AHU: Tổng quan về Định nghĩa, Cấu tạo, Nguyên lý, Ứng dụng và Mối liên kết với FFU

AHU - Air Handling Unit là một bộ xử lý không khí trung tâm, một thiết bị tích hợp trong hệ thống HVAC Heating, Ventilation, and Air Conditioning, có chức năng xử lý và kiểm soát toàn diện về nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng và độ sạch của không khí cho một không gian rộng lớn hoặc toàn bộ tòa nhà.

Cấu tạo của AHU là một hệ thống phức hợp dạng module, bao gồm các thành phần chính như quạt cấp, dàn trao đổi nhiệt heating/cooling coil, bộ lọc không khí, buồng hòa trộn, bộ giảm âm và vỏ máy cách nhiệt.

AHU hoạt động theo nguyên lý tuần hoàn và xử lý không khí, trong đó nó hút một phần không khí tươi từ bên ngoài và một phần khí hồi từ trong phòng về, sau đó thực hiện các quá trình xử lý làm lạnh/gia nhiệt, lọc bụi, điều chỉnh độ ẩm rồi cấp lại không khí đã qua xử lý vào không gian sử dụng thông qua một hệ thống ống gió.

AHU được ứng dụng phổ biến trong các không gian lớn yêu cầu kiểm soát môi trường chặt chẽ và đồng bộ như trung tâm thương mại, tòa nhà văn phòng, bệnh viện, nhà hát, nhà máy sản xuất và nhà xưởng công nghiệp.

Trong các phòng sạch cấp độ cao, AHU thường đóng vai trò xử lý không khí sơ bộ make-up air, cung cấp môi trường nền ổn định về nhiệt độ và độ ẩm, sau đó FFU sẽ đảm nhận nhiệm vụ lọc tinh tại điểm cuối để đạt được cấp độ sạch theo yêu cầu.

1. AHU  - Air Handling Unit là gì?

AHU - Air Handling Unit hay Bộ xử lý không khí, là một thiết bị dạng hộp lớn được tích hợp, đóng vai trò là "lá phổi" của hệ thống điều hòa không khí và thông gió HVAC trung tâm. Khác với các thiết bị điều hòa không khí cục bộ như máy lạnh treo tường, AHU không tự tạo ra hơi lạnh hay hơi nóng mà nhận nguồn năng lượng này từ một hệ thống trung tâm như Water Chiller hoặc VRV/VRF. Chức năng chính của nó là xử lý toàn diện luồng không khí: lọc bụi, kiểm soát nhiệt độ, điều chỉnh độ ẩm, và phân phối luồng không khí đã qua xử lý đến nhiều khu vực khác nhau thông qua hệ thống ống gió.

2.Cấu tạo chi tiết của một AHU

Một AHU tiêu chuẩn được lắp ghép từ nhiều module chức năng khác nhau như buồng hòa trộn, bộ lọc không khí, dàn trao đổi nhiệt, quạt cấp, và một vài module khác, mỗi module đảm nhận một nhiệm vụ riêng biệt trong chu trình xử lý không khí.

Chi tiết cấu tạo của AHU được liệt kê dưới đây: 

• Buồng hòa trộn - Mixing Box: Đây là nơi không khí tươi từ bên ngoài fresh air và không khí hồi từ trong phòng return air được hòa trộn với nhau theo một tỷ lệ đã được cài đặt, giúp tiết kiệm năng lượng thay vì phải xử lý 100% không khí tươi.
• Bộ lọc không khí - Filter Section: AHU thường có ít nhất hai cấp lọc: lọc thô và lọc túi/lọc thứ cấp. Lọc thô giữ lại các hạt bụi lớn để bảo vệ các linh kiện bên trong, trong khi lọc thứ cấp ví dụ F8 loại bỏ các hạt bụi mịn hơn trước khi cấp vào phòng.
• Dàn trao đổi nhiệt - Heating/Cooling Coil: Đây là "trái tim" của việc kiểm soát nhiệt độ. Dàn làm lạnh cooling coil chứa nước lạnh hoặc gas lạnh để hạ nhiệt độ không khí vào mùa hè. Dàn gia nhiệt heating coil chứa nước nóng hoặc điện trở để làm ấm không khí vào mùa đông.
• Quạt cấp - Supply Fan: Quạt cấp, thường là quạt ly tâm, có nhiệm vụ hút toàn bộ không khí đã qua xử lý và đẩy chúng vào hệ thống ống gió để phân phối đến các khu vực trong tòa nhà.

