Trong các hệ thống HVAC (hệ thống điều hòa không khí) thì AHU là 1 thiết bị khá quen thuộc và không thể thiếu được. Tuy nhiên, trên thực tế không phải ai cũng hiểu rõ hệ thống làm mát AHU là gì? Phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng như thế nào? Cùng GTECO tìm hiểu chi tiết hơn dưới bài viết sau đây nhé!
Mục Lục
AHU Là gì?
AHU là viết tắt của cụm từ Air Handling Unit – Thiết bị xử lý không khí. Hiểu đơn giản thì AHU chính là 1 thiết bị, hệ thống trao đổi nhiệt và xử lý nhiệt ẩm, tạo ra độ sạch cho không khí và chúng được sử dụng trong các hệ thống HVAC.
Người ta coi AHU là 1 bộ phận đầu não, đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong các hệ thống HVAC. Theo đó, hệ thống này được ứng dụng phổ biến trong các công trình như: nhà máy, khu sản xuất công nghiệp, bệnh viện, tòa nhà cao tầng, khách sạn,…
AHU System (Hệ thống AHU) có nhiệm vụ chính là xử lý không khí cũng như lưu thông không khí cho toàn bộ hệ thống trong công trình. Chúng được thiết kế để lắp đặt và ứng dụng ngoài trời và phổ biến nhất là trên mái nhà. Do đó, AHU còn được gọi là thiết bị trên mái nhà (RTU).
Nếu nói về mặt hình thức thì hệ thống làm mát AHU chính là 1 hộp kim loại lớn chứa các thiết bị quạt thông gió riêng biệt có chức năng cung cấp và thải khí, các cuộn dây làm mát, cuộn dây sưởi, hệ thống thu hồi nhiệt/làm mát, bộ suy giảm âm thanh, giá đỡ hay buồng lọc không khí, bộ giảm chấn và buồng trộn.
Phân loại hệ thống làm mát AHU
Hiện nay, người ta chia hệ thống làm mát AHU thành 2 loại chính là: AHU chạy nước và loại gas lạnh trực tiếp.
AHU chạy nước
AHU chạy nước hay còn được gọi là Water AHU. Hệ thống làm mát AHU này sử dụng nước có dàn trao đổi nhiệt để trao đổi nhiệt giữa nước lạnh đi qua ống đồng hoặc không khí thổi qua thiết bị quạt ly tâm.
Hệ thống điều khiển sẽ bao gồm: cảm biến độ ẩm, nhiệt độ, van ba ngã actuator và chiller…
Khi hệ thống AHU hoạt động, nếu như nhiệt độ trong phòng lớn hơn nhiệt độ đặt thì lúc này van 3 ngã sẽ mở để nước lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt cho tới khi nhiệt độ giảm xuống bằng nhiệt độ đặt thì lúc này van mới đóng lại. Đồng thời lúc này nước lạnh sẽ chảy qua đường Bypass và cuối cùng là chúng sẽ về thiết bị làm lạnh nước.
AHU loại dùng gas lạnh trực tiếp
Hệ thống làm mát AHU này còn có tên gọi khác là DX AHU. Hệ thống bao gồm: dàn trao đổi nhiệt dùng để trao đổi nhiệt giữa các gas lạnh nhờ có lực hút của quạt ly tâm đi qua các ống đồng và thổi không khí qua nó cũng nhờ vào lực hút của quạt ly tâm.
Theo đó, bộ lọc thô và lọc túi sẽ qua không khí trước khi cấp vào khu vực thường được dùng. Đối với những môi trường đòi hỏi độ sạch cao như phòng sạch thì phải bổ sung thêm hệ thống lọc HEPA. Cụ thể sẽ bao gồm: các bộ lọc G4 cho AHU, lọc túi và bộ lọc HEPA Air Handling Unit. Quạt cấp được sử dụng ở đây thường là quạt ly tâm. Trường hợp quạt ứng dụng cho phòng sạch sẽ có ngoại áp suất tĩnh lên đến 1000 Pa.
Loại AHU này thường dùng VSD (variable speed drive) để có thể hiệu chỉnh được chính xác lượng đúng theo thiết kế đối với các sản phẩm quạt công suất lớn. Tốc độ của quạt gió có tác dụng điều khiển nhiệt độ không khí đầu ra và chúng được điều khiển thông qua valve
nước lạnh.
Cấu tạo của hệ thống làm mát AHU
Hệ thống làm mát AHU được cấu tạo và lắp ghép từ nhiều module như: Bộ lọc khí, buồng hòa trộn, dàn trao đổi nhiệt, hộp quạt. Đặc biệt, trên bộ phận buồng hòa trộn sẽ có 2 cửa gắn van điều chỉnh, 1 cửa nối với đường hồi gió, 1 cửa lấy gió tươi,.. Bên cạnh đó, hệ thống điều chỉnh sẽ bao gồm các bộ phận: Biến nhiệt, van ba ngã actuator,.. Phòng ban giảm âm và giảm rung, ống cấp khí,…
Tùy theo yêu cầu của từng công trình mà AHU sẽ được thiết kế sao cho phù hợp. TUy nhiên, nói đến cấu tạo của hệ thống này sẽ bao gồm các bộ phận chính là:
Vỏ bảo vệ AHU
Vỏ bảo vệ được thiết kế dạng khung nhôm định hình. Chúng có tác dụng giúp tạo lớp cách nhiệt. Đồng thời vỏ bảo vệ AJHU sẽ được chế tạo theo kiểu bo tròn để chống bụi bẩn bám bên ngoài.
