Hệ thống HVAC là gì? Tiêu chuẩn làm HVAC trong phòng sạch

Trong bài viết dưới đây, các kỹ sư 12 năm kinh nghiệm của KSP Việt Nam sẵn sàng chia sẻ mọi kiến thức về HVAC từ A-Z. Đi sâu vào nội dung bài viết, bạn sẽ hiểu rõ cấu tạo, tiêu chuẩn và cơ chế vận hành HVAC trọn bộ để tạo ra không khí tươi và không gian làm việc lý tưởng. Bạn còn chờ gì nữa, tham khảo nhanh thôi!

Hệ thống HVAC do KSP Việt Nam lắp đặt trọn gói

HVAC là gì? Giới thiệu chung về hệ thống HVAC

Hệ thống HVAC là gì?

HVAC là sự kết hợp của 3 hệ thống: Heating (hệ thống sưởi), Ventilation (thông gió) và Air Conditioning (điều hoà không khí). Hệ thống kỹ thuật HVAC này bao gồm các thiết bị và công nghệ như: máy điều hòa không khí, quạt thông gió, hệ thống ống gió và các cảm biến…được sử dụng để điều chỉnh và kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong một không gian, nhằm đảm bảo điều kiện làm việc thoải mái và an toàn cho người sử dụng.

Các thành phần của hệ thống HVAC trong phòng sạch

Như đã chia sẻ, một hệ thống HVAC đầy đủ có 3 hệ thống sưởi – thông gió – điều hòa không khí với các thiết bị sau:

• Nhóm thiết bị lưu thông không khí: Gồm các thiết bị dùng để vận chuyển và phân phối không khí từ bên ngoài hoặc từ các khu vực khác trong tòa nhà đến phòng sạch. Nhóm này bao gồm quạt, đường ống dẫn khí, các cửa cung cấp khí đầu vào và hút khí trở lại, buồng khí hỗn hợp (gồm khí trong phòng và khí bên ngoài).
• Nhóm thiết bị xử lý không khí: Gồm các thiết bị dùng để kiểm soát chất lượng không khí trong phòng sạch bằng cách làm nóng, làm mát, làm khô, lọc sạch và điều chỉnh độ ẩm của không khí. Nhóm này bao gồm bộ xử lý không khí (AHU), bộ phận trao đổi nhiệt (như dây nóng, chất làm lạnh, cuộn nước lạnh…), thiết bị làm nóng không khí (lò khí đốt, nồi hơi…), thiết bị làm mát không khí (tháp giải nhiệt, hệ thống nén hơi và bơm chất làm lạnh, bình ngưng làm mát bằng nước), hệ thống loại bỏ nhiệt của không khí, hệ thống bơm nước để kiểm soát độ ẩm không khí (máy bơm nước ngưng tụ (CWP); hệ thống cấp nước ngưng tụ và bay hơi…) và bộ lọc không khí sạch (màng lọc HEPA – High Efficiency Particulate Air) để loại bỏ các hạt bụi và vi khuẩn có kích thước nhỏ đến 0,3 micron.
• Nhóm thiết bị điều khiển: Gồm các thiết bị dùng để điều chỉnh và giám sát các thông số của không khí trong phòng sạch như: dòng chảy, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất… Nhóm này bao gồm các van, các bộ điều chỉnh dòng chảy không khí, nước, nhiệt độ…, các cảm biến, các bộ điều khiển logic và các màn hình hiển thị.

HVAC là gì và cấu tạo của hệ thống này ra sao?

Tiêu chuẩn làm HVAC trong phòng sạch

Tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm

Theo tiêu chuẩn làm HVAC trong phòng sạch: nhiệt độ và độ ẩm của phòng phải được duy trì ở mức độ nhất định. Nhiệt độ thường được đặt ở khoảng 20-25°C và độ ẩm tương đối không quá 60%, đảm bảo rằng không khí luôn trong tình trạng sạch và thoải mái cho người sử dụng.

