoặc HVACR – 'R' : Là hệ thống HVAC bao gồm cả làm lạnh
HVACR : Đây là những hệ thống xử lý không khí bao gồm làm lạnh nhưng không thông gió
Hệ thống HVAC là một hệ thống kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí cho một không gian, môi trường.
Hệ thống này cần làm việc cung cấp không khí chất lượng cho các không gian cần đến và cùng với đó là tạo ra sự thoái mải về nhiệt.
Việc thiết kế HVAC sẽ dựa trên các nguyên tắc truyền nhiệt, nhiệt động lực học và cơ học chất lỏng. Để mục đích chính cuối cùng là tạo ra một không gian với nhiệt độ, chất lượng và độ ẩm đạt tới mức cao nhất.
3. Dấu hiệu nhận biết hệ thống HVAC ở các tòa nhà:
Một trong những dấu hiệu thường xuyên nhất để chúng ta nhận thấy có hệ thống HVAC là những đường dẫn, đường ống vuông, tròn và Oval chạy khắp tòa nhà.
Ngoài ra hệ thống này còn thiết bị xử lý không khí thường sử dụng cho các tòa nhà là AHU – Air Handling Unit
4. Cấu tạo HVAC System:
Một hệ thống HVAC thông thường sẽ bao gồm 3 hệ thống là sưởi, thông gió và điều hòa không khí.
Trong đó hệ thống này có các thành phần hoặc thiết bị cơ bản như sau:
Quạt (Fan) để lưu thông và trả lại không khí
Đường ống cung cấp không khí.
Các đầu vào cung cấp không khí và cửa hút không khí trở lại.
Buồng khí hỗn hợp để nhận khí trong phòng và trộn với không khí bên ngoài.
Các bộ lọc để loại bỏ các hạt bụi bẩn từ không khí hỗn hợp.
Các bộ phận trao đổi nhiệt như cuộn dây 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.
Bộ phận loại bỏ nhiệt từ hơi lạnh và ngưng tụ nó vào một chất lỏng.
Bơm để lưu thông nước qua bình ngưng làm mát bằng nước; máy bơm nước ngưng tụ (CWP); 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, tháp giải nhiệt với bình ngưng làm mát bằng nước.
Hệ thống điều khiển để bắt đầu, dừng lại, hoặc điều chỉnh dòng chảy của không khí, nước, hơi nước, chất làm lạnh và điện.
5. Nguyên lý hoạt động của HVAC System
HVAC sẽ được vận hành theo nguyên lý như sau:
Hệ thống sẽ lấy khí tươi từ không khí bên ngoài đưa qua cụm khí đầu vào sau đó đi qua AHU. AHU sẽ làm nhiệm vụ kiểm soát chất lượng không khí đưa từ bên ngoài vào, nó sẽ 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 để loại bỏ hầu hết các tiểu phân có kích thước nhỏ. Đối với các môi trường cần không khí sạch như phòng sạch thì màng lọc HEPA là rất quan trọng.
Hầu hết không khí trong phòng (khoảng 90%) sẽ được hồi lưu về AHU (khí hồi lưu) và cấp trở lại môi trường trong nhà và 10% còn lại sẽ được thải ra môi trường.
6. Chức năng của hệ thống HVAC
HVAC System hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Đây là kết cấu không thể thiếu được trong một công trình lớn.
HVAC System có 1 chức năng quan trọng là: Cung cấp chất lượng không khí tốt nhất cho con người và môi trường sản xuất ở bất kì điều kiện như thế nào.
