HVAC là gì?
Từ HVAC là viết tắt của heating – sưởi, ventilation and air conditioning – điều hòa không khí và thông gió. Đôi khi từ “R” Refrigeration – làm lạnh cũng được thêm vào và cụm từ trở thành “HVACR”.
HVAC về cơ bản là kiểm soát khí hậu của một không gian nhất định để thỏa mãn nhu cầu của con người hoặc hàng hóa bên trong không gian đó.
HVAC không chỉ là sưởi hoặc làm mát không khí mà còn quan tâm đến việc duy trì chất lượng không khí bên trong (IAQ).
Việc sưởi không khí thường được dùng cho mùa đông còn làm mát không khí thường dùng cho mùa hè.
Hệ thống HVAC làm việc dựa trên nguyên lý nhiệt động lực học, cơ học lưu chất và truyền nhiệt.
Tất cả lĩnh vực này đều đóng vai trò quan trọng trong rất nhiều thiết bị HVAC. Chất lượng không khí trong phòng IAQ là chất lượng không khí bên trong tòa nhà hoặc các công trình mà phải chú trọng đến sức khỏe của người sử dụng hoặc chất lượng của hàng hóa lưu trữ bên trong. IAQ thay đổi khi các yếu tố bên trong thay đổi.
Hệ thống HVAC được ứng dụng để sưởi hoặc làm mát cho các căn hộ, tòa nhà, nhà máy, phương tiện giao thông và nhiều lãnh vực khác. Cùng với thời gian, ứng dụng của HVAC ngày càng tăng và nhiều hơn các nghiên cứu đang được tiến hành về lãnh vực này.
Hoạt động kinh doanh HVAC cũng đang tăng lên cùng tốc độ với sự phát triển của các ứng dụng.
Hệ thống HVAC là gì?
Hệ thống HVAC về cơ bản là sự kết hợp của nhiều loại thiết bị được lắp đặt cùng với nhau để sưởi hoặc làm mát không khí của không gian được kiểm soát. Hệ thống HVAC bao gồm các thiết bị cơ khí, điện và I&C để mang đến sự thoải mái cho người sử dụng hoặc để bảo quản hàng hóa, sản phẩm được lưu trữ bên trong một tòa nhà hoặc một không gian nào đó.
Hệ thống làm mát và hệ thống sưởi HVAC có thể được tích hợp với nhau hoặc chúng có thể được lắp đặt riêng lẻ tùy thuộc vào thiết kế. Hệ thống HVAC cũng phục vụ ở quy mô công nghiệp để giúp cho việc vận hành các máy móc sản xuất bằng cách duy trì nhiệt độ của phòng hay không gian nới các máy móc này được lắp đặt. Hệ thống water chiller HVAC trở nên vô cùng quan trọng đối với các ngành công nghiệp bởi ứng dụng đa dạng của nó.
Các thiết bị cơ bản của hệ thống HVAC
Một hệ thống HVAC có thể bao gồm các thiết bị hoặc chi tiết sau:
- Hệ thống làm lạnh hoặc sưởi bằng nước HVAC (water chillers and heaters)
- Máy hoặc lò làm nóng nước
- Bơm nước Chiller
- Bơm nước Cooling
- Tháp giải nhiệt
- Đường ống cho nước chiller và cooling hoặc cho đường ống nước ngưng
- Valve cho hệ nước chiller hoặc cooling
- Bộ xử lý không khí (AHU), cuộn coil làm nóng hoặc làm mát (heating coil và cooling coil)
- Ống gió cho hệ thống thông gió (gồm gió cấp và gió hồi)
- Thiết bị làm lạnh không khí (FCU) và bộ điều chỉnh nhiệt độ
- Hệ thống miệng gió HVAC
- Hệ thống điều khiển HVAC
- Phần mềm điều khiển HVAC cho toà nhà hoặc hệ thống quản lý tòa nhà (BMS)
- Sự kết hợp tất cả các yếu tố trên sẽ tạo nên hệ thống HVAC
Nguyên lý làm việc hệ thống HVAC
Về cơ bản trong hệ thống HVAC, nước được làm lạnh bởi water chiller sẽ di chuyển tuần hoàn khắp tòa nhà hoặc không gian làm việc, và đi vào các AHU hoặc FCU. Quạt trong AHU và FCU sẽ thổi gió đã được làm mát qua quá trình trao đổi nhiệt với dàn coil lạnh trong AHU và FCU ra bên ngoài để làm mát tạo cảm giác dễ chịu cho người sử dụng hoặc giúp cho quá trình bảo quản sản phẩm hoặc hàng hóa trở nên tốt hơn.
Gió được cung cấp thông qua hệ thống ống gió cấp và được hồi về AHU thông qua đường ống gió hồi. Bơm chiller và bơm cooling cung cấp năng lượng để tuần hoàn nước chiller và cooling cho hệ thống.
Hệ thống valve HVAC được lắp đặt ở rất nhiều điểm trong hệ thống đường ống giúp kiểm soát hệ thống hoặc giúp việc bảo trì hệ thống trở nên dễ dàng.
Khí sưởi ấm có thể được tạo ra từ bơm nhiệt HVAC, nước được làm nóng bởi máy nước nóng hoặc đơn giản là các lò đun. Một vài chiller công nghiệp có thể phục vụ như một dạng heater vào mùa đông, trong trường hợp đó các cooling coil sẽ trở thành heating coil.
Chi phí cho hệ thống HVAC khác nhau tùy vào các ứng dụng bởi vì không gian hoặc môi trường cần được làm lạnh hoặc sưởi ấm là khác nhau tùy theo dự án. Việc tìm kiếm những hệ thống HVAC giá rẻ đòi hỏi việc nghiên cứu và chọn lựa công nghệ cũng như nhà cung cấp thích hợp bởi vì việc chọn lựa sai hệ thống cũng như nhà thầu có thể dẫn đến việc lãng phí rất nhiều tiền.
Lược dịch: Khánh An