Air Handling Unit là gì là câu hỏi thường gặp khi doanh nghiệp tìm hiểu hệ thống HVAC cho nhà máy, phòng sạch hoặc khu vực sản xuất có yêu cầu kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí. AHU không chỉ thực hiện chức năng làm lạnh mà còn có thể kết hợp lọc khí, xử lý nhiệt ẩm, cấp gió tươi và phân phối không khí theo yêu cầu của từng khu vực. Với kinh nghiệm thiết kế và triển khai các giải pháp kỹ thuật công nghiệp, INTECH Air & Clean Tech có thể tư vấn cấu hình AHU phù hợp với công năng, điều kiện vận hành và yêu cầu kỹ thuật của từng dự án.
Nội dung bài viết:
Air Handling Unit là gì?
Định nghĩa Air Handling Unit
Air Handling Unit (AHU) là thiết bị xử lý không khí thuộc hệ thống HVAC, được sử dụng để tiếp nhận, lọc, làm lạnh, gia nhiệt, khử ẩm, điều chỉnh lưu lượng và phân phối không khí đến các khu vực sử dụng.
Trong tiếng Việt, Air Handling Unit thường được gọi là thiết bị xử lý không khí, máy xử lý không khí hoặc đơn giản là AHU.
Tùy thiết kế, một AHU có thể bao gồm nhiều module chức năng khác nhau như:
- Bộ lọc không khí.
- Quạt cấp hoặc quạt hồi.
- Dàn lạnh Cooling Coil.
- Dàn gia nhiệt Heating Coil.
- Buồng hòa trộn gió.
- Damper điều chỉnh lưu lượng.
- Khay nước ngưng và hệ thống thoát nước.
- Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, chênh áp.
- Biến tần và hệ thống điều khiển.
- Bộ giảm âm, thu hồi nhiệt hoặc tạo ẩm.
Về nguyên lý tổng quát, không khí từ bên ngoài, từ khu vực hồi hoặc từ cả hai nguồn được đưa vào AHU. Luồng khí sau đó đi qua các công đoạn xử lý cần thiết trước khi được quạt đẩy qua hệ thống ống gió đến khu vực sử dụng.
Điểm quan trọng là AHU không nhất thiết phải thực hiện tất cả các chức năng trên trong mọi dự án. Cấu hình thiết bị được xác định theo yêu cầu của công trình.
Ví dụ, một AHU cho văn phòng có thể chủ yếu đảm nhiệm làm lạnh, lọc và cấp khí. Trong khi đó, AHU phục vụ nhà máy hoặc phòng sạch có thể cần nhiều cấp lọc, kiểm soát nhiệt độ – độ ẩm chính xác, tỷ lệ gió tươi cao, áp suất tĩnh lớn và khả năng kết nối với BMS.
AHU khác gì so với một thiết bị điều hòa thông thường?
AHU có thể được xem là một thiết bị điều hòa không khí ở cấp hệ thống, nhưng cấu hình và phạm vi ứng dụng rộng hơn nhiều so với điều hòa dân dụng thông thường.
Một số điểm khác biệt chính gồm:
- Lưu lượng lớn: AHU có thể xử lý lượng không khí lớn để phục vụ toàn bộ khu vực hoặc dây chuyền sản xuất.
- Cấu hình module: Có thể bố trí nhiều khoang xử lý khác nhau tùy yêu cầu.
- Nhiều cấp lọc: Có thể tích hợp lọc thô, lọc tinh và trong một số ứng dụng là HEPA.
- Kết nối hệ thống trung tâm: AHU có thể phối hợp với Chiller, hệ thống ống gió, BMS và các thiết bị HVAC khác.
- Khả năng kiểm soát môi trường: Có thể kiểm soát đồng thời nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng, áp suất và chất lượng không khí.
- Ứng dụng công nghiệp: Phù hợp với nhà máy, phòng sạch, phòng lab, bệnh viện, trung tâm thương mại và nhiều công trình có yêu cầu xử lý không khí chuyên biệt.
Do đó, khi đặt câu hỏi Air Handling Unit là gì, cần hiểu AHU không đơn thuần là một “máy lạnh công suất lớn”, mà là một cụm thiết bị được cấu hình để xử lý không khí theo yêu cầu của hệ thống HVAC.
AHU có chức năng gì trong hệ thống HVAC?
AHU là một trong những thiết bị trung tâm của hệ thống HVAC, đặc biệt trong các công trình có lưu lượng gió lớn hoặc yêu cầu kiểm soát môi trường.
Kiểm soát nhiệt độ
Chức năng phổ biến nhất của AHU là làm lạnh hoặc gia nhiệt không khí.
