Trong các ngành công nghiệp nhắc đến thiết bị xử lý không khí người ta sẽ nhớ ngay đến hệ thống xử lý không khí AHU. Đây là một thiết bị quan trọng đối với các tòa nhà và các nhà máy công nghiệp. Vậy AHU là gì? Nguyên lí hoạt động của AHU ra sao? Hãy cùng Tường Vân Việt Nam tìm hiểu qua bài viết này nhé!
Nội dung bài viết
AHU là gì?
AHU là thiết bị xử lý không khí, tên đầy đủ tiếng Anh là Air Handling Unit. Thiết bị là một khối tổng thể, trong đó bao gồm nhiều mô-đun có nhiệm vụ xử lý không khí. Một AHU thường bao gồm thiết bị trao đổi nhiệt và xử lý nhiệt ẩm, tạo độ sạch cho không khí.
AHU thường được lắp đặt trên mái của các tòa nhà. Không khí được xử lý qua AHU sau đó lưu thông đến các phòng của tòa nhà.
Các chức năng chính của AHU
Ngoài nhiệm vụ luân chuyển không khí cho các phòng trong tòa nhà, AHU còn thực hiện các chức năng khác:
- Lọc và kiểm soát chất lượng của không khí thông qua các tấm lọc không khí. Các tấm lọc không khí hiệu năng cao sẽ lọc và giữ lại các chất gây ô nhiễm, và luồng không khí sạch sẽ được cung cấp vào phòng.
- Kiểm soát nhiệt độ không khí, thiết bị đóng vai trò như một điều hòa không khí. AHU có thể kiểm soát nhiệt độ phòng nóng hoặc lạnh theo ý của người dùng.
- Kiểm soát và theo dõi độ ẩm trong phòng và mang lại sự thoải mái cho người sử dụng.
Bộ xử lý không khí AHU thường được đặt ở những nơi có lưu lượng người lớn, tập trung một lúc nhiều người và có sự hạn chế thông gió tự nhiên. Các địa điểm, phòng cần AHU thường là phòng ăn khách sạn, phòng chắc năng, nhà hàng, hội trường… Hệ thống AHU cũng là một lựa chọn phù hợp cho những môi trường yêu cầu độ sạch rất cao như: phòng thí nghiệm, phòng sạch hoặc phòng mổ.
Cấu tạo của AHU?
- Hút gió: bộ phận xử lý không khí thu gom không khí từ bên ngoài, được xử lý và phân phối khắp các phòng; và / hoặc không khí trong nhà được “tái chế”.
- Bộ lọc: tùy thuộc vào yêu cầu về độ tinh khiết của không khí, bộ lọc được áp dụng sẽ có khả năng lưu giữ lại vi rút, vi khuẩn, mùi hôi và các chất ô nhiễm không khí khác cao hơn hoặc thấp hơn.
- Quạt: đây là một hệ thống cơ điện cung cấp năng lượng để đẩy không khí từ AHU đến các ống dẫn phân phối không khí khắp các phòng.
- Bộ trao đổi nhiệt: thiết bị truyền nhiệt độ giữa hai chất lỏng, trong trường hợp này là chất làm mát và không khí, được ngăn cách bởi một lớp chắn rắn.
- Cuộn dây làm mát: không khí đi qua mô-đun này được làm mát. Trong quá trình này, các giọt nước có thể được tạo ra, các giọt nước này được gom lại trong khay ngưng tụ nhờ bộ tách giọt tích hợp sẵn.
- Bộ giảm thanh: lớp phủ làm giảm đáng kể mức âm thanh của việc lắp đặt.
- Plenums: không gian trống trong đó luồng không khí được đồng nhất.
Nguyên lý hoạt động của AHU
Khi nhiệt độ ở bên trong phòng mà lớn hơn so với nhiệt độ được cài đặt thì ngay lập tức van 3 ngã sẽ thực hiện mở để nước lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt. Tới khi nhiệt độ mà thấp hơn nhiệt độ cài đặt thì lúc này van 3 ngã sẽ đóng lại, tạo điều kiện cho nước lạnh chảy sẽ qua đường bypass để về đến chiller.
Không khí trước khi đưa vào hệ thống AHU đều được lọc qua một bộ phận tiền lọc cùng lọc túi, nếu cần đảm bảo độ sạch sao thì cần dùng thêm cả lọc HEPA. Không khí môi trường khi đi qua bộ lọc sẽ được tiếp xúc với dàn trao đổi nhiệt ở bên trong AHU, giúp tạo ra nguồn không khí lạnh, tiếp tục vào buồng tuần hoàn để khuếch tán không khí lạnh thông qua đường ống gió rồi mới tới phòng dùng điều hoà.
Nhiệt độ không khí ở đầu ra sẽ được điều khiển qua tốc độ quạt gió cùng với valve nước lạnh. Nhưng hầu hết AHU thường có độ chính xác không cao nên nhiệm vụ của AHU chủ yếu là xử lý sơ bộ luồng không khí. Để có được độ ẩm chính xác thì phải lắp các FCU ở từng khu vực, qua đó đạt được hiệu quả đúng mong muốn.
Xem thêm: Thiết kế hệ thống HVAC cho phòng sạch
Những thông số cần thiết khi sử dụng AHU
Hầu hết các hãng cung cấp máy lạnh (Air conditioning Suppliers) đều có bộ phận kỹ thuật hỗ trợ lựa chọn thiết bị AHU phù hợp, tối ưu nhất theo yêu cầu kỹ thuật của người thiết kế đưa ra.
