Khi máy bay bay ở độ cao 10.000 mét, áp suất của môi trường xung quanh chỉ bằng một phần tư áp suất khí quyển trên mặt đất và nhiệt độ thấp tới âm 40 hoặc 50 độ. Trong một môi trường bên ngoài khắc nghiệt như vậy, hành khách vẫn có thể tận hưởng sự thoải mái của mặt đất, môi trường, tất cả là do điều hòa không khí của máy bay.

Điều hòa trên máy bay trông như thế nào? Sự khác biệt với điều hòa không khí nhà của chúng ta là gì?

Sự khác biệt giữa điều hòa gia đình và điều hòa máy bay

Điều hòa không khí gia đình được thiết kế để cải thiện sự thoải mái trong cuộc sống của mọi người. Nó áp dụng nguyên tắc làm lạnh chu trình bay hơi. Máy nén lạnh điều khiển chất làm lạnh lưu thông trong hệ thống. Khi nó chảy qua thiết bị bay hơi, chất làm lạnh sẽ bốc hơi và hấp thụ nhiệt; khi nó chảy qua bình ngưng, chất làm lạnh hóa lỏng và giải phóng nhiệt, tương đương với nhiệt trong nhà của chúng ta được di chuyển ra bên ngoài.

Máy điều hòa không khí máy bay là thiết bị kiểm soát môi trường bên trong máy bay và có thể phục vụ mục đích điều hòa không khí giống như máy điều hòa không khí gia đình.

Vậy tại sao không chuyển điều hòa gia đình lên máy bay? Điều này là do chuyến bay trên máy bay là một quá trình năng động và quá trình lên cao, hạ độ cao và bay phải đối mặt với các điều kiện môi trường khắc nghiệt như rung động, áp suất không khí và sự thay đổi mạnh mẽ về nhiệt độ.

Trong khi điều hòa máy bay đáp ứng chức năng thông gió, làm mát cho hành khách và thiết bị thì nó còn phải đáp ứng chức năng điều áp khoang máy bay. Do đó, máy điều hòa không khí máy bay không chỉ đáp ứng các yêu cầu tiện nghi của máy điều hòa không khí gia đình mà còn phải gánh vác sứ mệnh quan trọng là đảm bảo an toàn tính mạng cho nhân viên trên máy bay và an toàn cho các thiết bị trên không.

Điều hòa máy bay hoạt động như thế nào?

Hiện nay, điều hòa không khí máy bay chủ yếu sử dụng công nghệ làm lạnh tuần hoàn không khí. Hệ thống điều hòa không khí máy bay bao gồm các hệ thống phụ như điều hòa không khí, làm lạnh, kiểm soát nhiệt độ và điều chỉnh áp suất cabin phân phối không khí.

Trong số đó, hệ thống phụ làm lạnh chịu trách nhiệm chính trong việc làm mát không khí bị chảy máu động cơ. Trong suốt vòng lặp, nó được làm mát dần dần bằng các bộ trao đổi nhiệt nhiều tầng, sau đó đi qua bộ làm mát turbo để giãn nở và làm mát. Bộ tách nước hoàn thành việc loại bỏ nước, do đó thu được không khí khô và mát.

Bộ điều khiển điều hòa không khí trong cabin điều chỉnh độ mở của van xả nóng theo nhiệt độ cài đặt, từ đó kiểm soát tỷ lệ trộn của không khí nóng và lạnh trong đường ống cấp khí để thực hiện chức năng điều khiển nhiệt độ. Bằng cách này, chúng ta có thể cảm nhận được hơi mát nhẹ từ cổng cấp khí của buồng lái.

Luồng điều hòa không khí thổi vào cabin hành khách từ trần và các đường ống trên các tấm phía trên ghế, sau đó thoát ra khỏi các tấm lưới ở hai bên sàn cabin để tạo thành một vòng tuần hoàn. Việc hình thành một lớp luồng không khí trên bề mặt sàn sẽ làm cho nhiệt độ bề mặt sàn tương đối thấp, đó là lý do khiến nhiều hành khách cảm thấy lạnh chân.