Đối với hệ thống làm lạnh bằng nước, nước lạnh từ Chiller được đưa qua Cooling Coil. Khi không khí đi qua coil, nhiệt được truyền từ không khí sang môi chất lạnh, làm giảm nhiệt độ luồng khí trước khi cấp vào khu vực sử dụng.
Trong một số hệ thống, AHU có thể sử dụng Heating Coil hoặc bộ gia nhiệt để nâng nhiệt độ không khí.
Việc kiểm soát nhiệt độ không chỉ nhằm tạo sự thoải mái cho con người mà còn có thể liên quan trực tiếp đến:
- Điều kiện bảo quản sản phẩm.
- Độ ổn định của nguyên vật liệu.
- Điều kiện vận hành máy móc.
- Yêu cầu của quy trình sản xuất.
- Điều kiện môi trường trong phòng sạch hoặc phòng lab.
Kiểm soát độ ẩm
AHU có thể thực hiện chức năng khử ẩm khi không khí đi qua coil lạnh có nhiệt độ bề mặt thấp hơn điểm sương của không khí.
Khi đó, hơi nước trong không khí ngưng tụ trên bề mặt coil và được thu gom xuống khay nước ngưng trước khi thoát ra ngoài.
Trong những hệ thống yêu cầu độ ẩm thấp, AHU có thể được thiết kế kết hợp với các thiết bị hoặc phương pháp xử lý ẩm chuyên dụng. Sau quá trình khử ẩm, không khí có thể được gia nhiệt lại để đưa về nhiệt độ cấp phù hợp.
Ngược lại, một số hệ thống đặc thù có thể tích hợp bộ tạo ẩm để duy trì RH trong khoảng yêu cầu.
Lọc và xử lý không khí
Không khí đi qua AHU có thể được lọc qua một hoặc nhiều cấp lọc.
Tùy yêu cầu, hệ thống có thể sử dụng:
- Lọc sơ bộ để giữ bụi lớn.
- Lọc tinh để tăng chất lượng không khí.
- HEPA cho các ứng dụng yêu cầu kiểm soát hạt nghiêm ngặt.
Không nên mặc định rằng mọi AHU đều phải dùng HEPA. Cấp lọc cần được lựa chọn dựa trên mục tiêu chất lượng không khí, công năng khu vực, tải bụi, yêu cầu sản xuất và thiết kế tổng thể của hệ thống.
Cấp và tuần hoàn không khí
AHU có thể xử lý và phân phối:
- Gió tươi từ bên ngoài.
- Gió hồi từ khu vực sử dụng.
- Gió hỗn hợp giữa gió tươi và gió hồi.
- Gió thải tùy cấu hình hệ thống.
Sau khi được xử lý, không khí được quạt đưa vào hệ thống ống gió và phân phối đến các khu vực thông qua miệng gió, HEPA Box, FFU hoặc các thiết bị đầu cuối khác.
| Chức năng | Thành phần liên quan |
| Làm lạnh | Cooling Coil |
| Gia nhiệt | Heating Coil/Heater |
| Lọc khí | Filter/HEPA |
| Cấp khí | Fan |
| Điều chỉnh gió | Damper |
| Kiểm soát | Sensor/BMS |
Cấu tạo AHU gồm những bộ phận nào?
Cấu tạo AHU có thể khác nhau đáng kể giữa các nhà sản xuất và từng dự án. Một AHU công nghiệp thường được ghép từ nhiều module nhằm thực hiện các công đoạn xử lý không khí theo thiết kế.
Khung và vỏ AHU
Khung và vỏ là phần bao che toàn bộ các bộ phận bên trong AHU.
Vỏ AHU thường gồm khung, panel và lớp cách nhiệt. Tùy môi trường sử dụng, vật liệu có thể được lựa chọn để đáp ứng yêu cầu về độ bền, chống ăn mòn, vệ sinh và độ kín.
Trong công trình công nghiệp, không nên xem vỏ AHU đơn thuần là lớp bảo vệ thiết bị. Thiết kế vỏ ảnh hưởng đến:
- Tổn thất nhiệt qua thành máy.
- Rò rỉ không khí.
- Độ kín của buồng xử lý.
- Độ bền cơ học.
- Khả năng vệ sinh.
- Khả năng tiếp cận để bảo trì.
Đối với môi trường có độ ẩm cao, hóa chất hoặc yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt, việc lựa chọn vật liệu và cấu tạo panel cần được xem xét ngay từ giai đoạn thiết kế.
Quạt AHU
Quạt tạo ra lưu lượng và áp suất cần thiết để đưa không khí qua AHU và hệ thống ống gió.
