AHU Là Gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và vai trò trong phòng sạch
Trong một phòng sạch, độ sạch không khí, nhiệt độ và độ ẩm không tự nhiên được duy trì ổn định. Đằng sau những điều kiện môi trường đó là cả một hệ thống xử lý không khí hoạt động liên tục, trong đó AHU được xem là thiết bị trung tâm.
Đây là nơi diễn ra quá trình xử lý nhiệt độ, độ ẩm và phối hợp với các cấp lọc để tạo ra nguồn khí sạch trước khi cấp vào khu vực sản xuất.
► Vậy AHU là gì, cấu tạo ra sao và đóng vai trò như thế nào trong hệ thống HVAC phòng sạch?
AHU (Air Handling Unit) là thiết bị cốt lõi của hệ thống HVAC, với nhiệm vụ xử lý không khí trước khi đưa vào phòng sạch. Thiết bị này giúp kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí, góp phần duy trì môi trường sản xuất ổn định theo yêu cầu của từng ngành nghề hiện đại.
Nếu AHU ngừng hoạt động hoặc vận hành không đúng công suất thiết kế, toàn bộ khả năng kiểm soát môi trường của HVAC sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến suy giảm độ sạch không khí và làm mất ổn định các điều kiện sản xuất bên trong phòng sạch.
Mặc dù có nhiều kiểu thiết kế khác nhau tùy theo công suất và mục đích sử dụng, nhưng hầu hết các AHU trong phòng sạch đều được cấu thành từ nhiều bộ phận chính hoạt động đồng bộ với nhau nhằm xử lý và phân phối không khí.
Quạt cấp khí là bộ phận tạo ra lưu lượng không khí cho toàn bộ hệ thống.
Sau khi không khí được xử lý bên trong AHU, quạt sẽ đẩy luồng khí này vào hệ thống ống gió để phân phối đến các khu vực sử dụng. Công suất của quạt ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng gió, số lần trao đổi không khí và khả năng duy trì chênh áp trong phòng sạch.
Dàn lạnh có nhiệm vụ làm giảm nhiệt độ của không khí khi cần thiết.
Khi không khí đi qua dàn lạnh, nhiệt lượng sẽ được hấp thụ và đưa ra ngoài hệ thống. Đồng thời, quá trình này cũng giúp tách một phần hơi ẩm trong không khí, hỗ trợ kiểm soát độ ẩm của môi trường sản xuất.
⇒ Đây là một trong những bộ phận quan trọng nhất đối với các phòng sạch yêu cầu kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm nghiêm ngặt.
Ngược lại với dàn lạnh, trong một số ứng dụng đặc biệt khi nhiệt độ môi trường cần được duy trì cao hơn nhiệt độ tự nhiên của không khí cấp.
Lúc này dàn gia nhiệt sẽ được sử dụng để nâng nhiệt độ của luồng khí trước khi đưa vào khu vực sản xuất. Bộ phận này thường xuất hiện trong các nhà máy dược phẩm, phòng thí nghiệm hoặc các khu vực có yêu cầu kiểm soát môi trường đặc biệt.
Không khí thường phải đi qua nhiều cấp lọc khác nhau trước khi được cấp vào phòng sạch.
Bộ lọc sơ cấp giúp giữ lại các hạt bụi lớn, côn trùng hoặc tạp chất có kích thước lớn.
Bộ lọc trung gian tiếp tục loại bỏ các hạt bụi nhỏ hơn và giúp kéo dài tuổi thọ của bộ lọc HEPA phía sau.
Bộ lọc HEPA là cấp lọc quan trọng nhất có khả năng giữ lại phần lớn các hạt bụi siêu nhỏ nhằm đảm bảo không khí đạt yêu cầu cấp độ sạch trước khi đi vào khu vực sản xuất.
⇔ Đối với các phòng sạch có yêu cầu đặc biệt cao như sản xuất vi điện tử hoặc bán dẫn, AHU có thể kết hợp thêm bộ lọc ULPA để nâng cao khả năng làm sạch không khí.
Để duy trì môi trường phòng sạch đạt yêu cầu, AHU hoạt động theo cơ chế xử lý và tuần hoàn không khí liên tục. Toàn bộ quá trình này bắt đầu từ việc tiếp nhận không khí, xử lý các thông số môi trường cần thiết và đưa không khí sạch trở lại khu vực sản xuất.
AHU có thể tiếp nhận đồng thời hai nguồn không khí khác nhau gồm không khí tươi từ môi trường bên ngoài và không khí hồi từ phòng sạch.
Tùy theo yêu cầu thiết kế, hệ thống sẽ điều chỉnh tỷ lệ giữa gió tươi và gió hồi nhằm vừa đảm bảo chất lượng không khí, vừa tối ưu hiệu quả vận hành và tiết kiệm năng lượng.