Đồng thời, hệ thống phụ điều chỉnh áp suất có thể điều chỉnh áp suất không khí trong cabin, sao cho áp suất trong cabin và tốc độ thay đổi áp suất đáp ứng nhu cầu của cơ thể con người, đồng thời chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài cabin.

Trên những chiếc máy bay hiện đại có đủ loại thiết bị điện tử tối tân. Hàng trăm thành phần được tích hợp trên một bảng mạch nhỏ. Chúng tạo ra rất nhiều nhiệt khi bắt đầu hoạt động. Hệ thống điều hòa máy bay còn có tác dụng làm mát các thiết bị điện tử trên máy bay.

Hệ thống điều hòa không khí của máy bay được sử dụng để sưởi ấm hoặc làm mát, nghĩa là nó có mục đích kép. Điểm đơn giản là điều chỉnh nhiệt độ trong cabin, khoảng từ 20 đến 25 độ và độ ẩm được duy trì ở mức khoảng 50% để tạo sự thoải mái cho người ngồi trong cabin.

Lấy hệ thống làm lạnh mùa hè của Boeing 737 làm ví dụ. Điều khiến bạn không ngờ tới là hệ thống điều hòa hút khí nóng ra ngoài. Khí nén nhiệt độ cao được hút từ máy nén động cơ. Thông qua quá trình làm mát sơ bộ và giãn nở, nhiệt độ khí giảm đi rất nhiều và có thể sử dụng vào mùa hè. Cái này dùng để làm lạnh. Tất nhiên, nhiệt độ này đôi khi quá lạnh và cần phải trộn một phần khí có nhiệt độ cao để đạt nhiệt độ thích hợp và đưa vào cabin.

Hệ thống điều hòa cũng được trang bị thiết bị tăng độ ẩm trong cabin, trạng thái máy bay luôn được mở để đạt được độ ẩm thích hợp. Một số máy bay không có máy nén đặc biệt mà sử dụng trực tiếp khí thải khí thông qua thiết bị trao đổi nhiệt để đưa khí nóng vào khoang hành khách. Để làm lạnh, một số máy bay trực tiếp đưa không khí ngoài cabin vào cabin trong suốt chuyến bay, bởi vì độ cao chung càng cao, nhiệt độ không khí càng thấp, bầu trời sẽ càng mát.

Ở các hãng hàng không nói chung, nhiệt độ cabin được duy trì ở mức 21-23℃ vào ban ngày và nhiệt độ vào ban đêm được kiểm soát ở mức 22-24℃.

Máy bay cũng có "điều hòa mặt đất"

Được biết, cơ quan quản lý hàng không dân dụng của các nước phát triển như Châu Âu và Hoa Kỳ đã xây dựng các quy định yêu cầu máy bay cập cảng tại sân bay của họ để thực hiện "hạ cánh máy bay, phải tắt APU gây ô nhiễm nặng và sử dụng các mô hình thân thiện với môi trường để tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường quốc gia và sức khỏe của nhân viên mặt đất". Chính sách này đã được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu và Hoa Kỳ.

Máy điều hòa không khí dành riêng cho máy bay là một thiết bị hỗ trợ mặt đất quan trọng của sân bay. Khi máy bay ở trên mặt đất (chuẩn bị trước chuyến bay, kiểm tra sau chuyến bay...), máy điều hòa không khí dành riêng cho máy bay có thể thay thế hoàn toàn máy bay tự cấp nguồn của máy bay chạy bằng nhiên liệu hàng không. Với hệ thống điều hòa không khí APU cung cấp không khí sạch cho cabin giúp giảm đáng kể chi phí nhiên liệu hàng không đồng thời giảm ô nhiễm môi trường sân bay. Giải pháp này được ưa chuộng bởi ngày càng nhiều sân bay trong và ngoài nước.