Trong các tòa nhà thương mại, các tòa nhà lớn có sử dụng hệ thống chiller trung tâm thường được trang bị thêm hệ thống AHU.
AHU là một hệ thống bao gồm các thiết bị xử lý không khí, các thiết bị trao đổi nhiệt, ống gió mềm dẫn khí,.. với các chức năng được phối hợp với nhau để hỗ trợ cho hệ thống điều hòa chiller trung tâm.
Vậy AHU là gì? Cấu tạo và chức năng của nó như thế nào?
1. AHU là gì?
AHU là cụm viết tắt của từ Air Handling Unit, được hiểu là một khối xử lý không khí hay một thiết bị trao đổi nhiệt, thiết bị xử lý không khí điều khiển nhiệt độ, độ ẩm thường được dùng trong hệ thống HVAC (Heating ventilation and air conditioning),
hoặc những nơi có yêu cầu cao về phòng sạch như bệnh viện, phòng thí nghiệm, nhà máy dược phẩm, mỹ phẩm, sản xuất linh kiện điện tử,..
Thiết bị này còn được sử dụng rất nhiều trong các tòa nhà thương mại, các tòa nhà lớn, các khu hành lang hoặc hội trường lớn có trang bị hệ thống chiller trung tâm.
2. Cấu tạo của AHU
Cấu tạo cơ bản của một AHU thường bao gồm các bộ phận liên kết theo modul:
Hộp phối trộn không khí – bộ lọc không khí – Dàn trao đổi nhiệt – Quạt cấp.
Trong đó:
- Khung nhôm định hình: Đóng vai trò là lớp vỏ cách nhiệt, với thiết kế bo tròn giúp chống bám bụi.
- Ống gió mềm cách nhiệt : Thường có cấu tạo hai lớp, bao gồm lớp cách nhiệt tiêu chuẩn. Khi lắp đặt ngoài trời thì được trang bị thêm băng dính bảo ôn và băng chống ăn mòn.
Ống thông gió mềm còn có rất nhiều ứng dụng rất thú vị, xin mời tham khảo thêm tại:
>>> https://thinhphatict.com/ung-dung-cua-ong-gio-mem-bao-on
- Panel PU: Có cấu trúc kiểu sandwich, bao gồm lớp kim loại bên ngoài và lớp kim loại mạ kẽm bên trong được sắp xếp xen kẽ nhau để tạo độ cứng chắc.
Ngoài ra, panel còn được trang bị thêm khung nhôm định hình và được cố định bằng bulong để tăng cường khả năng cách nhiệt, chống gỉ mà vẫn đảm bảo kết cấu panel chắc chắn nhưng vẫn có khối lượng nhẹ.
- Bộ lọc thô G4, lọc túi F8, lọc Hepa H13: Là bộ phận giúp lọc bụi, giữ bụi với các cấp độ lọc hạt bụi khác nhau. Bộ lọc giúp loại bỏ chất gây ô nhiễm khỏi không khí, cải thiện chất lượng không khí.
Đây là bộ phận rất quan trọng giúp cung cấp không khí sạch bụi, thường được lắp đặt đầu tiên trong AHU để giữ cho toàn bộ các bộ phận khác ở sau luôn được sạch sẽ.
Gối PU-Foam là một trong những loại vật liệu bảo ôn góp mặt trong hạng mục hỗ trợ về lực và cách nhiệt cho hệ thống đường ống của điều hòa trung tâm. Tìm hiểu về phụ kiện này tại:
>> https://thinhphatict.com/goi-do-pu-foam-kha-nang-chiu-nhiet-co-tot-khong
Bộ lọc thường được sắp xếp thành các cấp độ lọc khác nhau từ cấp độ lọc thấp nhất (lọc các hạt bụi to) ở ngoài cùng cho đến cấp độ lọc cao nhất (lọc các hạt bụi có kích thước nhỏ) ở sau cùng. Tùy thuộc vào loại AHU mà bộ lọc sẽ được trang bị khác nhau.
