Air Handling Unit hay viết tắt là AHU phòng sạch. Đây là thiết bị quan trọng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống phòng sạch. Để hiểu rõ hơn về AHU trong phòng sạch, hãy cùng Đông Dương LFS khám phá những kiến thức quan trọng về thiết bị này nhé.
Mục lục
AHU là gì?
AHU viết tắt của Air Handling Unit là thiết bị quan trọng trong hệ thống HVAC dùng để xử lý không khí của các nhà máy, toà nhà cùng nhiều ứng dụng khác.
AHU cũng là một phần không thể thiếu trong các môi trường đòi hỏi độ sạch cao như nhà máy sản xuất thực phẩm, dược phẩm, điện tử, phòng mổ. Ngoài ra nó cũng được sử dụng trong các trung tâm thương mại, các toàn nhà lớn có hệ thống Chiller trung tâm.
Cấu tạo AHU trong phòng sạch
Đối với mỗi dự án đều có những đồi hỏi riêng biệt của nó, vì vậy AHU cũng sẽ được thiết kế tuỳ chỉnh theo yêu cầu của từng dự án. Tuy nhiên, các AHU đều có cấu tạo cơ bản như sau:
- Dàn nhiệt (Heater)
- Dàn lạnh
- Quạt gió
- Lưới lọc khí
- Vỏ bảo vệ
AHU phòng sạch được lắp ráp từ nhiều module khác nhau gồm: Buông hoà trộn, Bộ lọc bụi, dàn trao đổi nhiệt và hộp quạt. Buồng hoà trộn thường có hai cửa gắn van điều chỉnh: một cửa để lấy khí tươi và một cửa để kết nối với khí hồi.
Bên trong AHU, yêu cầu một bề mặt được thiết kế và gia công một cách tỉ mỉ, tương tự như trong các phòng sạch: các bề mặt phải mịn màng, không được để lại đinh tán, đai ốc, bu lông, ốc vít, hoặc khe hở. Các bộ phận giảm âm và giảm chấn được sử dụng để giảm tiếng ồn và rung động của quạt gió xuống mức tối thiểu có thể.
Các loại AHU phòng sạch
Có hai loại chính của Air Handling Unit (AHU), bao gồm AHU chạy nước và AHU loại gas lạnh trực tiếp, được sử dụng cả trong phòng sạch và các ứng dụng thông thường.
AHU sử dụng gas lạnh trực tiếp
Dàn trao đổi nhiệt trong Air Handling Unit thường được sử dụng để trao đổi nhiệt giữa gas lạnh đi qua các ống đồng và không khí được thổi qua chúng nhờ lực hút từ quạt ly tâm. Trước khi được đưa vào khu vực sử dụng, không khí thường được tiếp xúc với quá trình lọc thông qua bộ phận tiền lọc và lọc túi. Trong các nhu cầu sử dụng đòi hỏi độ sạch cao hơn, ta sẽ sử dụng thêm lọc HEPA
AHU sử dụng nước
AHU loại này sử dụng quá trinh trao đổi nhiệt giữa nước lạnh chảy qua các ống đồng và không khí được đẩy qua nó bằng quạt ly tâm. Hệ thống điều khiển có cảm biến theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, thiết bị làm lạnh.
Khi nhiệt độ trong phòng cao hơn so với nhiệt độ được cai đặt, van ba ngã sẽ mở ra để cho nước lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt cho đến khi nhiệt độ giảm xuống đến mức được cài đặt.
Nguyên lý hoạt động của AHU
AHU hoạt động với dàn trao đổi nhiệt – để trao đổi nhiệt khi nước đi qua các ống đồng và không khí thổi qua, quạt cao áp. Hệ thống điêu khiển của AHU gồm cảm biến nhiệt, van ba ngã, ….
