Tìm Hiểu Về AHU (Air Handling Unit): Cấu Tạo, Hoạt Động & Ứng Dụng

AHU Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động và Ứng Dụng Trong Hệ Thống HVAC – Giới Thiệu AHU Dezenno Max Từ DeAir

AHU (Air Handling Unit) đóng vai trò là một bộ phận không thể thiếu trong hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) của các công trình hiện đại. Được ví như "bộ não" của hệ thống xử lý không khí, AHU đảm nhiệm các chức năng quan trọng như trao đổi nhiệt, xử lý nhiệt ẩm và tạo độ sạch cho không khí trước khi cấp đến các khu vực khác nhau trong tòa nhà. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn sâu sắc về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng đa dạng của AHU, đồng thời giới thiệu dòng sản phẩm AHU Dezenno Max chất lượng cao do Công ty Cổ phần DeAir sản xuất.

1. AHU Là Gì? Định Nghĩa và Vai Trò

AHU (Air Handling Unit) là thiết bị xử lý không khí trung tâm trong hệ thống HVAC. Đúng như tên gọi, AHU thực hiện các quá trình xử lý không khí bao gồm:

• Lọc bụi và các chất ô nhiễm.
• Gia nhiệt (heating).
• Làm lạnh (cooling).
• Khử ẩm (dehumidification).
• Làm ẩm (humidification).

Sau quá trình xử lý, không khí đạt tiêu chuẩn về nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch sẽ được phân phối đến các không gian sử dụng thông qua hệ thống ống gió. AHU là một phần cốt lõi của hệ thống HVAC, được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất, tòa nhà thương mại, bệnh viện, khách sạn và nhiều công trình khác. Thậm chí, trong các hệ thống phòng sạch, AHU đóng vai trò then chốt trong việc duy trì môi trường vô trùng và kiểm soát chất lượng không khí.

2. Cấu Tạo Chi Tiết Của Một Hệ Thống AHU

Một hệ thống AHU điển hình được lắp ghép từ nhiều module khác nhau, với các thành phần cơ bản sau:

• Vỏ bảo vệ (Casing): Thường được làm từ khung nhôm định hình và panel cách nhiệt, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong và giảm thiểu thất thoát nhiệt. Thiết kế bo tròn giúp chống bám bụi.
• Quạt gió (Fan): Thường là quạt ly tâm, có nhiệm vụ tạo động lực và lưu chuyển dòng không khí qua AHU và hệ thống ống gió. Quạt cấp (supply fan) đưa không khí đã xử lý đến các khu vực, quạt hồi (return fan) hút không khí đã qua sử dụng trở lại AHU, và có thể có quạt thải (exhaust fan) để thải khí ra ngoài. Đối với phòng sạch, quạt cần có khả năng chịu được áp suất tĩnh cao (lên đến 1000Pa).
• Bộ lọc khí (Air Filter): Đây là thành phần quan trọng để đảm bảo chất lượng không khí. Hệ thống lọc thường bao gồm nhiều cấp độ:
  • Lọc thô (Pre-filter): Loại bỏ các hạt bụi lớn ban đầu.
  • Lọc túi (Bag filter) hoặc lọc tinh: Loại bỏ các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn.
  • Lọc HEPA (High-Efficiency Particulate Air): Dành cho các môi trường yêu cầu độ sạch cao như phòng sạch, có khả năng loại bỏ các hạt bụi siêu nhỏ và vi sinh vật.
• Dàn trao đổi nhiệt (Heat Exchanger Coil): Thực hiện quá trình gia nhiệt hoặc làm lạnh không khí. Có hai loại dàn trao đổi nhiệt phổ biến:
  • Dàn lạnh (Cooling Coil): Sử dụng nước lạnh (từ Chiller) hoặc gas lạnh trực tiếp (DX Coil) để làm mát không khí.
  • Dàn gia nhiệt (Heating Coil): Sử dụng nước nóng (từ Boiler) hoặc điện trở để sưởi ấm không khí.
• Bộ gia ẩm (Humidifier): Bổ sung độ ẩm vào không khí khi cần thiết. Có nhiều phương pháp tạo ẩm như phun sương, tấm thấm ẩm, hóa hơi nước.
• Bộ khử ẩm (Dehumidifier): Loại bỏ hơi ẩm dư thừa trong không khí. Nguyên lý hoạt động có thể dựa trên làm lạnh ngưng tụ hoặc sử dụng chất hút ẩm.
• Buồng hòa trộn (Mixing Chamber): Nơi hòa trộn giữa gió tươi (lấy từ bên ngoài) và gió hồi (từ không gian sử dụng) để điều chỉnh chất lượng và tiết kiệm năng lượng. Thường có các van điều chỉnh (damper) để kiểm soát tỷ lệ gió tươi và gió hồi.
• Bộ phận giảm chấn và tiêu âm (Vibration Isolator & Sound Attenuator): Giảm thiểu rung động và tiếng ồn do quạt và dòng khí gây ra.
• Bộ phận điều khiển (Control System): Bao gồm các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, van điều khiển (ví dụ: van ba ngã actuator điều khiển lưu lượng nước lạnh/nóng) và bộ điều khiển trung tâm. Hệ thống điều khiển giúp AHU hoạt động ổn định và đáp ứng các yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm đặt ra.
• Điện trở sưởi (Electric Heater): Có thể được sử dụng để xử lý ẩm hoặc gia nhiệt bổ sung.
• Bộ tách ẩm cục bộ ngưng tụ (Pre-cooling Dehumidifier): Làm lạnh sơ bộ và tách ẩm trước khi không khí vào dàn lạnh chính.

