FCU chiller là gì? Đây là hệ thống sử dụng nước lạnh từ chiller cấp cho FCU để xử lý không khí trong các hệ thống phòng sạch dược phẩm, điện tử, bệnh viện,…. Cùng air-cleantech.vn tìm hiểu khái niệm, nguyên lý cấu tạo và hướng dẫn thiết kế lắp đặt trong bài viết dưới đây nhé!
Nội dung bài viết:
1. Tổng quan về hệ thống FCU Chiller
1.1 FCU chiller là gì?
FCU chiller là gì?
FCU Chiller là hệ thống điều hòa không khí sử dụng nước lạnh (hoặc nóng) được tạo ra từ máy Chiller để làm mát hoặc sưởi ấm không khí trong các không gian khác nhau. FCU là thiết bị cuối, có quạt và dàn trao đổi nhiệt, được đặt rải rác trong các khu vực cần điều hòa. Chiller là thiết bị trung tâm tạo ra nước lạnh để cấp cho FCU hoạt động.
>> Tìm hiểu thêm: FCU là gì?
1.2 Vai trò của chiller trong hệ thống điều hòa trung tâm
Máy chiller đóng vai trò trung tâm trong việc sản xuất nước lạnh với nhiệt độ thấp. Nước lạnh này được bơm qua đường ống tới các FCU, giúp làm mát không khí khi nó đi qua dàn coil. Hệ thống này hoạt động theo vòng tuần hoàn khép kín, giúp kiểm soát nhiệt độ ổn định và hiệu quả hơn các hệ thống điều hòa rời rạc.
1.3 Ưu và nhược điểm của FCU chiller
a. Ưu điểm
+ Tiết kiệm năng lượng
FCU chiller sử dụng nước lạnh từ chiller trung tâm để làm mát, giúp tiêu thụ điện năng thấp hơn so với các hệ thống dùng gas trực tiếp. Với các công trình có diện tích rộng và số lượng khu vực làm lạnh lớn như nhà máy, trung tâm thương mại, bệnh viện, việc sử dụng FCU chiller giúp tối ưu hóa chi phí vận hành lâu dài.
+ Điều hòa nhiệt độ chính xác và linh hoạt
Mỗi FCU có khả năng điều chỉnh nhiệt độ phù hợp với từng phòng,khu vực. Đây là giải pháp tối ưu cho những công trình có yêu cầu nhiệt độ khác nhau như phòng mổ, kho lạnh, khu văn phòng và khu sản xuất.
+ Dễ dàng kiểm soát, bảo trì, thay thế FCU
FCU hoạt động độc lập nên dễ dàng sửa chữa hoặc bảo trì, và không làm ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Việc này giúp doanh nghiệp không bị gián đoạn hoạt động sản xuất trong thời gian dài.
+ Giảm tải cho hệ thống điện
Hệ thống FCU chiller sử dụng nước lạnh thay cho gas lạnh để truyền tải năng lượng làm mát., giúp hệ thống hoạt động ổn định và ít tiêu hao điện hơn, đặc biệt hữu ích trong các nhà máy vốn có nhu cầu điện rất lớn.
b. Nhược điểm
+ Chi phí đầu tư ban đầu cao:
So với các hệ điều hòa cục bộ hoặc VRV/VRF, việc đầu tư hệ thống FCU chiller sẽ tốn kém hơn do cần đầu tư cho cả máy làm lạnh trung tâm (chiller), hệ thống bơm, ống dẫn nước, các thiết bị điều khiển, cũng như chi phí thi công ban đầu.
+ Thi công phức tạp hơn
Hệ thống yêu cầu thi công mạng lưới ống cấp – hồi nước lạnh, hệ thống xả nước ngưng, van điều khiển, bẫy nước… Việc bố trí các tuyến ống và bảo đảm độ dốc, cách nhiệt đúng kỹ thuật đòi hỏi sự am hiểu kỹ thuật của đội ngũ kỹ thuật.