Một số cấu hình có thể sử dụng:
- Quạt ly tâm.
- Quạt AC.
- Quạt EC.
- Motor kết hợp biến tần.
Khi lựa chọn quạt, cần quan tâm đến lưu lượng gió, áp suất tĩnh, hiệu suất, độ ồn, độ rung và chế độ vận hành.
Đặc biệt, không nên chỉ chọn quạt theo lưu lượng. Quạt phải đáp ứng được tổng trở lực của hệ thống, bao gồm trở lực trong AHU, bộ lọc, coil, ống gió, damper, miệng gió và thiết bị đầu cuối.
Dàn trao đổi nhiệt – Coil
Coil là bộ phận thực hiện trao đổi nhiệt giữa không khí và môi chất.
Hai loại phổ biến gồm:
Cooling Coil: dùng để làm lạnh và trong nhiều trường hợp đồng thời khử ẩm không khí.
Heating Coil: sử dụng để gia nhiệt không khí. Nguồn nhiệt có thể là nước nóng, hơi hoặc điện trở tùy thiết kế.
Đối với AHU dùng Chiller, Cooling Coil thường sử dụng nước lạnh tuần hoàn. Trong DX AHU, coil trao đổi nhiệt trực tiếp với môi chất lạnh.
Việc lựa chọn coil phải dựa trên điều kiện không khí vào, điều kiện không khí ra, lưu lượng, nhiệt độ môi chất, độ ẩm và tải nhiệt cần xử lý.
Bộ lọc không khí
Bộ lọc có nhiệm vụ giữ lại bụi và các hạt trong luồng không khí.
Một AHU có thể bố trí nhiều cấp lọc để giảm tải cho bộ lọc phía sau và duy trì chất lượng không khí.
Tùy ứng dụng, hệ thống có thể sử dụng:
- Lọc sơ bộ.
- Lọc tinh.
- HEPA.
Bộ lọc tạo ra trở lực đối với luồng khí. Khi lọc bị bẩn, chênh áp tăng lên và quạt phải làm việc với điều kiện bất lợi hơn.
Vì vậy, AHU thường được trang bị cảm biến hoặc đồng hồ đo chênh áp để theo dõi tình trạng bộ lọc và xác định thời điểm cần vệ sinh hoặc thay thế.
Damper và buồng hòa trộn
Damper được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng hoặc tỷ lệ các dòng khí.
Trong AHU có buồng hòa trộn, gió tươi và gió hồi có thể được phối hợp theo tỷ lệ thiết kế trước khi đi qua các công đoạn xử lý tiếp theo.
Cấu hình này cho phép hệ thống cân bằng giữa yêu cầu thông gió, chất lượng không khí và mức tiêu thụ năng lượng.
Tuy nhiên, tỷ lệ gió tươi không nên lựa chọn tùy ý. Nó phải được xác định dựa trên công năng, mật độ người, nguồn phát sinh ô nhiễm, yêu cầu quy trình và thiết kế thông gió tổng thể.
Khay nước ngưng và hệ thống thoát nước
Khi không khí ẩm đi qua Cooling Coil có nhiệt độ bề mặt thấp hơn điểm sương, hơi nước sẽ ngưng tụ thành nước.
Nước này rơi xuống khay nước ngưng và được dẫn ra ngoài thông qua đường ống thoát nước.
Khay nước ngưng cần được thiết kế có độ dốc phù hợp để hạn chế nước đọng. Nếu thoát nước không tốt, khu vực bên trong AHU có thể xuất hiện tình trạng đọng nước, tạo điều kiện cho vi sinh phát triển hoặc gây ảnh hưởng đến chất lượng không khí.
Vì vậy, hệ thống thoát nước là một chi tiết nhỏ nhưng có ảnh hưởng đáng kể đến độ tin cậy và khả năng vệ sinh AHU.
Hệ thống điều khiển
AHU có thể được tích hợp nhiều cảm biến và thiết bị điều khiển như:
- Sensor nhiệt độ.
- Sensor độ ẩm.
- Cảm biến chênh áp.
- Van điều khiển.
- Damper actuator.
- Biến tần.
- Bộ điều khiển.
- Kết nối BMS.
Thông qua hệ thống điều khiển, tốc độ quạt, lưu lượng gió, nhiệt độ cấp và một số thông số khác có thể được điều chỉnh theo điều kiện vận hành.
Trong các nhà máy hiện đại, AHU có thể kết nối với BMS hoặc hệ thống quản lý kỹ thuật để giám sát trạng thái thiết bị và cảnh báo khi có bất thường.
Các module bổ sung
Tùy yêu cầu, cấu tạo AHU có thể bổ sung:
- Bộ giảm âm.