Tiêu chuẩn về lưu lượng không khí

Lưu lượng không khí là yếu tố quan trọng để thiết kế và vận hành hệ thống HVAC cho phòng sạch. Lưu lượng không khí phải thích hợp với cấp độ sạch của phòng, đủ để loại bỏ các hạt bụi, vi khuẩn cũng như các chất ô nhiễm khác.

Theo Tiêu chuẩn ISO 14644-1, lưu lượng không khí được tính toán dựa trên cấp độ phòng sạch. Công thức tính như sau:

Q = V * R

Trong đó:

• Q:  Lưu lượng không khí (m3/h)
• V:  Thể tích phòng sạch (m3)
• R:  Tốc độ luồng không khí (m/s)

Lưu lượng không khí (Q) được xác định theo bảng sau:

Ví dụ: Một phòng sạch có thể tích 100m³ và tốc độ luồng không khí cần thiết là 0,2 m/s. Như vậy, lưu lượng không khí cần thiết cho phòng sạch này là:

Q = 100 * 0,2 = 20 m3/h

Tiêu chuẩn về áp suất không khí

Áp suất không khí là yếu tố quan trọng để duy trì độ sạch của không khí, giúp ngăn ngừa các hạt bụi, vi sinh vật và các chất ô nhiễm từ bên ngoài hoặc các khu vực bẩn hơn. Theo Quy chuẩn GB50687-2011, áp suất không khí trong phòng sạch phải cao hơn áp suất bên ngoài ít nhất 10Pa và cao hơn áp suất các phòng không sạch ít nhất 5Pa.

*Pa là viết tắt của Pascal, là một đơn vị đo áp suất trong hệ đo lường quốc tế (SI). 5Pa có nghĩa là áp suất tạo ra được từ áp lực 5 newton tác dụng lên bề mặt có diện tích 1 mét vuông.

Cơ chế vận hành của HVAC

Cơ chế vận hành của hệ thống HVAC hoạt động theo chu trình 3 bước cơ bản:

• Bước 1 – Supply Air (Cung cấp không khí): Hệ thống hút không khí tươi từ môi trường bên ngoài, điều chỉnh nhiệt độ theo điều kiện thời tiết.
• Bước 2: Return Air (Không khí tươi): Không khí đã được xử lý về nhiệt độ lý tưởng (khoảng 22-23 độ C) và lọc sạch qua màng lọc HEPA, sau đó thổi đều vào không gian làm việc.
• Bước 3: Exhaust Air (Khí bẩn): Thải luồng khí bẩn đã bị thanh lọc vào nơi quy định.

Nguyên lý hoạt động của HVAC

3 thành phần quan trọng trong hệ thống HVAC

Heating – Hệ thống sưởi

Đúng như tên gọi, hệ thống sưởi có chức năng làm tăng nhiệt độ không khí trong không gian làm việc, giúp giữ ấm vào mùa đông. Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý dẫn truyền đối lưu và bức xạ nhiệt.

Hệ thống sưởi gồm có 2 phần quan trọng:

• Lò sưởi và bơm nhiệt: Nhiệt lượng được cung cấp bởi các thiết bị sưởi trung tâm. Các thiết bị sưởi này có thể sử dụng dụng điện, khí gas, xăng dầu hoặc than củi… để làm nóng không khí hoặc hơi nước.
• Hệ thống dẫn khí bằng đối lưu hoặc bức xạ nhiệt: Không khí nóng được phân phối đến các phòng bằng các đường ống hoặc các thiết bị bức xạ nhiệt. Đồng thời, không khí lạnh trong phòng được hút về thiết bị sưởi để tiếp tục quá trình làm nóng.

Hệ thống sưởi của HVAC

Ventilation – Hệ thống thông gió

Chức năng của hệ thống này là trao đổi không khí giữa bên trong và bên ngoài công trình, đồng thời cải thiện chất lượng không khí, cân bằng nhiệt độ, độ ẩm, Oxy và CO2. Bên cạnh đó, chúng giúp loại bỏ các yếu tố gây hại như khói bụi, vi khuẩn, mùi hôi.

