Tại những tòa nhà lớn, hệ thống AHU được sử dụng ngày càng phổ biến. Đây là một hệ thống điều hòa không khí trung tâm được sử dụng trong hệ thống HVAC. Để hiểu hơn về thiết bị này, bài viết hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về ahu là gì cũng như cấu tạo và nguyên lý làm việc của AHU.
Nội dung chính
Hệ thống điều hòa AHU là gì?
AHU là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Air Handling Unit. Đây là hệ thống điều hòa khí trung tâm hay còn được gọi với các tên gọi khác là đơn vị xử lý không khí, thiết bị trao đổi nhiệt,…
Hệ thống AHU được sử dụng phổ biến
Hệ thống điều hòa khí trung tâm là một phần của hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) với nhiệm vụ điều hòa lại và lưu thông không khí. Bộ xử lý không khí AHU là một hộp kim loại lớn chứa các quạt thông gió riêng biệt, cuộn dây sưởi, cuộn dây làm mát, hệ thống thu hồi nhiệt/làm mát, giá đỡ hoặc buồng lọc không khí, bộ suy giảm âm thanh, buồng trộn và bộ giảm chấn.
Bộ xử lý không khí AHU thường nằm ở tầng hầm, trên mái nhà hoặc trên các tầng của một tòa nhà. AHU sẽ phục vụ toàn bộ tòa nhà hoặc một khu vực cụ thể trong một tòa nhà.
Một số tòa nhà, đặc biệt là các tòa nhà cao tầng cũ, sẽ chỉ có một AHU lớn, thường nằm trên mái nhà. Những hệ thống này sẽ cung cấp khí sạch cho toàn bộ tòa nhà. Chúng có thể không có ống dẫn hồi lưu. Thiết kế này không còn quá phổ biến trong các tòa nhà mới vì nó rất kém hiệu quả, hiện nay phổ biến nhất là hệ thống có nhiều AHU nhỏ, cung cấp khí đến các khu vực khác nhau. Các tòa nhà cũng kín gió hơn nên chúng ta cần phải có ống gió hồi để điều hòa áp suất bên trong tòa nhà.
Những tòa nhà lớn sử dụng nhiều hệ thống AHU
Các chức năng chính của hệ thống lạnh AHU
Chức năng chính của hệ thống AHU là hút không khí từ bên ngoài vào, sau đó tiến hành xử lý để có thể thu được không khí sạch, phù hợp với nhu cầu sử dụng. Luồng khí này sẽ được phân phối đến các phòng trong tòa nhà.
Ngoài việc quản lý sự thông gió thích hợp của bên trong với không khí bên ngoài, AHU còn có nhiều chức năng khác như sau:
- Lọc và kiểm soát chất lượng của không khí đi vào bên trong. Hệ thống được trang bị các bộ lọc làm sạch không khí. Những lưới lọc siêu nhỏ sẽ giữ lại bụi bẩn, không khí đi vào hệ thống sẽ sạch.
- Kiểm soát nhiệt độ không khí. Hỗ trợ điều chỉnh hệ thống điều hòa không khí lạnh hoặc nóng để đạt được mức nhiệt trong không gian phù hợp.
- Theo dõi độ ẩm tương đối để có được sự thoải mái hơn trong nhà.
Phòng AHU là gì? Đó là những phòng trong tòa nhà có sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm AHU. Những nơi mà AHU hướng đến là những nơi có lưu lượng người rất lớn, tập trung nhiều người cùng lúc và hạn chế thông gió tự nhiên: phòng ăn khách sạn, phòng chức năng, nhà hàng, hội trường,… Nó cũng là một lựa chọn phù hợp cho những không gian có yêu cầu vệ sinh rất cao: phòng thí nghiệm, phòng mổ,…
Thiết bị cho khả năng điều hòa và thông gió tối ưu
Cấu tạo của AHU
Cấu tạo AHU khá phức tạp với nhiều bộ phận khác nhau. Một hệ thống điều hòa trung tâm AHU gồm một số bộ phận chính như sau:
Hút gió
Bộ phận xử lý không khí thu gom không khí từ bên ngoài để đưa vào hệ thống rồi mới tiến hành lọc, điều chỉnh nhiệt độ sau đó phân phối khắp các phòng. Cửa hút gió của hệ thống lớn, cho khả năng hút nhiều gió.
Bộ lọc
Bộ lọc có nhiệm vụ loại bỏ các hạt bụi và chất gây ô nhiễm có kích thước khác nhau khỏi không khí. Loại bộ lọc không khí đang được sử dụng sẽ phụ thuộc rất nhiều vào ứng dụng của hệ thống.
- Bộ lọc bảng điều khiển: có hình dạng phẳng và hình chữ nhật và cung cấp khả năng lọc hiệu suất thấp tối thiểu có thể chấp nhận được đối với ngành công nghiệp điều hòa không khí. Bộ lọc tốc độ cao được bố trí theo chiều dọc trong khi bộ lọc tốc độ thấp được bố trí theo hình chữ V. Tốc độ không khí điển hình di chuyển qua các bộ lọc nằm trong khoảng 2-3 m/s.
- Bộ lọc HEPA: rất hiệu quả và có thể đạt được hiệu suất lên đến 99,97%, loại bỏ các hạt nhỏ và vi khuẩn trong không khí khỏi không khí. Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng phòng sạch như sàn sản xuất chất bán dẫn, nhà hát vận hành và các quy trình quan trọng.