Sau khi đi vào AHU, không khí sẽ lần lượt đi qua các cấp lọc để loại bỏ bụi bẩn và tạp chất.
Đồng thời, dàn lạnh hoặc dàn gia nhiệt sẽ điều chỉnh nhiệt độ của luồng khí theo giá trị cài đặt. Trong quá trình này, độ ẩm cũng được kiểm soát nhằm đảm bảo môi trường luôn duy trì trong phạm vi yêu cầu của từng ngành sản xuất.
⇒ Đây là giai đoạn quyết định chất lượng của luồng không khí trước khi được đưa vào phòng sạch.
Sau khi hoàn tất quá trình xử lý, quạt cấp khí sẽ đẩy luồng không khí sạch vào hệ thống ống gió.
Thông qua các cửa gió cấp được bố trí trong phòng sạch, không khí được phân phối đồng đều đến từng khu vực sản xuất nhằm duy trì độ sạch và các điều kiện môi trường theo thiết kế.
Trong quá trình vận hành, bụi bẩn phát sinh từ nhân sự, thiết bị hoặc nguyên vật liệu sẽ được luồng khí cuốn theo và đưa về cửa gió hồi.
Không khí hồi sau đó được dẫn trở lại AHU để tiếp tục trải qua quá trình lọc và xử lý trước khi được cấp trở lại phòng sạch.
► Chu trình này diễn ra liên tục trong suốt thời gian hoạt động của nhà máy, giúp duy trì độ sạch không khí, nhiệt độ và độ ẩm ổn định theo yêu cầu vận hành.
Thông qua cấu tạo và nguyên lý hoạt động, có thể hình dung ra ngay một số vai trò của AHU, và được tóm gọn lại như sau:
Kiểm soát độ sạch không khí theo yêu cầu của từng cấp độ sạch.
Duy trì nhiệt độ và độ ẩm ổn định cho quá trình sản xuất.
Hỗ trợ tạo và duy trì chênh áp giữa các khu vực chức năng.
Đảm bảo hệ thống HVAC vận hành ổn định và liên tục.
⇒ Nhờ đó, phòng sạch có thể duy trì môi trường sản xuất đạt chuẩn, hạn chế nguy cơ nhiễm bẩn và bảo vệ chất lượng sản phẩm.
Mặc dù nguyên lý hoạt động tương tự nhau, nhưng yêu cầu đối với AHU sẽ khác nhau tùy theo đặc thù của từng ngành nghề.
Đối với dây chuyền thuốc viên, thuốc bột hoặc thuốc vô trùng, sự dịch chuyển của bụi dược chất từ khu vực này sang khu vực khác có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và khả năng tuân thủ GMP.
Vì vậy, AHU giúp kiểm soát lưu lượng khí, số lần trao đổi không khí và chênh áp giữa các phòng nhằm ngăn ngừa lây nhiễm chéo.
Tại các khu vực sản xuất sữa bột, thực phẩm dinh dưỡng hoặc thực phẩm chức năng dạng bột, độ ẩm quá cao có thể làm nguyên liệu vón cục, giảm độ ổn định và ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm.
Ngược lại, tại các khu vực đóng gói hoặc chế biến thực phẩm ăn liền, việc kiểm soát nhiệt độ và chất lượng không khí giúp hạn chế nguy cơ nhiễm vi sinh từ môi trường bên ngoài.
Đối với mỹ phẩm, AHU giúp duy trì sự ổn định của công thức sản phẩm trong các công đoạn pha chế, nhũ hóa và chiết rót như kem dưỡng, serum hoặc sản phẩm chứa hoạt chất nhạy cảm. Vốn dễ thay đổi độ nhớt, khả năng nhũ hóa hoặc chất lượng thành phẩm nếu nhiệt độ và độ ẩm môi trường không ổn định
AHU thường được kết hợp với các hệ thống lọc HEPA hoặc ULPA để duy trì môi trường có mật độ hạt bụi cực thấp nhằm tránh làm hỏng bề mặt wafer hoặc gây lỗi cho vi mạch, chip bán dẫn hoặc linh kiện điện tử chính xác.
________________________
Nếu muốn tìm hiểu sâu hơn về hệ thống HVAC trong phòng sạch hoặc các thành phần liên quan như bộ lọc HEPA, bộ lọc ULPA và hệ thống ống gió, bạn có thể gọi hay nhắn tin đến:
Điện thoại/Zalo: 0899 209 779
Email: hdtannghia@gmail.com
Địa chỉ: 82/24A Huỳnh Văn Nghệ, Phường 15, Quận Tân Bình, TP. HCM
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI - XÂY DỰNG TẤN NGHĨA
Địa chỉ : 82/24A Huỳnh Văn Nghệ, Phường 15, Quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Hotline : 0899 209 779
Email : hdtannghia@gmail.com
Website : www.tannghiaconstruct.com
TẤN NGHĨA CONSTRUCT
Email: hdtannghia@gmail.com