Ủy ban tiêu chuẩn châu Âu EN779:2012 đưa ra các đánh giá về bộ lọc dựa trên khả năng lọc hạt có kích thước xác định và về mức độ sử dụng năng lượng dự kiến hàng năm. Tiêu chuẩn này được áp dụng tại Mỹ.
Bộ lọc cần được theo dõi và thay thế thường xuyên để đảm bảo không khí cung cấp luôn sạch nhất.
Bộ lọc hepa
- Dàn trao đổi nhiệt (Heat exchanger – Coil): Là bộ phận có chức năng trao đổi nhiệt giữa nước lạnh đi qua các ống đồng và không khí thổi qua AHU để tạo ra không khí lạnh.
Dàn trao đổi nhiệt được cấu tạo bởi các cuộn dây bằng đồng hoặc nhôm trao đổi nhiệt trong luồng không khí của thiết bị xử lý không khí. Các cuộn dây trao đổi nhiệt có thể trực tiếp hoặc gián tiếp liên quan đến môi trường cung cấp hiệu ứng làm nóng hoặc làm mát.
Trong đó, dàn trao đổi nhiệt trực tiếp bao gồm bộ trao đổi nhiệt đốt bằng nhiên liệu khí hoặc thiết bị bay hơi làm lạnh, được đặt trực tiếp trong luồn không khí.
- Điện trở sưởi (Heater Electrical): Là bộ phận có chức năng xử lý ẩm trong hệ thống AHU và giúp xử lý nhiệt.
- Bộ tách ẩm cục bộ ngưng tụ: Có chức năng làm lạnh sơ bộ cho hệ thống. Tại đây, không khí được làm lạnh và tách ẩm sơ bộ trước khi được di chuyển vào dàn lạnh chính.
- Quạt truyền động trực tiếp Plug Fan: Là bộ phận giúp thổi hoặc hút không khí qua bộ lọc và giàn lạnh để dẫn vào ống gió vào không gian phòng hoặc cửa gió.
- PLC, DDC điều khiến: Là bộ phận điều khiển trung tâm truyền phát tín hiệu điều khiển (hay bộ điều khiển nói chung), đồng thời thu nhận tín hiệu của các thiết bị phản hồi. Bộ điều khiển giúp điều chỉnh tốc độ dòng khí, cung cấp nhiệt độ không khí, nhiệt độ không khí hỗn hợp, điều chỉnh độ ẩm hay chất lượng không khí.
Bộ điều khiển thông thường sẽ bao gồm cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm, công tắc buồm, thiết bị truyền động, động cơ và bộ điều khiển. Tùy theo loại AHU mà trang bị của bộ điều khiển sẽ khác nhau.
- Bánh xe tách ẩm (Dehumidification Wheel): Là bộ phận giúp làm giảm độ ẩm trong không khí, ngăn chặn những tác hại do độ ẩm gây ra.
- Bánh xe thu hồi nhiệt (Heat Recovery Wheel): Là bộ phận đảm nhận quá trình trao đổi nhiệt giữa không khí thải bỏ (không khí mát) và không khí ngoài trời (không khí nóng) cấp lại, giúp làm lạnh sơ bộ không khí ngoài trời, giảm tải cho hệ thống xử lý không khí.
- Bộ phận chống rung: Các máy thổi khí, quạt hoặc bộ xử lý không khí khi vận hành có thể tạo ra rung động đáng kể. Để hạn chế và ngăn ngừa tình trạng này, bộ phận chống rung được làm bằng vật liệu cao su hoặc vải sẽ được đưa vào ống trước và sau bộ xử lý không khí, hoặc nằm ngăn giữa ngăn chứa quạt và phần còn lại của AHU.
Ngăn chứa quạt cũng có thể được đặt vào hệ thống treo lò xo để giảm thiểu sự chuyển động rung qua sàn.
Để thi công hệ thống ống gió đúng chuẩn cần đảm bảo nhiều tiêu chí từ lựa chọn vật liệu đến các quy chuẩn khi thi công. Mời tham khảo thêm biện pháp thi công hệ thống ống gió chuẩn nhất tại:
>> https://thinhphatict.com/bien-phap-thi-cong-he-thong-ong-gio
3. Nguyên lý hoạt động của AHU
Trong hệ thống điều hòa trung tâm Chiller, nước lạnh sẽ chạy từ chiller qua đường ống để dẫn tới AHU.