Tuy nhiên nếu người kỹ sư thiết kế không nắm rõ thông số thiết kế để cung cấp cho Suppliers mà chọn AHU theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất có sẵn thì sẽ dẫn đến sự không phù hợp về giá trị thiết kế gây ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống.
Ví dụ: Nhiệt độ ra khỏi Coil tính toán thiết kế là 12.8°C trong khi chọn theo hãng đang mặc định là 14°C thì sẽ dẫn đến ảnh hưởng lưu lượng gió lạnh khi thiết kế và size ống gió miệng gió. Hoặc nhiệt độ nước vào ra tính toán là 6-12 trong khi hẵng đang mặc định là 7-12 cũng sẽ ảnh hưởng đến lưu lượng nước lạnh và size ống nước. Thông số kỹ thuật đối với AHU cơ bản bao gồm:
- Total Capacity: kW
- Sensible Capacity: kW
- Supply Air Volume: l/s
- Coil Entering Air Temperature (DB-WB): oC
- Coil Leaving Air Temperature (DB-WB): oC
- Fresh Air Volume: l/s
- Fresh Air (DB-WB): oC
- External Static Pressure: Pa
- Cooling/Heating Water Flow: l/s
- On-Off Colil Water Temp: oC
- Main Filter Type: Panel/Bag/HEPA Filter
- Supply Fan Power: kW
Phân loại AHU
AHU được chia làm 2 loại khác nhau đó là AHU chạy nước và loại AHU gas lạnh trực tiếp. Mỗi loại có đặc điểm riêng, cụ thể như sau:
AHU loại dùng nước: loại này bao gồm có dàn trao đổi nhiệt thường được sử dụng để trao đổi nhiệt ở giữa nước lạnh đi qua ống đồng. Không khí thổi qua quạt ly tâm, hệ thống điều khiển gồm có cảm biến độ ẩm, nhiệt độ, van ba ngã actuator và chiller… Khi nhiệt độ trong phòng lớn hơn nhiệt độ đặt thì lúc này van 3 ngã sẽ mở cho nước lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt cho tới khi nhiệt độ giảm xuống nhiệt độ đặt thì van 3 ngã mới đóng lại, lúc này nước lạnh sẽ chảy qua đường bypass rồi về thiết bị làm lạnh nước.
AHU loại dùng gas lạnh trực tiếp: gồm có dàn trao đổi nhiệt để trao đổi nhiệt giữa gas lạnh đi qua ống đồng và không khí thổi qua nó thông qua lực hút của quạt ly tâm.
Ưu điểm AHU
- Được sử dụng trong lĩnh vực, ngành nghề, đặc biệt là các dự án có phải tuân theo tiêu chuẩn về độ sạch không khí cao như điện tử, thí nghiệm, bệnh viện, sản xuất mỹ phẩm,…
- Hiệu quả làm lạnh vượt trội với công suất vận hành lớn
- Dễ dàng sử dụng
- Tiết kiệm chi phí
Vị trí lắp đặt Hệ thống AHU
AHU thường được tìm thấy trong các tòa nhà thương mại và công nghiệp từ trung bình cho đến lớn.
Hệ thống này thường được bố trí ở trên mái hoặc ở tầng hầm của các tòa nhà. AHU sẽ phục vụ một khu vực nhất định trong một tòa nhà như phía đông hoặc các tầng 1-10 hoặc có lẽ chỉ một mục đính như vệ sinh các tòa nhà. Rất phổ biến để tìm thấy nhiều AHU xung quanh một tòa nhà.
Một số tòa nhà, đặc biệt là tòa nhà cao tầng cũ, sẽ chỉ có một AHU lớn, thường nằm trên mái nhà. Hệ thống sẽ cung cấp khí cho toàn bộ tòa nhà. Hiện nay hệ thống AHU được thiết kế phổ biến nhất là có nhiều khe kín, vì vậy chúng ta cần phải có ống dẫn hồi để điều chỉnh áp suất trên trong tòa nhà.
Còn trong các nhà máy đặc biệt là các nhà máy ứng dụng công nghệ phòng sạch trong sản xuất thì hệ thống AHU hay hệ thống HVAC thường sẽ được đặt trên trần kỹ thuật
Ứng dụng của AHU
AHU được ứng dụng trong các lĩnh vực sau:
- Nhà máy sản xuất có yêu cầu cao về phòng sạch: Dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng, thú y, thực phẩm, điện tử, thiết bị y tế, bao bì dược phẩm
- Nhà máy sản xuất công nghiệp: linh kiện điện tử, công nghệ cao, hóa chất, hóa dầu, ô tô, sơ sợi,…
- Sử dụng AHU trong các hệ thống yêu cầu tiêu chuẩn sạch rất cao như: Phòng mổ Bệnh viện, phòng kiểm nghiệm – xét nghiệm, phòng thí nghiệm A&D
- Trong dân dụng: Tòa nhà thương mại, tòa nhà lớn có hệ thống điều hòa trung tâm sử dụng Chilier, hội trường lớn, nhà hát.
Trên là những thông tin liên quan về AHU mà bạn đọc vừa tham khảo. Mong rằng, với những chia sẻ nội dung tại Phòng sạch Tường Vân sẽ giúp ích ít nhiều cho quý bạn đọc. Xin cảm ơn.