3. Nguyên Lý Hoạt Động Của Hệ Thống AHU

Nguyên lý hoạt động cơ bản của AHU như sau:

1. Gió tươi từ bên ngoài được đưa vào AHU và hòa trộn với gió hồi từ không gian sử dụng tại buồng hòa trộn. Tỷ lệ gió tươi và gió hồi được điều chỉnh bằng các van điều chỉnh (damper).
2. Hỗn hợp không khí đi qua bộ phận tiền lọc (lọc thô và lọc túi) để loại bỏ bụi bẩn ban đầu. Đối với các môi trường yêu cầu cao về độ sạch, không khí sẽ tiếp tục được lọc qua màng lọc HEPA.
3. Không khí sau khi lọc sẽ đi qua dàn trao đổi nhiệt (lạnh hoặc nóng) tùy thuộc vào yêu cầu điều chỉnh nhiệt độ. Van ba ngã điều khiển lưu lượng nước lạnh/nóng chảy qua dàn trao đổi nhiệt để đạt được nhiệt độ mong muốn. Tốc độ quạt gió cũng có thể được điều chỉnh để kiểm soát nhiệt độ không khí đầu ra.
4. Tiếp theo, không khí có thể đi qua bộ phận gia ẩm hoặc khử ẩm nếu cần điều chỉnh độ ẩm.
5. Cuối cùng, không khí đã được xử lý sẽ được quạt cấp thổi qua hệ thống ống gió để đến các khu vực cần điều hòa không khí.
6. Gió hồi từ các khu vực sử dụng sẽ được quạt hồi hút trở lại AHU để hòa trộn với gió tươi, hoặc một phần gió hồi có thể được thải ra ngoài.

Cần lưu ý rằng, các hệ thống AHU thường được sử dụng để xử lý sơ bộ luồng không khí. Để kiểm soát độ ẩm một cách chính xác hơn tại từng khu vực cụ thể, người ta thường kết hợp sử dụng thêm các thiết bị như FCU (Fan Coil Unit).

4. Các Loại AHU Phổ Biến

AHU được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau:

• Theo phương pháp làm lạnh:
  • AHU chạy nước (Water AHU): Sử dụng nước lạnh từ Chiller để làm mát không khí qua dàn trao đổi nhiệt. Van ba ngã điều khiển lưu lượng nước lạnh.
  • AHU dùng gas lạnh trực tiếp (DX AHU - Direct Expansion AHU): Sử dụng gas lạnh để trao đổi nhiệt trực tiếp với không khí qua dàn lạnh DX.
• Theo cấu trúc và vị trí lắp đặt:
  • AHU kiểu nằm ngang (Horizontal AHU): Phù hợp với không gian rộng theo chiều ngang.
  • AHU kiểu đứng (Vertical AHU): Thiết kế nhỏ gọn cho không gian hạn chế về diện tích sàn.
  • AHU nguyên khối (Packaged AHU): Tích hợp tất cả các bộ phận trong một vỏ duy nhất, dễ lắp đặt cho các ứng dụng nhỏ và vừa. Thường được lắp đặt ngoài trời, trên mái nhà (Rooftop Unit - RTU).
  • AHU rời (Modular AHU): Cấu tạo từ nhiều module riêng biệt, linh hoạt trong thiết kế và lắp đặt cho các dự án lớn.
• Theo ứng dụng:
  • Clean Room AHU: Thiết kế đặc biệt cho phòng sạch với nhiều cấp lọc hiệu suất cao (bao gồm lọc HEPA), vật liệu không phát sinh bụi và dễ dàng vệ sinh.
  • Hygiene AHU: Dành cho các ứng dụng yêu cầu vệ sinh cao như bệnh viện, phòng thí nghiệm.
  • Comfort AHU: Dành cho các ứng dụng thông thường như văn phòng, trung tâm thương mại.

