FCU, AHU hồi trần tự do và hồi ống gió là gì?

Trong các bản vẽ thiết kế hoặc bản vẽ thi công hệ thống điều hòa không khí và thông gió các bạn sẽ không ít lần bắt gặp các giải pháp thiết kế với FCU, AHU hồi trần tự do hoặc hồi ống gió. Thậm chí có những dự án với một số khu vực được thiết kế hồi trần tự do trong khi các khu vực khác lại thiết kế hồi ống gió.
Vậy khi nào ta sẽ chọn giải pháp thiết kế hồi trần tự do khi nào thiết kế hồi ống gió là phù hợp? Ưu điểm và khuyết điểm của 2 phương án đó thế nào?

Sau đây sẽ là bài phân tích các đặc điểm chính và tính ứng dụng của 2 giải pháp thiết kế trên.

FCU, AHU hồi ống gió là gì?

Hệ thống gồm: FCU, ống gió cấp, miệng gió cấp + box, ống gió hồi, miệng gió hồi + box.

Nguyên lý: FCU sẽ hồi gió từ phòng điều hòa về thông qua miệng gió hồi + box đi qua đường ống gió hồi sau đó được quạt đẩy qua coil lạnh của FCU để làm lạnh không khí, tách ẩm rồi được cấp trở lại phòng điều hòa thông qua đường gió cấp và miệng gió cấp + box.

FCU, AHU hồi trần tự do là gì?

Hệ thống gồm: FCU, ống gió cấp, miệng gió cấp + box, miệng gió hồi gắn trần và không box.

Nguyên lý: FCU sẽ hồi gió từ phòng điều hòa về thông qua miệng gió hồi không box gắn tại trần laphong (hoặc có khi là khe trần laphong và không cần miệng gió hồi) theo nguyên lý áp suất trong trần âm so với không gian điều hòa bên dưới. Gió hồi về di chuyển từ bên dưới không gian điều hòa lên trần vào dàn lạnh rồi sau đó được quạt đẩy qua coil lạnh của FCU để làm lạnh không khí, tách ẩm rồi được cấp trở lại phòng điều hòa thông qua đường gió cấp và miệng gió cấp + box.

Ưu điểm – khuyết điểm của 2 giải pháp hồi trần tự do và hồi ống gió?

Hồi trần tự do

a. Ưu điểm

• Tiết kiệm chi phí vật tư ống gió hồi FCU, AHU hoặc thậm chí cả hộp box hồi cho FCU.
• Đường ống gió cấp FCU, AHU có thể đi dài hơn do không có tổn thất áp gây ra bởi ống gió hồi.
• Tiết kiệm năng lượng quạt AHU do tổn thất áp quạt còn lại chủ yếu đầu đẩy AHU nên cột áp chọn quạt nhỏ hơn.
• Vị trí lắp đặt FCU trên trần sẽ dễ dàng bố trí sát tường hơn do không vướng hộp box hồi hoặc đường ống gió hồi. Từ đó dẫn đến các vị trí lỗ thăm trần máy lạnh sẽ thẩm mỹ hơn trên trần.
• Do không có đường ống gió hồi nên đối với không gian trong trần chật hẹp hoặc hệ thống AHU với đường ống gió lớn thì việc phối hợp (combine) với các hệ MEPF khác dễ dàng hơn.

b. Khuyết điểm

• Ảnh hưởng độ ồn từ quạt trong FCU xuống không gian làm việc sẽ cao hơn do không có đường ống hồi. Do đó một số phương án người ta vẫn bố trí hộp box hồi và tiêu âm để giảm ồn.
• Phải đảm bảo không gian trong trần được làm kín ở các lỗ xuyên tường của các hệ MEPF giữa các phòng liền kề thông nhau để tránh hồi trần sang không gian bên cạnh.
• Thời gian ban đầu máy lạnh dễ dơ hơn do không gian trong trần nhiều bụi từ việc xây dựng.
• Tốn thêm 1 lượng tải lạnh do máy lạnh phải làm lạnh luôn không gian trong trần.
• Dễ đọng sương nếu các phòng liền kề bên trên có nhiệt độ thấp hơn điểm đọng sương của phòng.

Hồi ống gió

a. Ưu điểm

• Đảm bảo về độ ồn hơn do có thể tiêu âm cả hộp gió cấp và hồi, đường ống gió cấp và hồi cho FCU.
• Đảm bảo về việc cấp gió và hồi gió đúng giá trị thiết kế mà không ảnh hưởng bởi các lỗ thông xuyên tường trong trần với các phòng liền kề.
• Không tốn thêm 1 lượng nhỏ tải lạnh gây ra bởi không gian trong trần.
• Không ảnh hưởng vấn đề vệ sinh không gian trong trần đến máy lạnh do hệ thống kín đối với trong trần.
• Hạn chế việc gây đọng sương phòng đối với không gian liền kề bên trên có nhiệt độ thấp.
• Đối với hệ AHU sử dụng VAV box cấp và hồi cho 1 số dự án đặc biệt thì việc cân chỉnh lưu lượng gió cấp và hồi cho các phòng khác nhau sẽ chính xác và hiệu quả hơn.

b. Khuyết điểm

• Tốn chi phí đường ống gió hồi hoặc hộp box hồi cho FCU, AHU, đối với hệ thống lớn thì chi phí này cũng khá lớn 10-20% hệ HVAC.
• Tổn thất áp quạt cả đường cấp và hồi nên đường ống gió đẩy với chiều dài hạn chế.
• Tốn năng lượng quạt hơn đối với hệ AHU do tổn thất cả đường cấp và hồi gió
• Khó khăn khi phối hộp hệ ống gió đối với các hệ khác trong trần vì phải có ống gió cấp lẫn hồi và đặc biệt đối với hệ AHU thì ống gió khá lớn.
• Không thể đặt máy sát tường nên khó khăn khi phối hợp lỗ thăm phù hợp mặt bằng trần do vướng hộp box hồi và ống gió hồi đối với FCU.

Kết luận

Với nguyên lý gió của 2 phương án thiết kế trên cùng với các ưu khuyết điểm của chúng mà tùy theo từng công năng phòng cùng với tính kinh tế mà người thiết kế có thể chọn ra phương án phù hợp nhất.

Ví dụ

• Đối với các không gian có đóng trần laphong như sảnh tiếp tân, văn phòng riêng biệt, phòng ngủ khách sạn người ta có thể dùng phương án hồi tự do để giảm bớt đường ống hồi, tiết kiệm chi phí hoặc dễ lắp đặt máy trong trần với lỗ thăm, miệng gió kết hợp với trần đèn thẩm mỹ hơn.
• Đối với các dự án như bệnh viện với các phòng hạn chế nhiễm chéo và phân cấp áp suất nên phương án hồi ống gió là phù hợp.
• Đôi khi chúng ta cũng sẽ bắt gặp các không gian rộng lớn như siêu thị không đóng trần laphong sử dụng hệ thống đường ống gió AHU thì phương án hồi ống gió sẽ phù hợp về kỹ thuật như hồi gió đều hơn, thông gió sự cố…

Tóm lại việc sử dụng phương án thiết kế nào là do người thiết kế cân nhắc chọn lựa dựa vào các yếu tố trên để phù hợp theo từng công năng phòng. Ngoài các đặc điểm trên thì trong thực tế cũng có một số yếu tố khác cũng cần được cân nhắc khi thiết kế.

Nguồn: Kỹ sư Vương Cam