Quạt hút công nghiệp
Quạt sử dụng trong hệ thống làm mát AHU thường là các sản phẩm quạt ly tâm. Quạt sẽ được chế tạo với 2 lớp, trong đó có 1 lớp cách nhiệt đạt chuẩn. Đặc biệt, đối với các hệ thống AHU lắp ở ngoài trời thì quạt sẽ được trang bị thêm 1 lớp bảo ôn và băng chống ăn mòn để đáp ứng sự phù hợp với điều kiện môi trường.
Bộ phận chống rung
Như quạt có công suất càng lớn thì sẽ càng dễ tạo ra độ rung cũng như tiếng ồn khi chạy. Vậy nên, bộ phận chống rung này có tác dụng giúp cho quạt nói riêng cũng như hệ thống AHU nói chung hoạt động êm ái hơn, hạn chế tiếng ồn lớn.
Dàn gia nhiệt
Dàn gia nhiệt còn được gọi là Heater. Đây là 1 bộ phận có chức năng đảm bảo việc trao đổi nhiệt ở giữa nước lạnh đi qua ống đồng và trao đổi khí qua hệ thống AHU để tạo ra không khí lạnh.
Cấu tạo của dàn gia nhiệt sẽ bao gồm: các cuộn dây đồng (hoặc là dây nhôm) để thực hiện vai trò trao đổi nhiệt trực tiếp trong luồng không khí. Các dây này sẽ liên quan đến môi trường cung cấp để điều khiển việc làm nóng hoặc làm mát sao cho phù hợp.
Bộ lọc không khí
Trong hệ thống làm mát AHU sẽ có bộ phận lọc thô, lọc tinh. Thậm chí, đối với những môi trường mà đòi hỏi về độ sạch cao thì còn cần phải có lọc HEPA.
Các bộ lọc không khí này sẽ có nhiệm vụ đảm bảo việc lọc bụi ở nhiều cấp độ khác nhau. Từ đó, tạo ra không khí sạch thông qua việc loại bỏ bụi bẩn cùng các chất ô nhiễm từ không khí bên ngoài môi trường.
Điện trở sưởi
Đây là bộ phận đóng vai trò xử lý ẩm trong hệ thống làm mát AHU. Bên cạnh đó, chúng cũng giúp xử lý nhiệt.
Bộ tách ẩm cục bộ ngưng tụ
Bộ phận này có chức năng làm lạnh sơ bộ. Theo đó, không khí sẽ được làm lạnh rồi tách ẩm sơ bộ, tiếp đó, chúng sẽ di chuyển vào bên trong của dàn lạnh chính.
Điều khiển trung tâm
Trong hệ thống làm mát AHU thì bộ phận này có chức năng phát tín hiệu điều khiển cũng như thu nhận các tín hiệu từ những thiết bị phản hồi.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống AHU
- Van 3 ngã sẽ mở để cho nước lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt và làm lạnh không khí khi mà nhiệt độ ở khu vực cần làm lạnh cao hơn so với mức nhiệt độ cài đặt.
- Lúc không khí làm cho nhiệt độ ở trong khu vực đó thấp hơn so với mức nhiệt độ đã cài đặt ban đầu thì van 3 ngã sẽ đóng lại.
- Tiếp đó, dòng nước lạnh sẽ chảy theo đường Bypass đề về Chiller.
- Cùng lúc này thì không khí trước khi được đưa vào dàn lạnh AHU cũng sẽ được lọc qua các bộ lọc thô và bộ lọc túi (hay còn gọi là bộ phận tiền lọc).
- Đối với những môi trường yêu cầu có độ sạch cao hơn thì sẽ phải sử dụng thêm màng lọc HEPA.
- Không khí sau khi đã đi qua hệ thống lọc thì chúng sẽ được tiếp xúc với dàn trao đổi nhiệt ở bên trong hệ thống làm mát AHU để từ đó sẽ tạo ra không khí lạnh cho môi trường.
- Tiếp đó, không khí sẽ đi đến bộ phận buồng tuần hoàn và cuối cùng thì phần không khí đã được làm lạnh sẽ được thổi qua đường ống gió của hệ thống HVAC để đi tới khu vực cần xử lý.
- Mức nhiệt độ của không khí đầu ra thường sẽ phụ thuộc vào tốc độ của quạt công nghiệp cũng như được điều chỉnh bởi Valve nước lạnh.