>> Xem thêm: Tiêu chuẩn bố trí và cách lựa chọn FCU cho phòng sạch
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của FCU chiller
Cấu tạo của FCU chiller bao gồm:
- Dàn trao đổi nhiệt (coil)
- Quạt ly tâm (quạt hút thổi không khí)
- Lọc gió (filter): Lọc bụi bẩn trong không khí trước khi đi qua dàn coil.
- Khay hứng nước ngưng
- Van điều chỉnh và bộ điều khiển
Nguyên lý hoạt động
- Máy chiller tạo ra nước lạnh và bơm nước này qua hệ thống ống đến từng FCU.
- Tại FCU, không khí phòng được hút vào, đi qua dàn coil có nước lạnh. Không khí được làm mát và cấp ngược trở lại phòng.
- Nước lạnh sau khi trao đổi nhiệt sẽ quay lại chiller để được làm lạnh lại và tiếp tục chu trình.
>> Xem thêm: Hướng dẫn lắp đặt chiller và quy trình bảo trì hệ thống chiller
3. Các bước thiết kế hệ thống FCU chiller
Thiết kế hệ thống FCU chiller không đơn thuần là lựa chọn thiết bị, mà đòi hỏi tính toán đồng bộ giữa tải lạnh, luồng gió, cấp nước và hệ điều khiển. Dưới đây là quy trình thiết kế chi tiết:
Bước 1: Khảo sát và phân tích tải lạnh từng khu vực
- Trước tiên, kỹ sư cần khảo sát hiện trạng không gian: diện tích, thể tích, vật liệu xây dựng, thiết bị sinh nhiệt, số người sử dụng…
- Từ đó tiến hành tính tải lạnh FCU theo từng phòng hoặc từng khu vực sử dụng, nhằm xác định tổng lượng nhiệt cần làm mát hoặc sưởi.
- Các công cụ thường dùng: phần mềm Carrier HAP, Trace 700 , hoặc bảng tra công suất theo tiêu chuẩn ASHRAE.
Bước 2: Tính toán công suất FCU phù hợp
Sau khi có kết quả tải lạnh, bước tiếp theo là chuyển đổi tải nhiệt thành công suất FCU tương ứng, thường tính theo đơn vị:
- BTU (BTU/giờ)
- CFM (lưu lượng gió m³/h)
Việc tính công suất FCU chuẩn xác giúp đảm bảo hiệu suất làm mát/sưởi tối ưu, tránh lãng phí năng lượng hoặc thiết bị quá tải.
Bước 3: Lựa chọn loại FCU phù hợp
Tùy theo không gian lắp đặt và yêu cầu thẩm mỹ, kỹ sư thiết kế cần chọn đúng loại FCU phù hợp cho không gian:
- FCU 1 chiều lạnh: Thường được sử dụng trong các phòng sạch chỉ cần kiểm soát nhiệt độ thấp và không có nhu cầu sưởi ấm, như trong ngành điện tử, sản xuất vi mạch, hoặc kho bảo quản ở môi trường mát.
- FCU 2 chiều (làm lạnh và sưởi ấm): Phù hợp với các phòng sạch yêu cầu kiểm soát nhiệt độ ổn định quanh năm, đặc biệt tại khu vực có mùa đông hoặc các ngành dược phẩm, thiết bị y tế – nơi điều kiện nhiệt ẩm cần duy trì nghiêm ngặt.
Bước 4: Thiết kế đường ống nước lạnh
- Nước lạnh từ chiller sẽ đi vào dàn coil FCU thông qua đường ống cấp nước lạnh, sau khi trao đổi nhiệt thì quay về chiller theo đường ống hồi
- Cần tính toán đường kính ống theo lưu lượng nước và chiều dài tuyến ống để đảm bảo áp suất làm việc ổn định.