- Bộ lọc tĩnh điện: được sử dụng để loại bỏ các hạt khỏi không khí bằng cách sử dụng các điện cực tích điện cao ion hóa không khí. Bộ lọc túi có khả năng loại bỏ các hạt bụi và được vứt bỏ sau khi sử dụng. Bộ lọc cuộn được sử dụng để lọc tốc độ cao trong đó phần đã sử dụng được cuộn lại tự động / thủ công.
Bộ lọc giúp lọc sạch bụi bẩn trong không khí đi vào hệ thống
Quạt
Quạt ly tâm được sử dụng để luân chuyển không khí đến các bộ phận khác nhau của các bộ phận trong tòa nhà. Việc lựa chọn quạt sẽ phụ thuộc vào lượng không khí và áp suất tĩnh yêu cầu của hệ thống. Thông thường, người thiết kế hệ thống sẽ sử dụng một phần mềm chuyên dụng để thực hiện việc lựa chọn này.
Để giảm ảnh hưởng của rung động lên bảng điều khiển, động cơ và quạt thường được lắp đặt trên bộ cách ly rung động trừ khi cụm truyền động nằm ngoài vỏ quạt.
Tốc độ của quạt đa dạng bằng cách sử dụng biến tần thay vì động cơ thông thường như động cơ PSC. Biến tần cung cấp khả năng kiểm soát tốc độ quạt tốt hơn vì toàn bộ phạm vi tốc độ quạt từ siêu thấp đến siêu cao hiện có thể được sử dụng dựa trên các điều kiện tải yêu cầu.
Bộ trao đổi nhiệt
Thiết bị sẽ truyền nhiệt giữa hai chất. Trong trường hợp này là không khí và chất làm mát. Hai chất này được ngăn cách bởi một lớp chắn rắn.
Cuộn dây làm mát
Không khí đi qua cuộn dây được làm mát. Trong quá trình này, các giọt nước sẽ được tạo ra, các giọt nước này sẽ được gom lại trong khay ngưng tụ nhờ vào bộ tách giọt tích hợp sẵn. Các cuộn dây này được xếp thành hàng với khoảng cách các vây khác nhau. Các vây nhôm và ống đồng được sử dụng trong thiết kế của các cuộn dây. Các cánh tản nhiệt nước chống ăn mòn cũng được sử dụng do chi phí thấp hơn và khả năng chống vận tốc không khí thấp hơn.
Sơ đồ cấu tạo hệ thống AHU
Bộ giảm thanh
Lớp phủ làm giảm đáng kể mức âm thanh của việc lắp đặt vận hành hệ thống. Từ đó mà không ảnh hưởng đến các hoạt động trong tòa nhà.
Hộp trộn
Hộp này có các cửa hút gió được gắn vào bộ giảm chấn. Đây là nơi hòa trộn không khí bên ngoài và không khí hồi để cung cấp lượng gió phân phối đúng tỷ lệ cho không gian cần điều hòa.
Máy tạo ẩm
Vào mùa đông, độ ẩm của không khí có thể xuống thấp gây khó chịu. Hệ thống AHU có cả chức năng điều chỉnh độ ẩm không khí cho nên chúng sử dụng một số loại máy tạo ẩm dưới đây.
- Loại Phun: có đầu phun với áp suất từ 15 psi trở lên.
- Loại chảo hơi nước: có một chảo và một cuộn dây gia nhiệt để làm nóng nước của chảo. Sự bay hơi của nước do quá trình sưởi ấm sẽ làm tăng độ ẩm của không khí xung quanh.
- Loại lưới hơi: có các lỗ nhỏ trên đường ống để phân phối hơi nước đi qua nó. Trong trường hợp này, nước được đun lên sinh ra hơi nước cung cấp cho lưới điện được điều hòa để ngăn mùi thoát ra phòng.
Vỏ bảo vệ
Vỏ chứa tất cả các thành phần khác của AHU thường được làm bằng kim loại, một số được sơn để chống ăn mòn. Ở các phần đặt quạt và cuộn dây sẽ sử dụng polyurethane hoặc PU 1-2 inch để cách nhiệt nhằm ngăn chặn sự ngưng tụ hơi nước trên bảng điều khiển.
Nguyên lý hoạt động của AHU
Sơ đồ nguyên lý vận hành AHU
Những hệ thống AHU hoạt động theo nguyên lý khá đơn giản. Hệ thống lấy không khí bên ngoài vào, điều hòa, xử lý bằng cách lọc, thay đổi nhiệt độ cũng như độ ẩm rồi cung cấp không khí trong lành cho tòa nhà.
Tất cả những bụi bẩn, chất gây ô nhiễm trong không khí sẽ bị giữ lại tại màng lọc, chỉ cho khí sạch đi qua, dó đó mà chất lượng không khí trong nhà ở mức tiêu chuẩn. Tùy thuộc vào nhiệt độ yêu cầu của không khí tái điều hòa, không khí sạch được làm nóng bằng bộ thu hồi hoặc cuộn dây sưởi hoặc được làm mát bằng cuộn dây làm mát.
AHU kết nối với hệ thống ống dẫn để phân phối không khí được điều hòa qua tòa nhà và đưa nó trở lại AHU. Bộ trao đổi thu hồi nhiệt/làm mát thường được trang bị cho AHU để tiết kiệm năng lượng và tăng công suất. AHU được thiết kế để sử dụng ngoài trời, thường là trên mái nhà, còn được gọi là thiết bị trên mái nhà (RTU).
Trên đây là những thông tin khái lược về hệ thống AHU. Đây thực sự là một hệ thống cần thiết cho các hệ thống máy móc. Hy vọng những chia sẻ trên đây sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về thiết bị này.
