NGUYÊN LÝ VÀ THÀNH PHẦN CỦA AHU

KỸ THUẬT THI CÔNG LẮP ĐẶT ỐNG PPR

19/11/2020

THỬ VÀ NGHIỆM THU HT THOÁT NƯỚC THEO TCVN

20/11/2020

NGUYÊN LÝ VÀ THÀNH PHẦN CỦA AHU

A. ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA AHU (AIR HANDING UNIT)

a. Đinh nghĩa

AHU (Air Handling Unit) vốn là dàn trao đổi nhiệt để xử lý nhiệt ẩm không khí. Không khí đi qua AHU sẽ được xử lý để điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm bằng các nguyên lý nhiệt học. AHU thực chất là một dạng FCU với nhiều tuỳ biến và công năng hơn, công suất lớn hơn. AHU là một thiết bị cực kỳ quan trọng và phổ biến trong hệ thống HVAC, xuất hiện rất nhiều trong các toà nhà thương mại, trung tâm thương mại lớn có hệ thống chiller trung tâm, các xưởng xí nghiệp có phòng sạch hoặc sản xuất dược phẩm, vi mạch điện tử.

b. Phân loại:

Theo kiểu dáng:
- AHU kiểu Inline
- AHU kiểu L-shape
- AHU kiểu U-Shape
Theo nguyên lý làm lạnh
- AHU Supply 100%
- AHU Supply Mixer Air
- AHU Dehumidifier
- …

c. Nguyên lý hoạt động của AHU

Sơ đồ hệ thống AHU thì có rất nhiều dạng. Chúng ta thường gặp nhất dạng AHU có mixing box và AHU cấp khí trực tiếp ODA được nhận từ bộ xử lý không khí sơ bộ PAU. Ngoài ra còn nhiều dạng AHU đặc biệt với những yêu cầu đặc từ CĐT hoặc tiêu chuẩn nước sở tại như: AHU có bộ thu hồi nhiệt (heat exchanger, heat recovery wheel,…), AHU phòng mổ, AHU khử ẩm sâu, AHU cho phòng sạch mà có thêm các thiết bị thêm: dehumidifier, heating coils,…
Ở đây, mình sẽ nói về nguyên lý hoạt động của AHU phổ biến nhất là AHU Inline – Supply Mixed Air
(1) Không khí đầu vào bao gồm ODA (Outside Air) và IDA (Indoor Air hoặc còn gọi là Return Air) sẽ được tính toán và định lượng theo yêu và đọc hoà trộn tại hộ Mixing Box và được trạng thái không khí mới MA ( Mixing Air)
(2) Mixing Air từ buồng hoà trọn sẽ được đi qua bộ Pre-filter và Primary filter (G1 và G4 là 2 bộ lọc thường gặp đối với building hoặc trung tâm thương mại) để lọc đảm bảo yêu cầu về chất lượng không khí tương ứng với nhu cầu của khu vực điều hoà. Xem thêm các cấp lọc khác tại “Bảng tổng hợp các loại cấp lọc”
(3) Mixing Air sau khi được lọc sẽ trao đổi nhiệt với dàn coils của AHU (dàn coils này có thể là dàn heating coils hoặc cooling coils hoặc cả hai. Tuỳ vào khu vực và yêu cầu tiện nghi để áp dụng) ta sẽ có một thông số rất quan trọng trong việc chọn và xác định công suất của AHU là “on coils”. Dàn cooling coils có thể sử dụng môi chất là gas lạnh hoặc nước, glycon. Thường gặp nhất là môi chất nước. Nước được vận chuyển từ chiller thông qua hệ thống ống dẫn CHWS (7 độ C), CHWR ( 12 độ C).
(4) Trạng thái không khí “On coils” sẽ tiếp tục được đưa qua bộ heater để sấy không lên để đảm bảo chênh lệch nhiệt độ so với không khí trong phòng là không quá 10 độ C, khi đó ta được trạng thái không khí gọi là “Off coils” cũng là một thông số quan trọng để NCC có thể giúp bạn chọn được AHU phù hợp.
(5) Không khí “Off coils” sẽ được cung cấp vào không gian điều hoà thông qua các kênh ống dẫn, miệng gió,… để điều hoà.
(6) Để tái sử dụng một phần gió lạnh để phục vụ cho việc làm mát sơ bộ không khí đầu vào ODA (Outside), ta sử dụng một kênh ống dẫn từ không gian điều hoà kết nối với Mixing box để hoà trộn không khí.