- Thường thì các hệ thống làm mát AHU được sử dụng chủ yếu trong xử lý sơ bộ các luồng không khí chứ không chính xác 1 cách tuyệt đối. Nếu trường hợp muốn xử lý độ ẩm 1 cách chính xác nhất thì sẽ sử dụng thêm hệ thống FCU tại từng khu vực cụ thể cần thiết.
Những thông số quan tâm khi khi lựa chọn AHU cho hệ thống HVAC
Thường thì các đơn vị cung cấp hệ thống làm lạnh AHU sẽ tư vấn cho khách sao cho lựa chọn được hệ thống phù hợp nhất. Đặc biệt, người thiết kế là người đóng vai trò rất quan trọng khi lựa chọn AHU. Họ phải là những người nắm rõ nhất về các thông số kỹ thuật để đảm bảo hiệu quả của hệ thống AHU.
Các thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống AHU là:
- Sensible Capacity: kW
- Supply Air Volume: 1/s
- Coil Entering Air Temperature (DB-WB): °C
- Coil Leaving Air Temperature (DB-WB): °C
- Fresh Air Volume: I/s
- Fresh Air (DB-WB): °C
- External Static Pressure: Pa
- Cooling/Heating Water Flow: I/s
- On-Off Coil Water Temp: °C
- Main Filter Type: Panel/Bag/Hepa Filter
- Supply Fan Power: kW
Vị trí lắp đặt hệ thống AHU
Hệ thống làm mát AHU thường được lắp đặt trong các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, các môi trường sản xuất công nghiệp từ quy mô trung bình cho tới lớn.
Hệ thống này được lắp đặt ở các tầng hầm, trên tầng hoặc trên mái của các tòa nhà. Hệ thống AHU sẽ phục vụ 1 khu vực hoặc là khu khu vực được chỉ định trong 1 tòa nhà như: phía đông, phía tây, hay các tầng từ 1 – 10 hoặc thậm chí chỉ có 1 mục đích như: nhà vệ sinh của các tòa nhà.
Ở 1 số tòa nhà, đặc biệt là tòa nhà cao tầng cũ thì chỉ có 1 hệ thống AHU lớn đặt trên mái. Lúc này, chúng có chức năng cung cấp không khí mát cho toàn bộ công trình. Các hệ thống này không có ống dẫn trở lại, 1 số thiết kế cũ dựa vào không khí bị rò rỉ ra khỏi tòa nhà. Tuy nhiên, loại này không còn phổ biến vì chúng đem lại hiệu quả kém. Hiện nay thì hệ thống làm mát AHU được thiết kế với nhiều khe kín khí nhỏ, có đường ống dẫn trở lại để điều chỉnh áp suất bên trong của tòa nhà.
Đối với các công trình nhà máy, nhà xưởng sản xuất thì hệ thống làm mát AHU sẽ được đặt ở trên trần kỹ thuật.
Tìm hiểu thêm: Hệ Thống Làm Mát Trang Trại
Ứng dụng của hệ thống làm mát AHU
Hiện nay hệ thống AHU được lắp đặt với chức năng chính là điều hòa cũng như phân phối không khí trong chính các công trình đó. AHU sẽ lấy không khí trong lành từ bên ngoài, sau đó làm sạch, làm mát hoặc làm nóng, làm ẩm để dẫn khí đó qua 1 số ống thông gió được lắp xung quanh các khu vực thiết kế trong tòa nhà.
Hầu hết các hệ thống làm mát AHU đều có 1 ống dẫn bổ sung để thực hiện chức năng dẫn không khí đã sử dụng ra khỏi phòng, trở lại AHU và quạt sẽ xả khí ra lại môi trường bên ngoài.
Hệ thống AHU sẽ được lắp đặt chủ yếu ở:
- Tòa nhà cao tầng: tòa nhà thương mại, chung cư, hội trường lớn, nhà hát,..
- Nhà xưởng, nhà máy sản xuất công nghiệp: linh kiện điện tử, phụ kiện, hóa chất, ô tô,..
- Phòng sạch: thuộc ngành mỹ phẩm, thực phẩm, dược phẩm, sơn, bao bì,..
- Khách sạn, nhà hàng, các cơ sở sinh hoạt cao cấp
- Văn phòng, bệnh viện, trường học, phòng Lab, …
- Và ở các môi trường cần xử lý không khí
Trên đây là chia sẻ của chúng tôi về hệ thống làm mát AHU. Hiện nay, hiểu được tầm quan trọng của việc thông gió, làm mát, cung cấp khí tươi mới cho không gian các công trình, GTECO là đơn vị hàng đầu trong cung cấp các thiết bị quạt ly tâm cho hệ thống AHU. Ngoài ra chúng tôi cũng sản xuất và phân phối các sản phẩm quạt thông gió công nghiệp, hệ thống thông gió làm mát, hệ thống hút lọc bụi và hệ thống xử lý khí thải,.. chất lượng cao cho mọi khách hàng.