Hiện trên thị trường có 2 phương pháp thông gió với chi phí thi công và cơ chế hoạt động khác nhau:

• Hệ thống thông gió tự nhiên qua cửa sổ, cửa chớp và ống thông gió để tận dụng chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài công trình, tạo ra luồng không khí tự nhiên. Mặc dù không tốn chi phí vận hành nhưng khả năng kiểm soát không khí của hệ thống này không cao.
• Hệ thống thông gió nhân tạo bằng cách sử dụng quạt thông gió, đường ống, và bộ kiểm soát chất lượng không khí. Dù chi phí thi công hệ thống cao hơn nhưng bù lại, khả năng điều chỉnh lượng và chất lượng không khí linh hoạt và hiệu quả hơn rất nhiều so với hệ thống thông gió tự nhiên.

Air Conditioning – Hệ thống điều hòa không khí

Đây là hệ thống làm giảm nhiệt độ và kiểm soát độ ẩm không khí quanh năm, tạo ra môi trường làm việc thoải mái và không bị ảnh hưởng bởi thời tiết.

Hệ thống điều hòa không khí gồm có 5 bộ phận chính là:

• Bộ làm mát không khí sử dụng nguyên lý nhiệt động học để làm giảm nhiệt độ không khí, giúp không gian làm việc mát mẻ vào mùa hè.
• Bộ làm nóng không khí sử dụng các thiết bị sưởi để làm tăng nhiệt độ, giúp làm ấm không gian làm việc vào mùa đông.
• Hệ thống nước để cung cấp hơi nước hoặc nước lạnh để kiểm soát độ ẩm, giúp không khí không quá khô hoặc ẩm.
• Bộ lọc không khí dùng lọc các tạp chất như bụi, vi khuẩn, mùi hôi…, giúp không khí sạch và tươi mát.
• Hệ thống phân phối không khí đến các phòng bằng các đường ống và các cửa gió, giúp không khí lưu thông đều và dễ chịu.

HVAC cung cấp khí tươi cho nhà máy

5 điều cần lưu ý khi thi công hệ thống HVAC trong phòng sạch

Trong hệ thống phòng sạch của nhà máy chế biến thực phẩm, yêu cầu về HVAC khá khắt khe hơn rất nhiều so với các nhà máy thông thường.

• Bắt buộc phải sử dụng sử dụng bộ lọc HEPA để loại bỏ hiệu quả vi khuẩn và bụi bẩn trong không khí.
• Tăng số lần thay đổi không khí lên gấp 10-60 lần so với hệ thống thông thường, đảm bảo môi trường luôn được làm mới. Ví dụ: nếu như hệ thống VAC thông thường chỉ cần 2-4 lần thay đổi không khí mỗi giờ thì với phòng sạch, con số này tăng lên đến 15-250 lần.
• Tính toán và điều chỉnh khí cấp và khí hồi lưu để tạo áp suất phù hợp với từng loại phòng sạch. Áp suất dương ngăn chặn bụi bẩn từ bên ngoài, trong khi áp suất âm ngăn chặn chất nguy hiểm từ phòng sạch bay ra.
• Thi công hệ thống HVAC phải tuân thủ các tiêu chuẩn thực hành sản xuất tốt (GMP) để đảm bảo an toàn và chất lượng.
• Ngoài ra, doanh nghiệp cần chú ý bố trí phòng sạch khoa học, tỷ lệ người làm việc hợp lý, tủ hút mùi, hệ thống chiếu sáng để duy trì nhiệt độ và hướng điều hòa không khí hiệu quả.