• Các module chức năng khác: Tùy vào yêu cầu, AHU có thể có thêm bộ tạo ẩm humidifier, bộ hút ẩm dehumidifier và bộ giảm âm sound attenuator để giảm tiếng ồn từ quạt.

  

3.Nguyên lý hoạt động chi tiết của AHU

Nguyên lý hoạt động của AHU là một chu trình xử lý không khí tuần hoàn khép kín, được kiểm soát chặt chẽ qua 5 bước hòa trộn không khí, lọc bụi, xử lý nhiệt, xử lý độ ẩm, phân phối không khí chính để đảm bảo chất lượng không khí đầu ra.

Các bước được liệt kê chi tiết bên dưới:

• Bước 1: Hòa trộn không khí: Tại buồng hòa trộn, một phần không khí tươi từ môi trường và một phần không khí hồi từ trong phòng được trộn lẫn. Các van điều tiết sẽ tự động điều chỉnh tỷ lệ này để tối ưu hóa việc tiết kiệm năng lượng.
• Bước 2: Lọc bụi: Luồng không khí hỗn hợp được dẫn qua các cấp lọc. Lọc thô G4 giữ lại côn trùng, bụi lớn. Lọc túi F8 giữ lại các hạt bụi mịn hơn, đảm bảo không khí tương đối sạch trước khi vào dàn trao đổi nhiệt.
• Bước 3: Xử lý nhiệt độ: Không khí tiếp tục đi qua dàn trao đổi nhiệt. Tùy vào chế độ cài đặt, cooling coil sẽ làm lạnh hoặc heating coil sẽ gia nhiệt để đưa không khí về mức nhiệt độ mong muốn.
• Bước 4: Xử lý độ ẩm - Tùy chọn: Nếu độ ẩm không khí quá thấp, bộ tạo ẩm sẽ hoạt động. Nếu độ ẩm quá cao, quá trình không khí đi qua cooling coil lạnh sẽ làm ngưng tụ hơi nước và giảm độ ẩm.

• Bước 5: Phân phối không khí: Cuối cùng, quạt cấp sẽ đẩy luồng không khí đã được xử lý toàn diện vào hệ thống ống gió. Từ đây, không khí được phân phối đến từng phòng, từng khu vực thông qua các miệng gió.

  

4.Ứng dụng chính của AHU

Với khả năng xử lý không khí trên quy mô lớn, AHU là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống HVAC của các công trình lớn và các cơ sở sản xuất công nghiệp.

• Trong các Tòa nhà thương mại và Dịch vụ: AHU cung cấp không khí mát mẻ, trong lành và dễ chịu cho các không gian rộng lớn như trung tâm thương mại, khách sạn, văn phòng, nhà hát, sân bay, đảm bảo sự thoải mái cho hàng ngàn người.

  Trải nghiệm người dùng: Ông Trọng Nhân, Giám đốc vận hành một tòa nhà văn phòng tại Hà Nội, cho biết: "Hệ thống AHU trung tâm giúp chúng tôi duy trì nhiệt độ ổn định ở 24°C và không khí luôn thoáng đãng ở mọi tầng. Điều này không chỉ tăng sự hài lòng của khách thuê mà còn giúp tối ưu hóa chi phí điện năng."

• Trong các Nhà máy sản xuất công nghiệp: AHU giúp kiểm soát chặt chẽ môi trường sản xuất nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch, vốn là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm trong các ngành như dệt may, thực phẩm, và đặc biệt là dược phẩm.

  Trải nghiệm người dùng: Bà Mai Hương, Trưởng ban quản lý dự án một nhà máy dược phẩm, chia sẻ: "Việc lắp đặt AHU chuyên dụng cho phép chúng tôi kiểm soát độ ẩm dưới 50% và nhiệt độ ổn định ở 22°C, đảm bảo nguyên liệu không bị vón cục và quy trình sản xuất luôn ổn định."

  

5. Mối liên kết và sự khác biệt giữa AHU và FFU

AHU và FFU không phải là hai thiết bị thay thế cho nhau, mà là hai công cụ có chức năng khác biệt và thường kết hợp với nhau để tạo ra một hệ thống phòng sạch hoàn chỉnh và hiệu quả.

• AHU và FFU khác nhau như thế nào? Sự khác biệt cơ bản nằm ở chức năng và quy mô: AHU xử lý không khí toàn diện trên quy mô lớn, trong khi FFU chỉ tập trung vào việc lọc tinh không khí tại một khu vực nhỏ.