- Bộ tách nước.
- Bộ thu hồi nhiệt.
- Bộ tạo ẩm.
- Đèn chiếu sáng bên trong.
- Cửa kiểm tra.
- Kính quan sát.
- Bộ chống rung.
Không phải mọi AHU đều cần đầy đủ các module này. Cấu hình càng nhiều module thì chi phí đầu tư, kích thước và yêu cầu bảo trì càng tăng. Do đó, thiết kế nên dựa trên nhu cầu thực tế thay vì bổ sung thiết bị theo kiểu “càng nhiều càng tốt”.
Nguyên lý hoạt động của Air Handling Unit
Nguyên lý hoạt động của AHU có thể hiểu theo chuỗi xử lý cơ bản:
Gió tươi + gió hồi → Lọc → Trao đổi nhiệt → Khử ẩm → Quạt → Cấp vào không gian
Tùy cấu hình thực tế, thứ tự các module có thể thay đổi. Một số hệ thống có thể bố trí thêm bộ gia nhiệt, lọc bổ sung, thu hồi nhiệt hoặc các thiết bị xử lý chuyên dụng.
Bước 1 – Tiếp nhận gió tươi và gió hồi
AHU tiếp nhận không khí từ bên ngoài, từ khu vực sử dụng hoặc cả hai nguồn.
Gió tươi giúp bổ sung lượng không khí mới và đáp ứng yêu cầu thông gió. Gió hồi được đưa trở lại hệ thống để tái sử dụng một phần năng lượng đã xử lý.
Tỷ lệ giữa gió tươi và gió hồi phụ thuộc vào thiết kế của từng hệ thống.
Bước 2 – Lọc bụi
Không khí đi qua các cấp lọc được bố trí trong AHU.
Lọc sơ bộ thường giữ lại các hạt có kích thước lớn hơn, giúp bảo vệ coil và các bộ phận phía sau. Các cấp lọc tiếp theo có thể được sử dụng để nâng cao chất lượng không khí.
Đối với hệ thống sử dụng HEPA, bộ lọc này có thể được đặt trong AHU hoặc ở phía cuối hệ thống tùy thiết kế.
Bước 3 – Trao đổi nhiệt
Sau khi được lọc, không khí đi qua coil để thay đổi nhiệt độ.
Nếu sử dụng Cooling Coil, nhiệt từ không khí được truyền sang nước lạnh hoặc môi chất lạnh.
Nếu sử dụng Heating Coil, nhiệt được truyền từ môi chất gia nhiệt vào không khí.
Bước 4 – Xử lý độ ẩm
Khi không khí ẩm đi qua coil lạnh đủ lạnh, hơi nước có thể ngưng tụ trên bề mặt coil.
Đây là cơ chế khử ẩm phổ biến của AHU.
Trong trường hợp yêu cầu độ ẩm thấp hơn khả năng xử lý của coil lạnh, hệ thống có thể cần thêm giải pháp khử ẩm chuyên dụng.
Bước 5 – Quạt tạo lưu lượng và áp suất
Quạt tạo ra áp suất cần thiết để đưa không khí qua các bộ phận xử lý và hệ thống ống gió.
Điểm làm việc của quạt cần được tính toán dựa trên tổng trở lực của hệ thống.
Nếu chọn quạt thiếu áp suất, lưu lượng thực tế có thể không đạt yêu cầu. Ngược lại, lựa chọn dư quá lớn có thể làm tăng tiêu thụ điện, độ ồn và chi phí đầu tư.
Bước 6 – Phân phối đến khu vực sử dụng
Không khí sau xử lý được đưa qua hệ thống ống gió đến khu vực sử dụng.
Tùy ứng dụng, đầu cuối có thể là:
- Miệng gió.
- HEPA Box.
- FFU.
- Thiết bị cấp khí chuyên dụng.
Đối với phòng sạch, AHU thường không hoạt động độc lập mà là một phần của hệ thống gồm AHU, ống gió, thiết bị lọc cuối, hồi gió và hệ thống điều khiển.
Các loại AHU phổ biến hiện nay
AHU có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Một thiết bị có thể đồng thời thuộc nhiều nhóm.
Phân loại theo phương thức xử lý lạnh
AHU dùng nước lạnh
AHU dùng nước lạnh kết nối với hệ thống Chiller. Nước lạnh được bơm tuần hoàn đến Cooling Coil của AHU để làm lạnh không khí.
Ưu điểm của cấu hình này là có thể kết nối nhiều AHU vào một hệ thống lạnh trung tâm, phù hợp với nhà máy và công trình có tải lạnh lớn.
