Common HVAC Systems

ĐỊNH NGHĨA ACMV & HVAC?
Các loại hệ thống ACMV thường gặp trong Building Services:
ACMV (Air Conditioning Mechanical Ventilation): "thường được hiểu" là hệ thống chỉ làm lạnh và thông gió.
HVAC (Heating Ventilating Air Conditioning): "thường được hiểu" là hệ thống có đầy đủ cả nhiệt-lạnh và thông gió.

Theo ý kiến cá nhân của bản thân mình thì ACMV là cách gọi hệ thống chuyên dùng cho building services và chủ yếu để mang lại độ tiện nghi cho con người. HVAC thường là hệ thống dành cho công nghiệp.

PHÂN LOẠI HỆ THỐNG AC:
Có nhiều cách phân loại các hệ thống AC khác nhau, dưới đây là 2 kiểu phân loại dễ thấy và dễ hiểu nhất:
1. Cooling Only System: 
  • Split System:
    • Là hệ thống ACMV thường thấy nhất: dàn lạnh và dàn nóng tách rời. 
    • Với hệ thống này, môi chất lạnh trao đổi nhiệt trực tiếp với không khí để nhận và nhả nhiệt.
  • Packaged System:
    • Hệ thống này tương đối ít phổ biến hơn. Packaged System là thiết bị gộp chung cả dàn nóng và dàn lạnh làm 1. Thiết bị thường được đặt bên ngoài nhà và đi ống gió vào khu vực cần điều hòa.
    • Hệ thống này cũng sử dụng môi chất lạnh trao đổi nhiệt trực tiếp với không khí.
  • Central Cooling System:
    • Hệ thống VRF tương tự như Split System nhưng khác ở chỗ số lượng Indoor Unit kết nối với một Outdoor unit khá nhiều (tùy thuộc vào model thiết bị và của nhà sản xuất nào). VRF sử dụng môi chất lạnh trao đổi nhiệt trực tiếp với không khí.
    • Hệ thống Water Chiller sử dụng môi chất lạnh trung gian là nước để hấp thụ nhiệt từ không khí trong không gian điều hòa. Hệ thống có thể cần sử dụng thêm thiết bị tháp giải nhiệt để giúp giải nhiệt ở bình ngưng ra môi trường (water cooled chiller) hoặc sử dụng trực tiếp không khí thối qua để giải nhiệt bình ngưng (air cooled chiller).
2. Heat Pump System:
Heat Pump System là loại hệ thống có khả năng chuyển đổi giữa sưởi và làm lạnh. Một số loại hệ thống Heat Pump:
  • ASHP (Air Source Heat Pump): là hệ thống tương tự như Cooling Only Split System nhưng có khả năng vừa làm lạnh vừa sưởi nhờ các van điều khiển đặc biệt để thay đổi chiều chảy của môi chất lạnh.
  • WSHP (Water Source Heat Pump): là các hệ thống tương tự như Chilled Water System nhưng khi cần sưởi thì nước không đi qua tháp giải nhiệt mà có thể phải đưa qua thiết bị gia nhiệt trước khi đi tới các thiết bị sử dụng (fan coil, radiator…).
  • GSHP (Ground Source Heat Pump): Cũng tương tự như WSHP nhưng hệ thống này dẫn đường ống nước xuống đât để tận dụng địa nhiệt thay vì phải dùng các thiết bị gia nhiệt.
NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG:
Điều khiển nhiệt độ:
5 vòng tròn phía trên đây được dùng để mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống Water Cooled Chiller Water. Mỗi vòng tròn được xem như vòng tuần hoàn của một loại môi chất, đi từ phải sang trái ta có:
  1. Không khí nóng trong phònng đi qua dàn trao đổi nhiệt rồi nhả nhiệt và đi vào phòng với nhiệt độ thấp (khoảng 12-14C)
  2. Nước lạnh nhận nhiệt của không khí và quay trở về trao đổi nhiệt với môi chất lạnh tại bình bay hơi của chiller (nhiệt độ nước ra khỏi chiller khoảng 5-7C).
  3. Môi chất lanh nhận nhiệt từ nước và bốc hơi, được nén lên áp suất cao. Tại bình ngưng, môi chất nhả nhiệt cho nước giải nhiệt và ngưng tụ lại.
  4. Nước giải nhiệt nhận nhiệt từ môi chất lạnh (~35C) sẽ được bơm tới tháp giải nhiệt để nhả nhiệt ra môi trường. Nước sau khi được giải nhiệt (~28C) tiếp tục tuần hoàn về chiller để giải nhiệt nhiệt cho bình ngưng.
  5. Tháp giải nhiệt sử dụng gió để thải nhiệt cho nước từ bình ngưng tụ đi ra.
Điều khiển độ ẩm:
Điều khiển độ ẩm liên quan trực tiếp tới điều kiện khí hậu trong không gian điều hòa, vì độ ẩm ảnh hưởng tới sự trao đổi nhiệt ẩn.
Để điều khiển chính xác độ ẩm, phương pháp được thực hiện là tách ẩm và gia nhiệt không khí lên đồng thời có thể phải phun thêm ẩm cho khí lạnh đó. Có nhiều phương pháp để gia nhiệt: dùng điện trở, heat pipe, run around coil..

Điều khiển độ sạch:
Để điều khiển độ sạch của không khí, với các hệ thống thông thường có 2 cách cơ bản được sử dụng:
  • Để làm giảm và làm sạch bụi bặm, một số chất độc hại trong không khí người ta dùng các loại màng lọc khác nhau, Filter thường được gắn tại các thiết bị như PAU, AHU, FCU…
    • Một số loại Filter thông dụng: Lọc bụi thông thường ta có Bag Filter, Plate Filter. Để lọc các loại bụi có kích thước rất nhỏ người ta có EPA, HEPA and ULPAFilter. Ngoài ra còn các những loại lọc chuyên dụng để lọc các chất độc hại trong không khí.
  • Sử dụng các đầu đo và điều khiển lưu lượng gió tươi để giảm nồng độ CO2 trong không khí.