Bộ xử lý không khí

Một **bộ xử lý không khí** (air handler), hay **air handling unit** (thường viết tắt là **AHU**), là một thiết bị dùng để điều chỉnh và lưu thông không khí như một phần của hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC). Một AHU thường là một hộp kim loại lớn chứa quạt ly tâm (blower), bộ gia nhiệt hoặc phần tử điều hòa, bộ lọc không khí, bộ giảm âm (sound attenuator), và cửa gió (damper). AHU thường được kết nối với hệ thống ống gió thông gió để phân phối không khí đã xử lý trong tòa nhà và đưa không khí trở lại AHU, đôi khi thải khí ra môi trường và hút không khí tươi vào. Đôi khi AHU cấp (*supply*) và hồi (*return*) không khí trực tiếp đến/ từ không gian sử dụng mà không cần hệ thống ống gió.

Các AHU nhỏ dùng cục bộ được gọi là **terminal unit** (thiết bị đầu cuối), và có thể chỉ bao gồm bộ lọc, dàn trao đổi nhiệt và quạt; các thiết bị đơn giản này gọi là blower coil hoặc fan coil unit. Một AHU lớn xử lý 100% không khí ngoài trời, không tuần hoàn, được gọi là **makeup air unit** (**MAU**) hoặc **fresh air handling unit** (**FAHU**). AHU thiết kế lắp ngoài trời, thường đặt trên mái, gọi là **packaged unit** (**PU**), **heating and air conditioning unit** (**HCU**), hoặc **rooftop unit** (**RTU**).

## Chế tạo
AHU thường được chế tạo dựa trên khung kết cấu với các tấm kim loại bao che phù hợp cấu hình thiết bị bên trong. Ở dạng đơn giản nhất, khung có thể làm từ thép hình, với các tấm kim loại một lớp. Vật liệu kim loại thường được mạ kẽm để bảo vệ lâu dài. Đối với thiết bị ngoài trời, cần có mái che chống thời tiết và các mối nối được làm kín thêm.

Các AHU lớn hơn được chế tạo bằng khung thép dạng hộp với các tấm panel hai lớp có cách nhiệt. Kết cấu này giúp giảm thất thoát hoặc thu nhiệt, đồng thời cải thiện khả năng giảm âm. Các AHU lớn có thể dài vài mét và được chế tạo dạng *module* (sectional), vì vậy cần có dầm đế thép để tăng độ cứng.

Trong hệ thống thông gió cân bằng, khi lưu lượng gió cấp và gió hồi bằng nhau, thường bố trí AHU cấp và AHU hồi ghép chung theo kiểu *song song* hoặc *xếp chồng*.

## Các loại bộ xử lý không khí

Có sáu yếu tố phân loại AHU:

# Ứng dụng (mục đích sử dụng)

# Điều khiển lưu lượng (CAV hoặc VAV)

# Điều khiển vùng (đơn vùng hoặc đa vùng)

# Vị trí quạt (draw-through hoặc blow-through)

# Hướng dòng khí (trước, trên, dưới)

# Kiểu bố trí (ngang hoặc đứng)

Trong thực tế thị trường HVAC, cách phân loại theo ứng dụng là phổ biến nhất:

# Thông thường

# Vệ sinh (hygienic)

# Treo trần

## Các thành phần chính
Các thành phần chính được mô tả theo thứ tự từ gió hồi đến gió cấp.

### Lọc

Lọc không khí gần như luôn có để đảm bảo không khí sạch. Có thể sử dụng bộ lọc MERV thấp, HEPA, tĩnh điện hoặc kết hợp. Ngoài ra có thể dùng xử lý khí và tia UV.

Bộ lọc thường đặt đầu tiên để bảo vệ các bộ phận phía sau. Thường bố trí nhiều cấp lọc: lọc thô phía trước và lọc tinh phía sau.

Tuổi thọ bộ lọc được đánh giá bằng độ chênh áp. Nếu không thay kịp, lọc có thể sập, gây ô nhiễm hệ thống.

### Các phần tử gia nhiệt (heat / furnace) và làm lạnh (air conditioning)

AHU có thể cung cấp khí nóng, lạnh hoặc cả hai thông qua dàn trao đổi nhiệt (coil).

* Trao đổi nhiệt trực tiếp: đốt gas/dầu, dàn bay hơi refrigeration.
* Trao đổi nhiệt gián tiếp: dùng nước nóng, hơi, nước lạnh.

Dàn thường làm từ đồng, có cánh nhôm. Dàn lạnh có khay hứng nước ngưng.

Khi cần khử ẩm, không khí được làm lạnh sâu đến điểm sương rồi gia nhiệt lại (reheat).

Ở vùng lạnh, dùng *frost coil* để tránh đóng băng.

### Tạo ẩm

Trong khí hậu lạnh cần tạo ẩm:

* Bay hơi
* Hơi nước
* Phun sương
* Siêu âm
* Tấm ướt

### Buồng trộn

Buồng trộn dùng để điều chỉnh tỷ lệ gió hồi, gió tươi và gió thải bằng damper.

### Blower/quạt

AHU sử dụng quạt ly tâm truyền động bằng động cơ điện. Có thể dùng biến tần để điều chỉnh lưu lượng.

Ở châu Âu thường dùng quạt EC hiệu suất cao.

### Cân bằng
Quạt mất cân bằng gây rung, giảm hiệu suất và giảm tuổi thọ ổ bi. Cần cân bằng bằng đối trọng.

### Thiết bị thu hồi nhiệt

Thiết bị thu hồi nhiệt:

* Recuperator (plate exchanger)
* Thermal wheel
* Run around coil
* Heat pipe

Hiệu suất từ 50% đến 85%.

### Hệ điều khiển

Hệ điều khiển gồm cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, actuator, bộ điều khiển. Có thể dùng BACnet hoặc LonWorks.

### Bộ cách ly rung
Bộ cách ly rung giúp giảm truyền rung từ quạt sang ống gió.

### Sound attenuators
sound attenuator giúp giảm tiếng ồn trước khi không khí vào phòng.

## Các nhà sản xuất chính

* AAON
* Carrier Corporation
* CIAT Group
* Daikin Industries
* Johnson Controls
* Lennox International
* Rheem
* Trane
* Vertiv

## Xem thêm
*HVAC
*Indoor air quality
*Thermal comfort

## Tham khảo