Cấu hình này thường được xem xét khi:
- Có nhiều khu vực cần điều hòa.
- Tải lạnh lớn.
- Có hệ thống Chiller trung tâm.
- Yêu cầu vận hành liên tục.
- Cần quản lý tập trung.
AHU DX
DX AHU sử dụng coil trao đổi nhiệt trực tiếp với môi chất lạnh thay vì nước lạnh từ Chiller.
Cấu hình này có thể phù hợp với các khu vực cần nguồn lạnh độc lập hoặc những hệ thống có quy mô nhỏ và vừa.
Ưu điểm là không cần xây dựng vòng nước lạnh trung tâm, tuy nhiên việc lựa chọn thiết bị cần tính đến công suất lạnh, điều kiện vận hành, khả năng điều khiển và bảo trì.
Phân loại theo kết cấu và vị trí lắp đặt
AHU có thể được thiết kế dưới dạng:
- AHU module.
- AHU nguyên khối.
- AHU trong nhà.
- AHU ngoài trời.
- AHU đặt sàn.
- AHU dạng treo hoặc âm trần tùy sản phẩm và công suất.
AHU module thường có lợi thế về khả năng tùy chỉnh cấu hình. Các module có thể được bố trí theo thứ tự xử lý không khí phù hợp với yêu cầu dự án.
Phân loại theo yêu cầu ứng dụng
Tùy môi trường sử dụng, có thể gặp:
- AHU cho phòng sạch.
- AHU khử ẩm sâu.
- Hygienic AHU.
- AHU chống ăn mòn.
- AHU cho nhà máy điện tử.
- AHU cho dược phẩm.
- AHU cho bệnh viện.
- AHU cho phòng lab.
Một AHU có thể đồng thời thuộc nhiều nhóm. Ví dụ, AHU cho phòng sạch có thể sử dụng nước lạnh, lắp đặt ngoài trời và được thiết kế với nhiều cấp lọc.
Do đó, khi lựa chọn thiết bị, doanh nghiệp nên quan tâm đến chức năng và cấu hình thực tế thay vì chỉ dựa trên tên gọi sản phẩm.
AHU khác FCU, MAU, PAU và FFU như thế nào?
AHU, FCU, MAU, PAU và FFU đều liên quan đến xử lý hoặc cấp không khí nhưng có vai trò khác nhau trong hệ thống HVAC.
| Thiết bị | Nguồn không khí điển hình | Chức năng chính | Phạm vi sử dụng |
| AHU | Gió tươi, gió hồi hoặc hỗn hợp | Xử lý và cấp không khí | Hệ thống trung bình/lớn |
| FCU | Chủ yếu là không khí tuần hoàn tại phòng | Điều hòa cục bộ | Phòng hoặc khu vực nhỏ |
| MAU/PAU | Chủ yếu là không khí ngoài trời | Xử lý gió tươi trước khi cấp | Hệ thống cần kiểm soát gió tươi |
| FFU | Không khí từ khoang trần hoặc khu vực liên quan | Lọc và cấp khí tại đầu cuối | Phòng sạch, clean booth |
AHU và FCU
AHU thường phục vụ khu vực lớn, có khả năng xử lý nhiều thành phần của không khí và kết nối với mạng ống gió.
Trong khi đó, FCU thường được sử dụng để điều hòa cục bộ cho từng phòng hoặc khu vực.
Một FCU thông thường chủ yếu tuần hoàn không khí trong phòng và không mặc định có chức năng xử lý gió tươi. Nếu công trình cần cấp gió ngoài trời, có thể phải bố trí thêm hệ thống gió tươi hoặc thiết bị xử lý gió tươi riêng.
AHU và MAU/PAU
MAU (Make-Up Air Unit) hoặc PAU (Primary Air Unit) thường tập trung vào việc xử lý không khí ngoài trời trước khi đưa vào công trình.
Cách gọi MAU và PAU có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất, tư vấn và hồ sơ thiết kế. Vì vậy, không nên chỉ dựa trên tên thiết bị để xác định chức năng.
Điều cần quan tâm là thiết bị thực tế đang xử lý nguồn không khí nào, ở điều kiện nào và cấp đến đâu.
AHU và FFU
AHU xử lý không khí ở cấp hệ thống, trong khi FFU (Fan Filter Unit) thường thực hiện lọc và cấp khí tại vị trí gần khu vực sử dụng.
FFU thường gồm quạt và bộ lọc, có thể được bố trí trên trần phòng sạch hoặc các khu vực yêu cầu kiểm soát hạt.
Hai thiết bị có thể phối hợp với nhau nhưng không hoàn toàn thay thế cho nhau.