Dàn trao đổi nhiệt có chức năng trao đổi nhiệt giữa nước lạnh khi đi qua các ống đồng trong AHU và không khí thổi qua nó.
Khi nhiệt độ trong phòng lớn hơn so với nhiệt độ cài đặt thì van 3 ngã sẽ mở cho nước lạnh chảy qua bộ dàn trao đổi nhiệt để đến khi nhiệt độ đạt mức thấp hơn so với nhiệt độ cài đặt thì van 3 ngã sẽ đóng lại, nước lạnh từ đây chảy qua đường bypass để về điều hòa trung tâm chiller.
Không khí trước khi được đưa vào AHU sẽ được lọc qua một bộ phận tiện lọc và túi lọc, nếu cần độ sạch cao thì cần sử dụng cả túi lọc HEPA.
Không khí sau khi được qua bộ lọc sẽ tiếp xúc với dàn trao đổi nhiệt bên trong AHU để tạo ra không khí lạnh. Không khí lạnh sau đó sẽ được đưa vào buồng tuần hoàn để được thổi qua các đường ống thông gió rồi tới phòng sử dụng điều hòa.
Trước đây, AHU được lắp đặt van 3 ngã nhưng công nghệ van 3 ngã cho độ chính xác không cao gây hao tổn điện năng lớn.
Hiện nay, AHU đã được trang bị các actuator điều khiển trơn, công nghệ này có thể điều khiển chính xác tới từng % độ mở của các van nước lạnh, cho hiệu quả sử dụng cao hơn.
Quạt cao áp cũ cũng được thay thế bởi quạt 3 tốc độ với AHU công suất nhỏ hoặc các VSD (Variable Speed Drive – biến tần) đối với các quạt có công suất lớn.
Nhiệt độ không khí đầu ra được điều khiển thông qua tốc độ quạt gió và van nước lạnh. Tuy vậy, để có độ ẩm chính xác thì ngoài AHU người ta sẽ sử dụng thêm các FCU tại từng khu vực.
4. Có mấy loại AHU?
Phân loại theo môi chất dẫn nhiệt
Nếu xét về môi chất dẫn nhiệt thì AHU được chia làm hai loại là AHU chạy nước và AHU chạy gas lạnh trực tiếp.
Trong đó,
- AHU loại dùng nước hay Water AHU là loại AHU bao gồm dàn trao đổi nhiệt dùng trao đổi nhiệt giữa nước lạnh đi qua các ống đồng và không khí thổi qua quạt ly tâm. Hệ thống điều khiển gồm cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, van ba ngã actuator, chiller,..
AHU chạy nước
- AHU loại dùng gas lạnh trực tiếp (DX AHU), là loại AHU bao gồm dàn trao đổi nhiệt dùng để trao đổi nhiệt giữa gas lạnh đi qua cá ống đồng và không khí thổi qua nó nhờ lực hút của quạt ly tâm.
Phân loại theo cấu tạo và nhu cầu sử dụng
Nếu xét về cấu tạo và nhu cầu sử dụng thì AHU gồm có các loại sau:
- AHU có giàn trao đổi nhiệt bằng quạt (Fan coil) hoặc giàn trao đổi nhiệt bằng nước (blower coil). Đây là loại AHU có kích thước nhỏ nhất và có cấu tạo đơn giản nhất.
Loại AHU này bao gồm nhiều hơn một quạt và giàn nóng lạnh trao đổi nhiệt cùng một bộ lọc đơn giản để lọc bụi, một bộ điều khiển đơn giản và chỉ đáp ứng được một vùng nhiệt độ nhất định.
Loại AHU này thường kém hiệu suất và khó kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ và độ ẩm.
- AHU hợp khối (Packaged AHU): Là loại AHU có công suất từ vài nghìn cfm đến hơn 30.000 cfm, được sử dụng rất phổ biến trong các tòa nhà có quy mô nhỏ và trung tâm thương mại.
