Cấu tạo HVAC bao gồm những gì? Nguyên lý vận hành ra sao? Nội dung sau KYODO sẽ trình bày chi tiết hơn về hệ thống này, cùng theo dõi.
I. Các thành phần cấu tạo HVAC công nghiệp
Cấu tạo HVAC trong các công trình thương mại và công nghiệp là sự kết hợp của nhiều thiết bị liên quan. Hệ này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và lưu thông không khí, với công suất lớn hơn so với các hệ thống AC thông thường.
1. Điều hòa, xử lý không khí
Thiết bị điều hòa không khí AHU có chức năng xử lý không khí hút ẩm không khí và loại bỏ nhiệt.
2. Máy nén
Đây được xem là “trái tim” của hệ thống. Máy nén là chìa khóa cung cấp động năng cho chu trình làm mát và khởi động “vòng lặp, vòng tuần hoàn” chính. Nó chuyển nhiệt từ chất làm lạnh đến bộ tản nhiệt. Máy nén có tác dụng bơm nhiệt tuần hoàn thông qua môi chất làm lạnh. Môi chất lạnh hấp thụ và giải phóng nhiệt khi di chuyển giữa dàn lạnh và dàn nóng, giúp duy trì nhiệt độ trong nhà mát mẻ và dễ chịu.
3. Bình ngưng
Dàn ngưng tụ là bộ phận trao đổi nhiệt đóng vai trò là cục nóng của dàn lạnh, giúp loại bỏ nhiệt từ tòa nhà và chuyển ra bên ngoài. Sau khi đi qua bình ngưng, chất làm lạnh khí sẽ trở thành chất làm lạnh lỏng.
Xem thêm: Dàn ngưng tụ và dàn bay hơi trong hệ thống lạnh Công nghiệp
4. Van giãn nở nhiệt
Van mở rộng là một phần thiết yếu của chức năng bình ngưng. Nó loại bỏ áp suất từ chất làm lạnh lỏng để quá trình giãn nở có thể diễn ra, biến chất lỏng thành hơi. Van giãn nở nhiệt được lắp đặt ở bên trong hoặc bên ngoài bộ xử lý không khí tùy theo thiết kế máy móc.
5. Bộ xử lý không khí
Bộ xử lý không khí là thành phần chịu trách nhiệm lưu thông không khí trong hệ thống, bao gồm một quạt gió, các bộ phận làm nóng và làm mát cùng nhiều thiết bị khác. Trong hầu hết các thiết kế, nó được kết nối trực tiếp với hệ thống ống dẫn. Trong tất cả các bộ phận của bộ xử lý không khí, cuộn dây bay hơi là bộ phận có nhiều khả năng cần bảo trì hoặc thay thế kịp thời để đảm bảo năng suất thiết bị.
6. Thiết bị đầu cuối
Các thiết bị đầu cuối có thể là: bộ lọc không khí, hộp gió, mặt nạ gió, quạt gió. Sử dụng các bộ phận này tùy thuộc vào từng thiết kế, từng yêu cầu riêng. Chúng có thể được sử dụng để điểu khiển dòng khí, kiểm soát nhiệt độ trong một khu vực.
7. Máy làm lạnh – Chiller
Máy làm lạnh có chức năng loại bỏ nhiệt từ môi chất lạnh chảy qua các đường ống dẫn(pipe). Khi lưu thông, nước ấm đi ra và nước mát đi vào từ tháp giải nhiệt bên ngoài.
Xem thêm: Chiller là gì?
8. Hệ thống ống dẫn
Hệ thống này được thiết kế và sử dụng các loại ống dẫn (ống gió, ống gió vải) để mang không khí đã xử lý qua hệ thống điều hòa đến khu vực cần thiết. Hệ thống ống dẫn cần đảm bảo chất lượng không khí và lưu lượng được thiết kế từ trước.