Trong quá trình hoạt động, khi nhiệt độ phòng lớn hơn nhiệt độ tiêu chuẩn đã đặt thì van ba ngã sẽ mở ra cho dòng nước lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt. Khi nhiệt độ tụt xuống mức nhiệt độ đã cài đặt thì van ngã sẽ đóng lại nước lạnh đi qua bypass để đi về chiller. Trước khi không khí đưa vào AHU thì phải đi qua bộ lọc G4 cùng túi lọc. Như đã nêu ra ở trên với nhu cầu cao hơn thì chúng ta cần trang bị thêm bộ lọc HEPA.
Quạt cao áp đóng một vai trò quan trong trong việc thổi và lưu thông không khí trong cả hệ thống HVAC. Người ra thường dùng quạt 3 cấp độ với các AHU nhỏ và dùng VSD cho các quạt có công suất lớn. Thông qua viêc điều khiển từng % độ mở của valve nước lạnh, tốc độ quạt gió để điều khiển nhiệt độ không khí dầu ra. Tuy nhiên, các AHU này sẽ có độ chính xác không cao, nó chỉ dùng để xử lý bộ không khí, nếu muốn có nhiệt độ và độ ẩm chính xác, các FCU tại từng khu vực sẽ làm việc tốt hơn. AHU thường sử dụng quạt ly tâm, với ứng dụng trong phòng sạch ngoại áp suất tĩnh của quạt lên đến 1000Pa
Các tính công suất AHU
Để tính toán công suất cần cho hệ thống AHU (Air Handling Unit), bạn cần xem xét một số yếu tố quan trọng sau đây:
- Kích thước phòng sạch: Đo kích thước của phòng sạch bằng chiều rộng, chiều dài và chiều cao của nó.
- Cấp độ sạch của phòng sạch: Đây là mức độ sạch mà phòng sạch cần duy trì. Các phòng sạch có các cấp độ sạch khác nhau, ví dụ: lớp LAFW (Least Allowable Filtration Workstation), lớp 100, lớp 10, v.v. Cấp độ sạch sẽ quyết định số lần thay đổi không khí trong phòng.
- Ngành công nghiệp của phòng sạch: Phòng sạch có thể thuộc về nhiều ngành công nghiệp khác nhau như y tế, điện tử, thực phẩm, v.v. Loại ngành này cũng có thể ảnh hưởng đến yêu cầu về sạch và lưu lượng không khí.
Dựa trên thông tin trên, bạn có thể tính công suất cần thiết cho AHU bằng công thức sau: Q = G x Cp x Dt (kw)
Trong đó:
- Q: Công suất cần thiết cho AHU (kilowatt).
- G: Lưu lượng không khí cần xử lý (lít/giờ).
- Cp: Đặc tính nhiệt của không khí, thường là 4,186 (kJ/kg.°C).
- Dt: Độ chênh nhiệt độ giữa nhiệt độ đầu vào và đầu ra của hệ thống (độ Celsius).
Sau khi tính được công suất trong kW, bạn có thể chuyển nó sang đơn vị công suất Btu/h bằng cách sử dụng tỷ lệ: 1 kW = 3415.179 Btu/h
Nhớ cung cấp các giá trị cụ thể của G và Dt từ thông số kỹ thuật của hệ thống AHU để tính được công suất chính xác.
Ứng dụng đối với phòng sạch
Mỗi phòng sạch đều đòi hỏi một hệ thống xử lý không khí mạnh mẽ để phục vụ cho các quá trình sản xuất trong lĩnh vực dược phẩm, thiết bị y tế, chất bán dẫn và các sản phẩm chăm sóc sức khỏe. Vì vậy, hệ thống Air Handling Unit cho phòng sạch trở thành một thành phần không thể thiếu.
Bộ xử lý không khí (AHU – Air Handling Unit) đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và áp suất trong các môi trường được quản lý. Nó là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) của phòng sạch, thực hiện nhiệm vụ là một đơn vị xử lý không khí công suất cao, tạo điều kiện lý tưởng cho sự lưu thông và điều hòa không khí trong phòng sạch.
