Là một thành phần quan trọng có chức năng xử lý không khí tươi từ bên ngoài trước khi đưa vào hệ thống điều hòa không khí trung tâm hoặc các thiết bị xử lý không khí khác như AHU (Air Handling Unit) và FCU (Fan Coil Unit). Ở bài viết này, KYODO làm rõ các chi tiết về PAU, PAU là gì, đặc điểm thiết kế và cách tính PAU thực tế.
1. PAU là gì?
PAU tên đầy đủ là Primary Air Units hoặc PAHU, là một thiết bị dùng để xử lý không khí tươi sơ bộ. Không khí từ bên ngoài có độ ẩm chưa phù hợp thông qua PAU sẽ được cung cấp vào FCU (hoặc AHU) và được các thiết bị này xử lý tiếp, sau đó đưa vào các môi trường cần thiết như phòng sạch, các không gian cần điều hòa chất lượng không khí.
Thông thường, thiết bị PAU thường được sử dụng để điều chỉnh hoặc giảm bớt độ ẩm trong không khí, thường xuất hiện trong hệ thống điều hòa/thông gió các khách sạn, các cơ sở khám chữa bệnh tại các bệnh viện hoặc các phòng sạch khác nhau.
Cấu tạo cơ bản
Cấu tạo PAU có nhiều bộ phận khác nhau như sau:
- Hồi nhiệt HRV
- Dàn trao đổi nhiệt (coil làm ấm, coil làm lạnh)
- Quạt (quạt ly tâm hoặc quạt hướng trục)
- Bộ phận hồi gió tươi
- Bộ phận thải gió
- Bộ phận gió ra đạt nhiệt độ, độ ẩm
Đặc điểm của PAU
PAU có chức năng giải nhiệt, giảm nhiệt độ, xử lý ẩm sơ bộ khí tươi và đưa vào với phạm vi gió trung bình trên 20 mét, với cột áp với giải từ 300PA trở lên.
Về mặt hình thức, PAU và AHU có vẻ giống nhau, tuy nhiên giữa hai thiết bị này có sự khác biệt nhất định. PAU có các thành phần bổ sung giúp xử lý trực tiếp phần không khí khắc nghiệt hơn từ bên ngoài vào. Thiết bị này có ống dẫn nhiệt hoạt động thụ động giúp làm nóng không khí bên ngoài, sau đó xử lý ẩm và làm mát.
PAU hoạt động với tốc độ gió cao, yêu cầu áp suất lớn và liên tục, nên có thể gây tiếng ồn. Khi lắp đặt trong không gian hạn chế, cần có giải pháp cách âm.
Ngoài ra, trong một số công trình, việc dẫn khí vào khu vực sử dụng gặp khó khăn, đòi hỏi kỹ sư thiết kế hệ thống phù hợp hoặc dùng quạt hút/thổi. PAU giúp làm mát, lọc ẩm và loại bỏ bụi từ không khí ngoài trời trước khi cấp vào hệ thống.
2. Nguyên lý hoạt động của thiết bị PAU
Các khoảng A B C D mô tả điều kiện của không khí. Không khí ngoài trời đi vào PAU tại điểm A và thoát ra với điều kiện tại điểm D.
- Điểm A là không khí ngoài trời có nhiệt độ cao và ẩm ướt khoảng >35°C | RH >70% với môi trường khí hậu nhiệt đới tại Việt Nam. Không khí vào PAU qua các bộ lọc và sau đó đi qua phần cuộn dây làm mát trước của ống dẫn nhiệt.
- Tại điểm B, không khí được làm mát nhẹ đến khoảng 28°C trước khi đi vào cuộn làm mát của PAU.
- Tại điểm C, không khí được làm mát đến nhiệt độ khoảng 13,5°C và có độ ẩm tương đối khoảng 95,7%. Sau đó, không khí ngoài trời lại đi qua ống dẫn nhiệt và thông qua cuộn gia nhiệt.
- Tại điểm D, ống dẫn nhiệt làm nóng không khí đến nhiệt độ bầu khô khoảng 20°C và nhiệt độ bầu ướt 15,5°C, khiến độ ẩm tương đối của không khí ở mức 60%.
Tổng kết chu trình, PAU xử lý và cung không khí ngoài trời về nhiệt độ khoảng 20°C và độ ẩm tương đối khoảng 60%. Tiếp đó, AHU lấy không khí từ PAU trộn với không khí hồi lưu, xử lý và tạo ra không khí hỗn hợp với nhiệt độ khoảng 14°C và độ ẩm tương đối khoảng 55% trở xuống để đưa vào môi trường cần thiết.
Ứng dụng của thiết bị PAU trong hệ thống thông gió, điều hòa phòng sạch
PAU giúp xử lý độ ẩm của không khí (<=60%) và mức nhiệt độ trước khi đưa vào phòng sạch.
3. Cách tính PAU dễ hiểu
Hướng cấp gió tươi trong thiết bị
Có 2 cách cấp gió của thiết bị PAU như sau:
- Cấp gió tươi trực tiếp: PAU xử lý không khí bên ngoài (lọc, làm lạnh, điều chỉnh độ ẩm) rồi thổi trực tiếp vào phòng sạch, giống chức năng của thiết bị AHU.
- Cấp gió tươi qua FCU: PAU xử lý không khí tươi rồi đưa đến FCU. FCU sẽ trộn không khí tươi này với không khí tuần hoàn, xử lý thêm lần nữa rồi mới đưa vào phòng.
Nguyên tắc thiết kế trong hệ thống xử lý không khí
Để có thể tính PAU chính xác, chúng ta cần phải hiểu chi tiết nguyên lý thiết kế để có cái nhìn chính xác về thiết bị:
- Nguồn cấp khí phải khô hơn không khí trong phòng. Điều kiện khô ở đây là hàm lượng hơi nước hoặc độ khô, không phải độ ẩm tương đối (độ ẩm cao hơn 85-95%).
- Luôn cấp gió ở nhiệt độ thấp nhất có thể (> 9 nếu sử dụng VAV, > 11 nếu sử dụng CAV). Điều này sẽ làm giảm kích thước thiết kế của FCU hoặc dàn lạnh. Khi đó, tại những nơi có khí hậu mát mẻ vào mùa đông, PAU sẽ đảm nhận chức năng sưởi ấm bằng cách sử dụng cuộn dây coil nhiệt, điện trở hoặc nguồn Heat-Recovery.
Ví dụ cụ thể
Giả sử:
- Tổng tải lạnh cần thiết: 2500kW
- Lưu lượng gió tươi: 25.000 L/s
- Nhiệt độ không khí ngoài trời: 35°C
- Nhiệt độ phòng mong muốn: 24°C
Kết quả:
Công suất FCU = Công suất tổng – Công suất PAU = 2500 – 800 = 1700kW
=> PAU: 800kW, FCU: 1700kW
*Lưu ý: Công thức này chỉ mang tính tham khảo. Để tính toán PAU chính xác, bạn hãy tham khảo ý kiến chuyên gia hoặc đơn vị thi công chuyên nghiệp.
Trên đây là tất cả những thông tin liên quan đến thiết bị PAU mà KYODO muốn giới thiệu. Hy vọng rằng, những kiến thức trên sẽ giúp ích cho quý vị trong việc tìm hiểu PAU là gì hoặc các thiết bị phòng sạch khác. Nếu quý vị đang có nhu cầu thi công, xây dựng phòng sạch hoặc tìm mua các sản phẩm thiết bị phòng sạch đạt chuẩn, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn chi tiết và tận tình nhất.
Xem thêm: PAU trong hệ thống HVAC
