AHU là gì? Nguyên lý hoạt động và các thông số tính chọn khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí thông gió

AHU là gì?

• AHU là từ viết tắt có tên tiếng Anh là Air Handling Unit, dịch ra có nghĩa là khối xử lý không khí. Đây thực chất chính là một hệ thống gồm có các thiết bị xử lý không khí, thiết bị trao đổi nhiệt và ống gió mềm dẫn khí,.. Chức năng của các thiết bị này sẽ được kết hợp cùng với nhau để giúp cho hệ thống điều hòa chiller trung tâm hoạt động tốt hơn.
• Nói cách khác thì AHU chính là thiết bị trao đổi nhiệt được dùng trong hệ thống HVAC hoặc các xưởng công nghiệp. Một số nơi có yêu cầu khắt khe về phòng sạch như: ngành mỹ phẩm, dược phẩm, công nghệ điện tử…cũng đưa AHU vào sử dụng. Hiện nay hệ thống AHU được sử dụng phổ biến trong các toà nhà thương mại, các trung tâm thương mại có hệ thống chiller trung tâm…

 

Cấu tạo của AHU

Hệ thống AHU ngày càng có cấu tạo phức tạp hơn và tinh vi hơn, tuỳ thuộc vào từng yêu cầu của công trình. Nhưng nhìn chung thì chúng đều cấu tạo gồm những bộ phận sau:

• Quạt gió: thường sử dụng là quạt ly tâm, cấu tạo quạt gồm có hai lớp, trong đó có lớp cách nhiệt đạt tiêu chuẩn. Còn nếu khi lắp đặt ở ngoài trời thì sẽ được trang bị thêm một băng dính bảo ôn cùng với băng chống ăn mòn nữa.
• Dàn gia nhiệt (Heater): bộ phận này có chức năng trao đổi nhiệt ở giữa nước lạnh đi qua ống đồng và trao đổi không khí thổi qua AHU nhằm mục đích tạo ra không khí lạnh. Dàn trao đổi nhiệt này được cấu tạo bao gồm các cuộn dây đồng hoặc dây nhôm trao đổi nhiệt trực tiếp trong luồng không khí của các thiết bị xử lý không khí. Các cuộn dây này cũng có thể liên quan tới môi trường cung cấp hiệu ứng để làm nóng hoặc là làm mát.
• Bộ lọc khí: đây là bộ phận có chức năng lọc bụi và giữ bụi với nhiều cấp độ lọc khác nhau, qua đó loại bỏ các chất gây ô nhiễm không khí, đảm bảo chất lượng không khí.
• Vỏ bảo vệ: đó là khung nhôm định hình giúp tạo lớp vỏ cách nhiệt, được thiết kế bo tròn để chống lại sự bám bụi bên ngoài.
• Điện trở sưởi: giúp xử lý ẩm ở trong hệ thống AHU, đồng thời xử lý nhiệt tốt.
• Bộ tách ẩm cục bộ ngưng tụ: giúp làm lạnh sơ bộ, không khí sẽ được làm lạnh rồi tách ẩm sơ bộ rồi sau đó được di chuyển vào bên trong dàn lạnh chính.
• Bộ phận chống rung: quạt hay máy thổi khí, bộ xử lý không khí sau khi vận hành sẽ tạo ra tiếng rung đáng kể. Vì vậy bộ phận chống rung ra đời giúp hạn chế tình trạng này.
• Bộ phận điều khiển trung tâm: có vai trò truyền phát tín hiệu điều khiển và thu nhận các tín hiệu từ các thiết bị phản hồi.

 

Nguyên tắc hoạt động của AHU

• Khi nhiệt độ ở bên trong phòng mà lớn hơn so với nhiệt độ được cài đặt thì ngay lập tức van 3 ngã sẽ thực hiện mở để nước lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt. Tới khi nhiệt độ mà thấp hơn nhiệt độ cài đặt thì lúc này van 3 ngã sẽ đóng lại, tạo điều kiện cho nước lạnh chảy sẽ qua đường bypass để về đến chiller.
• Không khí trước khi đưa vào hệ thống AHU đều được lọc qua một bộ phận tiền lọc cùng lọc túi, nếu cần đảm bảo độ sạch sao thì cần dùng thêm cả lọc HEPA. Không khí môi trường khi đi qua bộ lọc sẽ được tiếp xúc với dàn trao đổi nhiệt ở bên trong AHU, giúp tạo ra nguồn không khí lạnh, tiếp tục vào buồng tuần hoàn để khuếch tán không khí lạnh thông qua đường ống gió rồi mới tới phòng dùng điều hoà.
• Nhiệt độ không khí ở đầu ra sẽ được điều khiển qua tốc độ quạt gió cùng với valve nước lạnh. Nhưng hầu hết AHU thường có độ chính xác không cao nên nhiệm vụ của AHU chủ yếu là xử lý sơ bộ luồng không khí. Để có được độ ẩm chính xác thì phải lắp các FCU ở từng khu vực, qua đó đạt được hiệu quả đúng mong muốn.

Phân loại AHU

AHU được chia làm 2 loại khác nhau đó là AHU chạy nước và loại AHU gas lạnh trực tiếp. Mỗi loại có đặc điểm riêng, cụ thể như sau:

• AHU loại dùng nước: loại này bao gồm có dàn trao đổi nhiệt thường được sử dụng để trao đổi nhiệt ở giữa nước lạnh đi qua ống đồng. Không khí thổi qua quạt ly tâm, hệ thống điều khiển gồm có cảm biến độ ẩm, nhiệt độ, van ba ngã actuator và chiller… Khi nhiệt độ trong phòng lớn hơn nhiệt độ đặt thì lúc này van 3 ngã sẽ mở cho nước lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt cho tới khi nhiệt độ giảm xuống nhiệt độ đặt thì van 3 ngã mới đóng lại, lúc này nước lạnh sẽ chảy qua đường bypass rồi về thiết bị làm lạnh nước.
• AHU loại dùng gas lạnh trực tiếp: gồm có dàn trao đổi nhiệt để trao đổi nhiệt giữa gas lạnh đi qua ống đồng và không khí thổi qua nó thông qua lực hút của quạt ly tâm.