Một số cấu hình có thể gặp gồm:
AHU → Ống gió → HEPA Box → Phòng sạch
hoặc:
AHU/MAU → Khoang trần → FFU → Phòng sạch
Việc lựa chọn cấu hình nào phụ thuộc vào yêu cầu cấp khí, độ sạch, áp suất, nhiệt độ, độ ẩm và thiết kế phòng sạch.
Các thông số quan trọng khi lựa chọn AHU
Lựa chọn AHU không nên bắt đầu bằng việc hỏi “AHU bao nhiêu kW?” mà nên bắt đầu từ yêu cầu của khu vực cần xử lý.
Lưu lượng và tỷ lệ gió tươi
Lưu lượng thường được biểu thị bằng m³/h hoặc CFM.
Lưu lượng cần được xác định dựa trên nhiều yếu tố:
- Yêu cầu thông gió.
- Tải nhiệt.
- Tải ẩm.
- Số lượng người.
- Thiết bị trong khu vực.
- Nguồn phát sinh ô nhiễm.
- Công năng sử dụng.
- Yêu cầu về độ sạch.
- Yêu cầu thay đổi không khí.
Do đó, không nên tính lưu lượng AHU chỉ dựa vào diện tích và chiều cao phòng.
Đặc biệt trong nhà máy, cùng một diện tích nhưng phòng sản xuất điện tử, kho, phòng hóa chất và phòng sạch có thể có yêu cầu lưu lượng hoàn toàn khác nhau.
Áp suất tĩnh ngoài
Áp suất tĩnh ngoài của quạt phải đủ để vượt qua trở lực của hệ thống phía sau AHU.
Các thành phần tạo trở lực có thể gồm:
- Ống gió.
- Damper.
- Miệng gió.
- Bộ lọc.
- HEPA Box.
- Phụ kiện đường ống.
- Các thiết bị đầu cuối.
Cần phân biệt trở lực nội bộ AHU với áp suất tĩnh ngoài mà quạt cần đáp ứng.
Nếu bỏ sót một phần trở lực, lưu lượng thực tế của hệ thống có thể thấp hơn thiết kế.
Công suất lạnh
Công suất lạnh cần được tính dựa trên tải nhiệt thực tế, bao gồm:
- Tải người.
- Tải thiết bị.
- Tải sản phẩm.
- Tải truyền qua kết cấu.
- Gió tươi.
- Tải ẩm.
- Điều kiện không khí vào coil.
- Điều kiện không khí yêu cầu sau xử lý.
Đối với nhà máy, tải nhiệt từ máy móc và quy trình sản xuất đôi khi lớn hơn đáng kể so với tải nhiệt từ con người.
Cấp lọc
Cấp lọc cần được lựa chọn theo yêu cầu chất lượng không khí và công năng.
Không phải mọi AHU đều cần HEPA.
Nếu sử dụng các cách gọi như G4, F7 hoặc F9, cần ghi rõ hệ thống phân loại đang áp dụng. Không nên tự động quy đổi các cấp lọc giữa những hệ thống tiêu chuẩn khác nhau vì có thể dẫn đến lựa chọn sai thiết bị.
Đối với phòng sạch, cần xem xét toàn bộ chuỗi lọc từ AHU đến thiết bị đầu cuối thay vì chỉ nhìn vào cấp lọc của riêng AHU.
Quạt, motor và năng lượng
Các thông số cần quan tâm gồm:
- Loại quạt.
- Lưu lượng.
- Áp suất.
- Công suất motor.
- Hiệu suất.
- Biến tần.
- Độ ồn.
- Độ rung.
- Chế độ vận hành.
Nếu AHU hoạt động liên tục, hiệu suất quạt và motor có thể ảnh hưởng đáng kể đến chi phí vận hành dài hạn.
Do đó, lựa chọn thiết bị nên đánh giá cả chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành.
Vật liệu và khả năng bảo trì
Đối với nhà máy, việc bảo trì AHU cần được xem xét ngay từ giai đoạn thiết kế.
Một số vấn đề cần kiểm tra:
- Vật liệu vỏ có phù hợp môi trường không?
- Có đủ không gian mở cửa bảo trì không?
- Có thể tháo và thay bộ lọc thuận tiện không?
- Có đủ khoảng trống để vệ sinh coil không?
- Đường vận chuyển thiết bị có phù hợp không?
- Có thể tiếp cận motor và quạt không?
- Khay nước ngưng có thể vệ sinh dễ dàng không?
Một AHU có thông số tốt nhưng không thể bảo trì thuận tiện vẫn có thể gây khó khăn trong vận hành lâu dài.