AHU Inline – Supply Mixed Air

Bảng tổng hợp các loại cấp lọc

Thông số về bộ lọc của một AHU

B. THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA AHU (AIR HANDING UNIT)

a. Khung vỏ

Bộ khung được làm bằng thép ống kết hợp sơn tĩnh điện đảm bảo độ cứng, bền và chống ăn mòn khi vận chuyển cũng như khi lắp đặt và sử dụng. Góc nối được làm bằng hợp kim nhôm.
Chân đế AHU vững chắc làm bằng thép, sơn tĩnh điện, đế khung cũng thiết kế các lỗ để nâng hạ thuận tiện.
Panel chuẩn là loại 2 lớp vỏ, thiết kế theo kiểu tháo lắp được để có thể tháo lắp dễ dàng khi cần thiết mà không ảnh hưởng đến thẩm mỹ của toàn bộ tổ hợp AHU. Nơi tiếp xúc giữa panel và khung được dán gioăng chuyên dụng đảm bảo cách nhiệt và kín gió.

b. Quạt

Quạt ly tâm là loại quạt điều hòa không khí. Cánh quạt được điều khiển bởi động cơ ba pha. Quạt được phát triển sử dụng công nghệ cao và có tiếng ồn thấp, cấu trúc nhỏ gọn và được thiết kế riêng để chế tạo AHU.
Lưu lượng và phạm vi áp suất của quạt giao động là từ 1000m³ / h đến 20000m³ / h và 200Pa đến 850Pa, đây là thiết bị lý tưởng cho điều hòa không khí và các loại hệ thống thông gió khác.
Ngoài ra, quạt phải đạt chuẩn EC và được điểu khiển bằng bộ VSD để đảm bảo hiệu suất và tối ưu hoá chi phí vận hành.
Sau quạt sẽ được gắn bộ giảm âm thanh (silencer) nhằm giảm bớt độ ồn của quạt.

c. Dàn coil

Dàn Coil với hệ số truyền nhiệt cao
Tổn thất áp suất qua coil thấp
Hiệu quả trao đổi nhiệt ẩm tối ưu
Có thể kéo ra, đẩy vào bên hông tổ hợp
Dàn coil với dãy công suất rộng và phù hợp với nhiều môi chất

d. Bộ lọc
Bộ lọc gió phải đáp ứng được yêu cầu lọc của hệ thống hoặc từ CĐT. Các cấp lọc và số bộ lọc có thể thay đổi tuỳ vào nhu cầu của không gian điều hoà.

e. Heater

Bộ điện trở sấy là bộ phận giúp nâng nhiệt độ sau dàn coil lên để đảm bảo không khí đi vào không gian điều hoà không bị quá lạnh gây nên hiện tượng đọng sương.

f. Damper

Các Damper được gắn trước các ngõ đi về của không khí để kiểm soát lưu lượng không khí thông qua đó có thể điều chỉnh được tải lạnh và nồng độ CO2 trong không khí giúp đảm bảo không gia điều hoà luôn được điều hoà đúng yêu cầu kỹ thuật. Các damper này được gắn các bộ Actuators để có thể điều chỉnh từ xa thông các bộ điều khiển DDC, BMS,…

g. Valves & Actuators

AHU trong hệ thống điều hoà trung tâm Chiller. Thường được lắp rất nhiều loại van. Ngoài các van cơ vận hàng bằng tài dự phòng. Các van cân bằng 2 ngã, 3 ngã với bộ Actuators được sử dụng để điểu chỉnh lưu lượng nước tải lạnh thông qua bộ điều khiển DDC, BMS,…

h. Các cảm biến phụ trợ

Trong AHU có rất nhiều cảm biến giúp nâng cao hiệu quả làm việc của AHU cũng như bảo vệ, gửi tín hiệu điều khiển cho bộ xử lý DDC, BMS,…

Cảm biến nhiệt độ được gắn trước gõ ra vào của không khí (OA,RA,SA,…)
Cảm biến độ ẩm được gắn trước gõ ra vào của không khí (OA,RA,SA,…)
Cảm biến CO2 được gắn trên đường RA của AHU để xác định nồng độ CO2 cho phép. Tham khảo bài viết về nồng độ CO2, tại đây.
Cám biến chênh áp được đặt trước và sau quạt, trước và sao bộ lọc để xác định trạng thái làm việc, kiểm tra bảo trì bảo dưỡng.
Cảm biến khói được gắn trên đường RA của AHU để xác định nồng độ CO2 cho phép. Tham khảo bài viết về nồng độ CO2, tại đây.

Ngoài các thành cơ bản trên, còn rất nhiều các thiết bị có thể kết với AHU để hoạt động với mục đích cụ thể như: Dehumidifier, Heat Exchanger, Heat Recovery Wheel/ Plate, VAV, CAV,…