Thi công HVAC cho phòng sạch cần thỏa mãn nhiều tiêu chí khắt khe

Tài liệu chi tiết về hệ thống HVAC cho phòng sạch để bạn tham khảo

Tài liệu chia sẻ định nghĩa HVAC là gì và tiêu chuẩn thiết kế hệ thống đạt chuẩn

Để thiết kế hệ thống điều hòa không khí HVAC đạt chuẩn, bạn có thể tham khảo 2 loại tài liệu quan trọng sau:

• Tham khảo thêm quy định TCVN 5687-2010 về tiêu chuẩn thiết kế HVAC tại Việt Nam
• Tài liệu thiết kế hệ thống chuẩn WHO (tải tại đây)

Một số phần mềm thiết kế hệ thống HVAC đạt chuẩn

• Phần mềm Daikin Heatload để tính toán tải lạnh một cách chính xác
• Phần mềm Daikin VRV Express để thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm hiệu suất cao
• Phần mềm DuckChecker giúp tính toán ống gió, cửa gió nhanh chóng
• Daikin Ventilation Xpress – phần mềm tính chọn quạt thông gió
• Phần mềm Pipe Checker Pro chọn kích thước ống nước lạnh phù hợp
• Phần mềm AutoCad hỗ trợ thiết kế bản vẽ HVAC 2D

Đâu là nhà thầu thi công hệ thống HVAC đạt chuẩn cho phòng sạch?

KSP Việt Nam – công ty trực thuộc tập đoàn CP. Thái Lan – tập đoàn dẫn đầu về thi công công trình Feed – Farm – Food là một trong những nhà thầu thiết kế và thi công hệ thống lạnh, hệ thống HVAC cho phòng sạch uy tín dành cho doanh nghiệp của bạn. Với đội ngũ chuyên môn 12 năm kinh nghiệm và các cố vấn chuyên môn đầu ngành tại Thái Lan, chúng tôi sẽ giúp bạn sở hữu hệ thống chất lượng cao và bền bỉ nhất.

• Khảo sát, tư vấn và lắp đặt hệ thống trọn gói
• Cam kết không chi phí phát sinh
• Bàn giao công trình đúng tiến độ
• Hỗ trợ kỹ thuật vận hành chu đáo
• Bảo hành và bảo dưỡng hệ thống định kỳ

Để được đội ngũ cố vấn KSP Việt Nam tư vấn thi công HVAC, bạn vui lòng liên hệ hotline 0918 675 239 ngay nhé!

Hệ HVAC do KSP Việt Nam thi công

Tham khảo thêm: Lắp đặt hệ thống kho lạnh cho nhà máy chế biến thực phẩm từ A-Z

Câu hỏi thường gặp

Nếu không bảo trì HVAC thường xuyên, bạn sẽ phải đối mặt với vấn đề nào?

Nếu không bảo trì hệ thống thường xuyên, các thiết bị có thể bị xuống cấp gây rò rỉ khí, tiêu thụ năng lượng cao, mất lạnh hoặc mất nhiệt, gây tắc nghẽn hệ thống hoặc phát ra tiếng ồn khó chịu. Do đó, bạn bên bảo dưỡng hệ thống định kỳ 3-6 tháng/lần.

Có cần thay thế bộ lọc HEPA thường xuyên không?

Bộ lọc HEPA cần được thay thế thường xuyên để đảm bảo hiệu quả hoạt động của máy điều hòa không khí. Thời gian thay thế bộ lọc phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm của không khí và tần suất sử dụng của máy.

Chi phí thi công hệ thống HVAC trọn gói bao nhiêu?

Tại KSP Việt Nam, phí thi công hệ thống phụ thuộc vào quy mô và mục tiêu sản xuất của từng nhà máy/công trình. Để biết chính xác mức phí, bạn vui lòng gọi hotline 0918 675 239 gặp chuyên viên tư vấn nhé!

Mong rằng, một số thông tin của KSP Việt Nam đã giúp bạn hiểu rõ về hệ thống HVAC là gì và các tiêu chuẩn thiết kế HVAC cho phòng sạch. Nếu có câu hỏi nào khác về hệ thống điều hòa không khí này, bạn vui lòng để lại comment bên dưới để được giải đáp.