AHU là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của AHU

Trong bất kỳ hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) nào, việc đảm bảo chất lượng không khí luôn là ưu tiên hàng đầu. Để làm được điều đó, một thiết bị trung tâm đóng vai trò không thể thiếu, được ví như “trái tim” của toàn bộ hệ thống đó chính là AHU. Vậy AHU là gì? Tại sao nó lại quan trọng đến vậy? Hãy cùng Cinvico tìm hiểu trong bài viết này.

AHU là gì?

AHU là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Air Handling Unit, có nghĩa là Bộ xử lý không khí. Đây là một thiết bị dạng hộp lớn, chứa các thành phần cần thiết để xử lý không khí như: lọc bụi, gia nhiệt (làm nóng), làm lạnh, và điều chỉnh độ ẩm. Sau khi xử lý, không khí sạch và đạt chuẩn sẽ được AHU phân phối đến các khu vực được chỉ định thông qua hệ thống ống gió.

Trong các khu vực yêu cầu kiểm soát chất lượng không khí nghiêm ngặt như phòng sạch, AHU đóng vai trò then chốt giúp duy trì điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch đạt chuẩn.

Cấu tạo chi tiết của một hệ thống AHU

AHU được cấu tạo từ nhiều bộ phận ghép lại theo dạng module, cho phép thiết kế linh hoạt tùy theo từng công trình. Một số bộ phận chính của AHU gồm:

1. Vỏ bảo vệ (Khung AHU)

Đây là lớp khung bên ngoài, thường được làm từ nhôm định hình và có các tấm panel hai lớp. Giữa hai lớp panel là vật liệu cách nhiệt (như PU foam) và cách âm. Thiết kế này giúp bảo vệ các linh kiện bên trong, giảm thiểu thất thoát nhiệt và hạn chế tiếng ồn ra môi trường xung quanh.

2. Quạt gió

Trái tim của AHU là quạt gió, thường là loại quạt ly tâm hiệu suất cao. Quạt có nhiệm vụ hút không khí từ buồng hòa trộn, đẩy qua các bộ phận xử lý (lọc, dàn trao đổi nhiệt) và phân phối vào hệ thống ống gió. Đối với các AHU lắp đặt ngoài trời, quạt và động cơ sẽ được trang bị thêm lớp bảo vệ chống ăn mòn.

3. Dàn trao đổi nhiệt (Heat Exchanger)

Đây là nơi diễn ra quá trình làm nóng hoặc làm lạnh không khí. Dàn trao đổi nhiệt bao gồm các cuộn ống đồng hoặc nhôm, nơi nước lạnh từ Chiller hoặc nước nóng từ Boiler sẽ chảy qua. Khi không khí tiếp xúc với bề mặt các ống này, nhiệt độ sẽ được trao đổi để đạt mức yêu cầu.

4. Bộ lọc khí

Bộ lọc khí chịu trách nhiệm loại bỏ bụi bẩn, vi khuẩn và các chất ô nhiễm khỏi không khí. Hệ thống lọc thường được phân thành nhiều cấp:

• Lọc thô (Pre-filter): Loại bỏ các hạt bụi lớn.
• Lọc túi/Lọc tinh (Bag/Fine filter): Loại bỏ các hạt bụi nhỏ hơn.
• Màng lọc HEPA/ULPA: Sử dụng trong các môi trường yêu cầu độ sạch cực cao như phòng sạch, phòng mổ, có khả năng loại bỏ tới 99,99% các hạt bụi siêu nhỏ.

5. Buồng hòa trộn

Nơi không khí tươi từ bên ngoài (Fresh Air) và không khí hồi từ trong phòng (Return Air) được trộn lẫn với nhau theo một tỷ lệ nhất định. Việc này giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể vì không phải xử lý toàn bộ lượng không khí mới từ đầu.