5. Ứng Dụng Rộng Rãi Của AHU Trong Thực Tế

AHU được ứng dụng trong vô số các lĩnh vực khác nhau:

• Tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, khách sạn: Cung cấp hệ thống điều hòa không khí trung tâm, đảm bảo môi trường thoải mái cho người sử dụng.
• Nhà máy sản xuất công nghiệp, nhà xưởng: Kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch, đảm bảo chất lượng sản phẩm và hoạt động ổn định của thiết bị.
• Phòng sạch (Cleanroom): Đặc biệt quan trọng trong các ngành dược phẩm, thực phẩm, điện tử, y tế (phòng mổ, phòng thí nghiệm), nơi yêu cầu môi trường không khí vô trùng và kiểm soát chặt chẽ các hạt bụi.
• Bệnh viện, phòng thí nghiệm: Đảm bảo không khí sạch và kiểm soát các yếu tố môi trường để phục vụ quá trình điều trị và nghiên cứu.
• Văn phòng, trường học: Cải thiện chất lượng không khí và tạo môi trường làm việc, học tập tốt hơn.
• Các cơ sở sinh hoạt cao cấp, nhà hát: Cung cấp hệ thống điều hòa công suất lớn, đảm bảo tiêu chuẩn tiện nghi.

6. Các Thông Số Kỹ Thuật Quan Trọng Khi Lựa Chọn AHU

Việc lựa chọn AHU phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu suất và tiết kiệm năng lượng cho hệ thống HVAC. Các kỹ sư thiết kế cần nắm rõ các thông số kỹ thuật sau:

• Tổng công suất lạnh/sưởi (Total Capacity): Đơn vị kW.
• Công suất lạnh hữu ích (Sensible Capacity): Đơn vị kW.
• Lưu lượng gió cấp (Supply Air Volume): Đơn vị l/s hoặc m³/h.
• Nhiệt độ gió vào dàn lạnh/sưởi (Entering Air Temperature - DB/WB): Đơn vị °C (nhiệt độ khô/nhiệt độ ướt).
• Nhiệt độ gió ra dàn lạnh/sưởi (Leaving Air Temperature - DB/WB): Đơn vị °C.
• Lưu lượng gió tươi (Fresh Air Volume): Đơn vị l/s hoặc m³/h.
• Nhiệt độ gió tươi (Fresh Air - DB/WB): Đơn vị °C.
• Áp suất tĩnh bên ngoài (External Static Pressure): Đơn vị Pa.
• Lưu lượng nước lạnh/nóng (Cooling/Heating Water Flow): Đơn vị l/s.
• Nhiệt độ nước lạnh/nóng vào/ra dàn (On-Off Coil Water Temp): Đơn vị °C.
• Loại bộ lọc chính (Main Filter Type): Panel/Bag/Hepa Filter.
• Công suất quạt cấp (Supply Fan Power): Đơn vị kW.

Ngoài ra, các yếu tố như kích thước, trọng lượng, vật liệu chế tạo, độ ồn và khả năng điều khiển cũng cần được xem xét kỹ lưỡng. Việc lựa chọn bộ lọc khí chất lượng và phù hợp với công suất thiết kế có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng không khí sạch cấp cho phòng.

7. Giới Thiệu AHU Dezenno Max – Giải Pháp Xử Lý Không Khí Ưu Việt Từ DeAir

Công ty Cổ phần DeAir là một đơn vị uy tín tại Việt Nam chuyên sản xuất và cung cấp các thiết bị HVAC, bao gồm cả Hệ thống xử lý không khí AHU. Với sự tận tâm và không ngừng cải tiến, DeAir mang đến các giải pháp xử lý ẩm và không khí hiệu quả, tiết kiệm năng lượng.