- Cần bố trí van cân bằng, van một chiều, van ngắt,… tại từng FCU để tiện kiểm tra, sửa chữa sau này.
Bước 5: Bố trí hệ thống xả nước ngưng
Trong quá trình làm lạnh, hơi ẩm trong không khí ngưng tụ tại dàn coil tạo ra nước ngưng, cần dẫn ra ngoài qua hệ thống ống xả nước ngưng.
Thiết kế cần đảm bảo:
- Ống xả có độ dốc tối thiểu 1% để tránh ứ đọng
- Bẫy nước (P-Trap) tại vị trí quạt hút âm để chống trào ngược
- Có van xả khí – van thông khí để xả khí đầu đường ống
Bước 6: Thiết kế hệ thống điều khiển
Một hệ thống FCU chiller hiện đại không thể thiếu bộ điều khiển nhiệt độ và các thiết bị kết nối thông minh:
- Bộ thermostat On/Off theo nhiệt độ cài đặt
- Cảm biến nhiệt độ phòng, cảm biến ẩm
- Kết nối BMS (Building Management System) để theo dõi từ xa, tiết kiệm năng lượng và dễ bảo trì
4. Lưu ý kỹ thuật khi lắp đặt FCU chiller
Để quy trình lắp đặt FCU chiller cho hệ thống phòng sạch đảm bảo đúng chuẩn kỹ thuật, dưới đây là một số lưu ý quan trọng mà bạn cần phải biết:
- Bố trí FCU thuận tiện bảo trì: Tránh lắp quá sát trần hoặc vật cản.
- Ống cấp – hồi nước phải cách nhiệt kỹ càng để tránh đọng sương.
- Đảm bảo độ nghiêng khay nước ngưng để nước thải không tràn.
- Kiểm tra lưu lượng nước đến từng FCU bằng van cân bằng thủy lực.
- Đảm bảo không khí luân chuyển tốt: Không để vật cản chắn dòng khí cấp/hồi.
Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn giải đáp FCU chiller là gì, cùng các bước thiết kế, lắp đặt FCU. Nếu bạn đang gặp khó khăn trong việc lựa chọn các loại thiết bị phòng sạch, FCU, chiller,…. Đừng quên liên hệ ngay Hotline: 0976 404 895 để được INTECH tư vấn, hỗ trợ và giải đáp tận tình.
FAQ
Chiller là thiết bị làm lạnh nước bằng cách dựa theo chu trình Carnott, sau đó phân phối nước lạnh đến các thiết bị như FCU, AHU để làm mát không khí. Đây được coi là “trái tim” của hệ thống điều hòa trung tâm, thường dùng trong tòa nhà, nhà xưởng, bệnh viện và phòng sạch.
Có thể. Nếu được thiết kế đúng kỹ thuật, FCU có thể dùng trong phòng sạch cấp độ trung bình (ISO 7–8). Với yêu cầu cao hơn (ISO 5–6), người ta thường kết hợp FCU với PAU hoặc dùng AHU có lọc HEPA.
Không. FCU không có khả năng tự làm lạnh, mà phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn nước lạnh từ chiller. Nếu chiller ngừng hoạt động, FCU chỉ còn chức năng thổi gió mà không làm mát được.
Có. Một hệ chiller có thể cung cấp nước lạnh cho nhiều FCU hoạt động độc lập tại các khu vực khác nhau. Đây là ưu điểm lớn giúp hệ thống linh hoạt, tiết kiệm không gian và điều hòa được nhiều phòng riêng biệt theo nhu cầu sử dụng.
Hệ thống FCU chiller được sử dụng khá phổ biến với ưu điểm dễ dàng lọc khí, làm mát độc lập từng khu vực, dễ bảo trì từng FCU. Cụ thể như:
- Tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại
- Nhà máy, xưởng sản xuất
- Phòng sạch dược phẩm, điện tử
- Bệnh viện, trường học, khách sạn
Tin liên quan