6. Các bộ phận quan trọng khác

• Bộ phận chống rung: Thường là các lò xo hoặc đệm cao su, được lắp đặt giữa quạt và khung AHU để giảm thiểu rung động và tiếng ồn trong quá trình hoạt động.
• Điện trở sưởi (Heater): Sử dụng trong mùa đông hoặc các ứng dụng cần kiểm soát độ ẩm, có chức năng sấy khô và làm nóng không khí.
• Hệ thống điều khiển: Bao gồm các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, van điều khiển (van 3 ngã), bộ biến tần (VSD) cho quạt giúp toàn bộ hệ thống vận hành một cách tự động và chính xác.

Nguyên lý hoạt động của AHU

Hòa trộn không khí:

• Tại buồng hòa trộn, van điều chỉnh sẽ mở để lấy một phần không khí tươi từ bên ngoài và trộn với không khí hồi từ trong phòng. Tỷ lệ này được điều chỉnh để tối ưu hóa năng lượng.

Lọc không khí:

• Luồng không khí hỗn hợp này sẽ được quạt hút và đẩy qua hệ thống lọc. Tại đây, bụi bẩn và các chất ô nhiễm sẽ bị giữ lại, đảm bảo không khí trở nên sạch hơn.

Xử lý nhiệt – ẩm:

Không khí sạch tiếp tục đi qua dàn trao đổi nhiệt.

• Khi cần làm lạnh: Van 3 ngã sẽ mở để nước lạnh từ hệ thống Chiller chảy qua dàn coil. Không khí nóng đi qua sẽ truyền nhiệt cho nước lạnh và hạ nhiệt độ xuống.
• Khi cần sưởi ấm: Nước nóng từ Boiler hoặc điện trở sưởi sẽ hoạt động, làm nóng không khí đi qua.

Phân phối không khí:

• Sau khi đạt được nhiệt độ và độ sạch yêu cầu, không khí được quạt đẩy vào hệ thống ống gió, từ đó phân phối đến các không gian cần điều hòa.

Điều khiển tự động:

• Toàn bộ quá trình được giám sát bởi hệ thống điều khiển trung tâm. Các cảm biến sẽ liên tục gửi tín hiệu về bộ điều khiển. Khi nhiệt độ phòng đạt đến mức cài đặt, van 3 ngã sẽ đóng lại, cho nước lạnh/nóng đi theo đường bypass về máy chủ, giúp tiết kiệm năng lượng. Tốc độ quạt cũng có thể được điều chỉnh để kiểm soát lưu lượng gió.

Ứng dụng phổ biến của hệ thống AHU

Nhờ khả năng xử lý không khí với lưu lượng lớn và yêu cầu kỹ thuật cao, AHU được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại công trình:

• Tòa nhà thương mại, văn phòng: Các cao ốc, trung tâm thương mại, hội trường lớn nơi cần một hệ thống điều hòa không khí trung tâm mạnh mẽ và ổn định.
• Nhà máy, nhà xưởng sản xuất: Đặc biệt trong các ngành công nghiệp như điện tử, dệt may, thực phẩm, nơi cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch để không ảnh hưởng đến sản phẩm.
• Phòng sạch: Dùng trong sản xuất dược phẩm, vi điện tử, thí nghiệm y tế, nơi yêu cầu độ sạch cao. Hệ thống AHU kết hợp cùng panel phòng sạch giúp tăng khả năng cách ly bụi bẩn và vi khuẩn, đảm bảo môi trường tuyệt đối vô trùng.
• Bệnh viện, phòng thí nghiệm: Đảm bảo không khí vô trùng cho phòng mổ, phòng Lab và các khu vực chăm sóc đặc biệt.
• Khách sạn, trung tâm hội nghị: Cung cấp không khí trong lành, mát mẻ cho các không gian rộng lớn, đông người.

AHU với khả năng lọc khí, kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm vượt trội là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống HAVC và quá trình lắp đặt phòng sạch, đảm bảo môi trường đạt chuẩn cho dược phẩm, điện tử, y tế.

Tại Cinvico, đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm luôn sẵn sàng tư vấn, thiết kế và thi công hệ thống phòng sạch tối ưu. Liên hệ ngay để được hỗ trợ chuyên nghiệp!