Trong đó, dòng sản phẩm AHU Dezenno Max được DeAir đặc biệt chú trọng phát triển, hướng đến giải pháp xử lý không khí tối ưu cho cả không gian thương mại và sản xuất. AHU Dezenno Max sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật, đáp ứng các yêu cầu khắt khe của ngành kỹ thuật:

• Hiệu suất xử lý không khí cao: Đảm bảo cung cấp không khí sạch, ổn định về nhiệt độ và độ ẩm cho các ứng dụng khác nhau.
• Tiết kiệm năng lượng: Áp dụng các công nghệ tiên tiến như biến tần (VSD - Variable Speed Drive) để điều chỉnh tốc độ quạt và bộ thu hồi nhiệt (Heat Recovery) (tùy chọn), giúp giảm thiểu chi phí vận hành.
• Vận hành êm ái: Thiết kế tối ưu hóa luồng gió và sử dụng các vật liệu giảm chấn, tiêu âm, đảm bảo môi trường làm việc và sinh hoạt yên tĩnh.
• Độ bền và tuổi thọ cao: Sử dụng vật liệu chất lượng cao, chống ăn mòn, đảm bảo hoạt động ổn định và bền bỉ trong thời gian dài.
• Thiết kế module hóa: Dễ dàng lắp đặt, bảo trì và nâng cấp, linh hoạt đáp ứng các yêu cầu khác nhau của dự án.
• Tính linh hoạt cao: Có thể tùy chỉnh công suất, chức năng và kích thước để phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.
• Kiểm soát thông minh: Tích hợp hệ thống điều khiển tiên tiến, có khả năng kết nối với hệ thống quản lý tòa nhà BMS (Building Management System) qua các giao thức tiêu chuẩn.
• Ưu thế sản xuất tại Việt Nam: DeAir chủ động trong việc tùy biến sản phẩm, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật nhanh chóng và dịch vụ sau bán hàng tận tâm.
• Dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật 24/7 và bảo trì định kỳ: DeAir cam kết đồng hành cùng khách hàng trong suốt quá trình sử dụng.

Với những ưu điểm vượt trội, AHU Dezenno Max từ DeAir là một lựa chọn đáng tin cậy cho các kỹ sư và nhà thầu đang tìm kiếm giải pháp xử lý không khí hiệu quả và tiết kiệm năng lượng cho các công trình tại Việt Nam.

8. Hướng Dẫn Sử Dụng và Bảo Trì AHU Cơ Bản

Để đảm bảo AHU hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ, việc sử dụng và bảo trì đúng cách là rất quan trọng. Dưới đây là một số hướng dẫn cơ bản:

• Kiểm tra định kỳ các thông số cơ bản: Nhiệt độ gió cấp, vận tốc gió, áp suất gió, nguồn điện.
• Vệ sinh thiết bị thường xuyên: Đặc biệt là các bộ lọc khí. Tắt nguồn hệ thống trước khi vệ sinh để đảm bảo an toàn.
• Kiểm tra các bộ phận bên trong: Dây curoa quạt, cánh quạt, bạc đạn, ổ bi.
• Vệ sinh dàn làm lạnh: Sử dụng nước cao áp (cẩn thận) và làm khô sau khi vệ sinh.
• Kiểm tra và khởi chạy lại hệ thống: Đảm bảo mọi bộ phận đã được bảo trì trước khi khởi động.
• Theo dõi tính ổn định: Sau khi bảo trì và khởi động lại.

Khi gặp các sự cố bất thường, nên liên hệ với nhà cung cấp để được hỗ trợ kịp thời, tránh tự ý thao tác gây hư hỏng nghiêm trọng hơn.

9. Các Sự Cố Thường Gặp Của AHU

Trong quá trình sử dụng, AHU có thể gặp một số sự cố như:

• Hệ thống không chạy dù đã cắm điện.
• Hệ thống phát ra tiếng ồn lớn.
• Hiệu suất hoạt động không đảm bảo.
• Không nhận được tín hiệu điều khiển.
• Cạn khí gas (đối với DX AHU).
• Xuất hiện đèn báo lỗi.

Việc bảo trì định kỳ và kiểm tra thường xuyên sẽ giúp phát hiện và xử lý sớm các vấn đề, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.

Kết Luận

AHU là một thành phần quan trọng và không thể thiếu trong hệ thống HVAC hiện đại, đóng vai trò quyết định trong việc đảm bảo chất lượng không khí, nhiệt độ và độ ẩm cho các công trình. Việc hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các yếu tố lựa chọn AHU là điều cần thiết đối với các kỹ sư và nhà thầu HVAC. Với những ưu điểm vượt trội về hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và độ bền, AHU Dezenno Max do Công ty Cổ phần DeAir sản xuất hứa hẹn sẽ là một giải pháp xử lý không khí hiệu quả và đáng tin cậy cho nhiều ứng dụng khác nhau tại Việt Nam.

Xem thêm:

Air Handling Units Explained - The Engineering Mindset

Liên Hệ DeAir: Địa Chỉ, Bản Đồ, Hotline & Form Liên Hệ Nhanh