Xem thêm: Lựa chọn hệ HVAC Phù hợp với phòng sạch
II. Nguyên lý vận hành
Trong hệ thống HVAC có 3 loại khí lưu thông gồm: khí tươi, khí hồi lưu và khí thải.
Hình ảnh trên là mô tả nguyên lý vận hành của thiết bị AHU trong hệ thống
-
- Đầu tiên, khí tươi lấy từ không khí đi qua cụm khí đầu vào được kiểm soát bằng van chỉnh gió, sau đó được AHU điều chỉnh độ ẩm, áp suất cũng như lọc sơ bộ những hạt vật chất có kích thước lớn trong khí tươi.
-
- Tiếp đến, AHU sẽ điều chỉnh nhiệt độ của khí tươi đi qua bằng heater về khoảng 22 độ.
- Cuối cùng, để loại bỏ hoàn toàn các hạt vật chất có kích thước nhỏ và các vi khuẩn, khí tươi được lọc tinh qua màng lọc HEPA.
- 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, phải xử lý chất thải ô nhiễm trước khi thải ra môi trường để hạn chế việc ô nhiễm.
Tuần hoàn khí trong hệ thống HVAC
- Gió cấp (Supply Air): Cung cấp, thổi không khí vào
- Gió hồi (Return Air): Dẫn không khí quay về – Hồi lưu khí.
- Gió thải (Exhaust): Thải luồng không khí không đảm bảo ra bên ngoài (thông qua các hệ thống xử lý khác)
Hệ thống HVAC 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 oxy 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.
Xem thêm: Bảo trì sửa chữa Hệ HVAC
III. Một số hệ thống HVAC phổ biến
Có rất nhiều hệ thống HVAC khác nhau, mỗi loại sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: công suất yêu cầu, đặc thù thời tiết, loại công trình mà có yêu cầu khác nhau. Sau đây là 3 loại hệ thống phổ biến:
1. Hệ thống đơn – Single Split System
Thành phần này thường được tìm thấy trong các tòa nhà thương mại nhỏ hơn. Chẳng hạn, chúng thường được lắp đặt trong tòa nhà văn phòng có phòng máy chủ cho thiết bị máy tính hoặc nhà hàng. Hệ thống này có một máy điều hòa không khí/lò kết hợp đưa không khí qua các đường dẫn chất làm lạnh và lưu thông qua các ống dẫn khí. Tuy nhiên, nó yêu cầu dàn nóng riêng cho từng không gian riêng.
2. Hệ thống đa phân chia – Multi-Split System
Các hệ thống này có thể kết nối tối đa chín dàn lạnh với một dàn nóng duy nhất. Điều này cho phép nó tiết kiệm năng lượng hơn với diện tích ngoài trời nhỏ hơn. Tuy nhiên, các hệ thống này cần thời gian dài để cài đặt và đôi khi có thể tốn kém. Cấu tạo HVAC này thường được sử dụng ở khách sạn, tòa nhà, có cấu trúc phân chia nhiều phòng/khu vực.
3. Hệ thống VRF
(Lưu lượng môi chất lạnh thay đổi) hoặc VRV (Thể tích môi chất lạnh biến đổi) – Variable Refrigerant Flow and Variant Refrigerant Volume
Chúng thường được nhìn thấy trong các tòa nhà hỗn hợp lớn, chẳng hạn như các tòa nhà văn phòng lớn, trung tâm thương mại hoặc khách sạn, không gian rộng. Chúng cung cấp cả hệ thống sưởi và làm mát cho nhiều không gian khác nhau cùng một lúc.
Xem thêm: Những quy định sử dụng HVAC trong phòng sạch
Mong rằng sau bài viết này, quý độc giả đã tìm hiểu thêm được nhiều thông tin hơn về cấu tạo và nguyên lý vận hành của hệ HVAC. Liên hệ với KYODO để được tư vấn thi công lắp đặt hệ thống HVAC cho phòng sạch. Rất hân hạnh được hỗ trợ.