Cấu tạo loại AHU này bao gồm quạt, giàn nóng lạnh, bộ lọc và cửa gió lắp trong vỏ. Thông thường, trong vỏ máy của loại AHU này thường được trang bị thêm máy nén khí điều hòa không khí và thiết bị sưởi ấm bằng gas, cuộn dây sưởi ấm điện và giàn nóng.
AHU hợp khối thường chỉ đáp ứng được một vùng nhiệt độ duy nhất, tuy nhiên một số loại AHU có khối lượng không khí biến đổi lớn (VAV) có thể đáp ứng được nhiều vùng nhiệt (có nhiều hộp đấu nối).
AHU hợp khối có cấu tạo gọn nhẹ và chi phí đầu tư ban đầu không lớn nên được ưa chuộng sử dụng rộng rãi mặc dù nhược điểm của loại AHU này là có hiệu suất hoạt động không cao và phải bảo trì nhiều.
- Modular AHU: Là loại AHU mà người dùng có thể tự lựa chọn các bộ phận riêng rẽ theo các modun nằm trong vỏ có cùng cấu trúc và mặt cắt ngang.
Theo đó, các bộ phận như quạt, vỏ, bộ lọc, giàn nóng lạnh và một số phụ kiện khác có thể được người dùng tự lựa chọn.
Các modun này sẽ được lắp ráp tại nhà máy và được vận chuyển riêng lẻ nhưng được lắp đặt tại chỗ. Đặc điểm của các modun này là rất linh hoạt và có thể đáp ứng được hầu hết các yêu cầu xử lý không khí.
- AHU tùy chọn (custom AHU): Là loại AHU có cấu hình theo sự yêu cầu của khách hàng. Đây chính là loại AHU có chất lượng cao nhất, thường được sử dụng trong các công trình công nghiệp và cơ quan, những nơi yêu cầu lưu lượng cao, cần kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ hoặc có môi trường làm việc khắc nghiệt.
Loại AHU này được thiết kế mô phỏng với máy nén không khí, ống gió và khu vực làm việc, các thiết bị như máy bơm hoặc bộ trao đổi nhiệt. Loại AHU này thường sẽ có độ bền cực cao và giá thành không hề rẻ.
Như vậy, trên đây là những thông tin khái quát nhất về hệ thống xử lý không khí AHU. Có một điểm đặc biệt là khi lựa chọn AHU sẽ không hề có một lựa chọn tối ưu nhất.
Việc lựa chọn AHU phù hợp nhất sẽ được quyết định dựa trên việc xem xét và đánh giá tất cả các tiêu chí về ưu điểm kỹ thuật, hiệu suất hoạt động, hiệu quả sử dụng, khả năng bảo trì trong tương lai, không gian lắp đặt thiết bị, vòng đời của thiết bị, chi phí đầu tư.. xem đâu là tiêu chí cần ưu tiên nhất để lựa chọn loại AHU thích hợp nhất.
Ống gió mềm có bảo ôn và loại không có bảo ôn là một trong các bộ phận không thể thiếu khi lắp đặt AHU.
Thịnh Phát là nhà cung cấp các loại vật liệu bảo ôn như ống gió mềm, bông thủy tinh, bông khoáng, gối PU-Foam,.. chất lượng cao với giá thành vô cùng hợp lý.
Để nhận báo giá và tư vấn về các sản phẩm vui lòng liên hệ:
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG THỊNH PHÁT
Sản xuất vật tư phụ trợ cơ điện và xây dựng từ năm 2005
Trụ sở chính & Nhà máy 1: Lô 5, Yên Phúc, CCN Biên Giang, Phường Biên Giang, Quận Hà Đông, TP. Hà Nội
Nhà máy 2: Lô CN 3-1 CCN Yên Dương, Ý Yên, Nam Định
CN phía Nam: 300B/2, đường ĐT 743, khu phố 1B, P.An Phú, TP.Thuận An, Bình Dương
Email: info@thinhphatict.com
Hotline: 0936 014 066