Quy trình lựa chọn và thiết kế AHU cho nhà máy
Đối với nhà máy, lựa chọn AHU nên được thực hiện như một phần của quá trình thiết kế HVAC tổng thể.
Bước 1 – Xác định yêu cầu sản xuất
Trước tiên cần hiểu:
- Sản phẩm là gì?
- Quy trình sản xuất phát sinh nhiệt, bụi hoặc hơi ẩm không?
- Có thiết bị công nghệ nào tạo tải nhiệt lớn?
- Số lượng người vận hành?
- Thời gian vận hành?
- Có yêu cầu đặc biệt về môi trường không?
Đây là cơ sở để xác định tải nhiệt, tải ẩm và yêu cầu thông gió.
Bước 2 – Xác định yêu cầu môi trường
Xác định các thông số mục tiêu như:
- Nhiệt độ.
- Độ ẩm tương đối RH.
- Độ sạch.
- Chênh áp.
- Lưu lượng gió tươi.
- Tần suất thay đổi không khí nếu có yêu cầu.
Đối với phòng sạch, các thông số này cần được xác định theo yêu cầu của quy trình và tiêu chuẩn áp dụng.
Bước 3 – Tính lưu lượng và tải nhiệt
Từ yêu cầu vận hành, kỹ sư HVAC tính toán:
- Lưu lượng gió.
- Tải lạnh.
- Tải nhiệt.
- Tải ẩm.
- Áp suất cần thiết.
- Tỷ lệ gió tươi.
Kết quả tính toán là cơ sở để lựa chọn AHU.
Bước 4 – Xác định cấu hình AHU
Tiếp theo xác định các module cần thiết:
- Buồng hòa trộn.
- Lọc.
- Cooling Coil.
- Heating Coil.
- Quạt.
- Khay nước ngưng.
- Bộ tạo ẩm.
- Thu hồi nhiệt.
- Giảm âm.
- Các thiết bị điều khiển.
Không phải dự án nào cũng cần toàn bộ các module trên.
Bước 5 – Kiểm tra khả năng phối hợp HVAC
AHU cần được xem xét đồng bộ với:
- Chiller.
- Bơm.
- Hệ thống ống nước.
- Hệ thống ống gió.
- BMS.
- Nguồn điện.
- Hệ thống điều khiển.
- Thiết bị đầu cuối.
Một AHU được lựa chọn đúng nhưng không phối hợp tốt với các hệ thống liên quan vẫn có thể khiến toàn bộ HVAC hoạt động không đạt yêu cầu.
Bước 6 – Kiểm tra khả năng bảo trì
Cần kiểm tra không gian đặt máy, hướng mở cửa, vị trí thay lọc, khả năng vệ sinh coil, tiếp cận quạt và đường vận chuyển thiết bị.
Đây là bước thường bị xem nhẹ khi lựa chọn thiết bị nhưng lại có ảnh hưởng lớn đến chi phí vận hành sau này.
Bước 7 – Chạy thử, cân bằng và nghiệm thu
Sau khi lắp đặt, hệ thống cần được kiểm tra và cân bằng theo thiết kế.
Các hạng mục có thể bao gồm:
- Kiểm tra lưu lượng.
- Kiểm tra áp suất.
- Kiểm tra nhiệt độ.
- Kiểm tra độ ẩm.
- Kiểm tra chênh áp.
- Kiểm tra độ kín và tình trạng hệ thống ống gió.
- Kiểm tra hoạt động của quạt và điều khiển.
- Cân bằng lưu lượng giữa các khu vực.
Đối với những hệ thống có yêu cầu cao, việc Testing, Adjusting and Balancing (TAB) và commissioning giúp xác nhận hệ thống thực tế đáp ứng thiết kế trước khi đưa vào vận hành ổn định.
INTECH Air & Clean Tech – Kinh nghiệm thiết kế và triển khai hệ thống HVAC, thiết bị phòng sạch
Trong các nhà máy và công trình có yêu cầu kiểm soát môi trường, AHU và các thiết bị xử lý không khí cần được lựa chọn đồng bộ với hệ thống HVAC, phòng sạch và các hạng mục MEP liên quan. INTECH Air & Clean Tech thuộc INTECH Group cung cấp thiết bị và giải pháp cấu hình theo yêu cầu thực tế của từng công trình, từ xác định nhu cầu xử lý không khí đến lựa chọn thiết bị và phương án tích hợp hệ thống.
Với kinh nghiệm triển khai HVAC – MEP – phòng sạch, INTECH Air & Clean Tech xem xét đồng thời các yếu tố như lưu lượng gió, tải lạnh, tải ẩm, cấp lọc, điều kiện lắp đặt, khả năng kết nối điều khiển và yêu cầu bảo trì. Nhờ đó, cấu hình AHU không chỉ đáp ứng thông số kỹ thuật mà còn phù hợp với không gian và điều kiện vận hành thực tế của nhà máy.
Bên cạnh AHU, INTECH Air & Clean Tech cung cấp các nhóm thiết bị phục vụ hệ thống phòng sạch như FFU, FCU, HEPA Box, Pass Box, Air Shower, Clean Booth và các thiết bị liên quan. Tùy quy mô và yêu cầu kiểm soát của từng dự án, thiết bị có thể được lựa chọn và phối hợp thành cấu hình phù hợp với hệ thống tổng thể.
Nếu doanh nghiệp đang cần lựa chọn AHU hoặc thiết bị phòng sạch cho dự án mới, cải tạo hoặc mở rộng, INTECH Air & Clean Tech có thể tư vấn cấu hình dựa trên yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thực tế của công trình.
FAQ – Câu hỏi thường gặp về Air Handling Unit
Air Handling Unit là gì?
Air Handling Unit (AHU) là thiết bị xử lý không khí thuộc hệ thống HVAC. AHU có thể thực hiện các chức năng như lọc khí, làm lạnh, gia nhiệt, khử ẩm, trộn gió tươi – gió hồi và cấp không khí đến khu vực sử dụng.
AHU dùng để làm gì?
AHU được sử dụng để xử lý và phân phối không khí theo yêu cầu của công trình. Tùy cấu hình, AHU có thể kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí, lưu lượng và một số điều kiện môi trường khác.
AHU có phải là điều hòa không khí không?
AHU có chức năng điều hòa và xử lý không khí nhưng không nên hiểu đơn giản là một máy điều hòa thông thường. AHU thường được sử dụng ở cấp hệ thống, có lưu lượng lớn và cấu hình linh hoạt hơn, đồng thời có thể kết nối với Chiller, hệ thống ống gió và BMS.
AHU và FCU khác nhau như thế nào?
AHU thường xử lý và cấp không khí cho khu vực lớn hoặc toàn hệ thống, trong khi FCU chủ yếu điều hòa không khí tuần hoàn tại từng phòng hoặc khu vực nhỏ. FCU cũng không mặc định có chức năng xử lý gió tươi.
AHU có sử dụng cho phòng sạch không?
Có. AHU được sử dụng phổ biến trong hệ thống HVAC của phòng sạch. Tuy nhiên, AHU chỉ là một phần của hệ thống. Để đạt yêu cầu phòng sạch, cần xem xét đồng bộ AHU, hệ thống ống gió, thiết bị lọc đầu cuối, hồi gió, chênh áp, nhiệt độ, độ ẩm và hệ thống điều khiển.
AHU có bắt buộc dùng Chiller không?
Không. AHU có thể sử dụng nước lạnh từ Chiller hoặc sử dụng hệ thống DX tùy cấu hình. Việc lựa chọn phụ thuộc vào quy mô hệ thống, tải lạnh, yêu cầu vận hành và phương án HVAC tổng thể.
Khi lựa chọn AHU cần quan tâm thông số nào?
Các thông số quan trọng gồm lưu lượng gió, áp suất tĩnh ngoài, công suất lạnh, điều kiện nhiệt độ – độ ẩm, tỷ lệ gió tươi, cấp lọc, loại quạt, hiệu suất motor, độ ồn, kích thước, vật liệu và khả năng bảo trì. Đối với nhà máy, cần tính toán dựa trên yêu cầu thực tế của quy trình thay vì chỉ chọn AHU theo diện tích phòng.
Air Handling Unit (AHU) là thiết bị quan trọng trong hệ thống HVAC, đảm nhiệm nhiều công đoạn từ lọc khí, làm lạnh, gia nhiệt, khử ẩm đến cấp và phân phối không khí. Việc lựa chọn AHU cần dựa trên lưu lượng, tải nhiệt – tải ẩm, cấp lọc, áp suất, điều kiện vận hành và yêu cầu thực tế của từng công trình.
Nếu doanh nghiệp đang cần tư vấn và lựa chọn AHU cho nhà máy, phòng sạch hoặc hệ thống HVAC, INTECH Air & Clean Tech có thể hỗ trợ đánh giá nhu cầu và đề xuất cấu hình thiết bị phù hợp, đồng bộ với hệ thống kỹ thuật của dự án. Liên hệ INTECH Air & Clean Tech để được tư vấn giải pháp thiết bị phòng sạch và AHU phù hợp với yêu cầu vận hành.
Tin liên quan