AHU un MAU: centrālās gaisa apstrādes sistēmas pret atsevišķām ārējā gaisa sistēmām
Kā AHU integrē maisīšanu, apstrādi un sadali visā ēkā darbojošajā gaisa kondicionēšanas sistēmā
Gaisa apstrādes ierīce, parasti pazīstama kā AHU (angl. Air Handling Unit), ir centrālā aprīkojuma vienība ēku vairāku zonu klimata kontroles sistēmās. Šīs ierīces ievada svaigu ārējo gaisu kopā ar daļu jau cirkulējošā iekštelpu gaisa, izmantojot motorizētās regulējamās lūkas, ko redzam ierīču sānos. Tās sajauk šos gaisus, lai atbilstu ēku būvnormatīviem attiecībā uz pareizu ventilāciju, vienlaikus cenšoties saglabāt enerģiju. Pēc sajaukšanas gaiss tiek novadīts caur vairākām filtru un siltummainu pakāpēm, kur tas tiek atdzesēts, uzsildīts vai reizēm gan atdzesēts, gan uzsildīts — atkarībā no iekštelpu temperatūras un mitruma līmeņa vajadzībām. Kad gaiss ir pienācīgi apstrādāts, centrbēdzes ventilatori to piespiež un izvada caur kanālu sistēmu uz dažādām ēkas telpām. Mūsdienu jaunākās modelis aprīkotas ar mainīgā gaisa tilpuma (angl. Variable Air Volume, VAV) vadības sistēmām, kas ļauj faktiski mainīt gaisa plūsmas daudzumu atkarībā no telpu faktiskās aizņemtības un no tā, ko norāda termostati. Tas palīdz uzturēt komfortablus temperatūras apstākļus, neizšķiežot resursus tukšu telpu apsildīšanai vai atdzesēšanai.
Kāpēc MAU specializējas 100 % ārējā gaisa iepriekšējā apstrādē (atbilst ASHRAE 62.1 un 170 standartiem)
Piesūknētā gaisa vienības vai, kā tās parasti sauc, MAU (angl. Makeup Air Units) apstrādā tikai 100% ārējo gaisu. Šīs sistēmas iepriekš apstrādā neapstrādāto ārējo gaisu, pirms to nosūta vai nu galvenajā HVAC sistēmā, vai konkrētās ēkas telpās. MAU darbības princips faktiski novērš problēmas, piemēram, termisko šoku un pēkšņas mitruma līmeņa paaugstināšanos, kas rodas, kad liels daudzums ārējā gaisa sajaucas ar jau cirkulējošo iekštelpu gaisu. Tām ēkām, kurām ir jāievēro būvnormatīvi, MAU spēlē būtisku lomu gan ASHRAE Standarta 62.1 izpildē, kas reglamentē pareizu ventilāciju, gan arī īpaši veselības aprūpes telpām paredzētajos ASHRAE 170 prasību izpildē. Vietas ar intensīvu izvadgaisa vajadzību — piemēram, laboratorijas, slimnīcu operāciju zāles un slodzes pārpilnas komerciālas virtuves — bieži prasa vairāk nekā 30 pilnīgas gaisa maiņas stundā. Tāpēc modernās MAU konstrukcijās iekļauti elementi, piemēram, entalpijas riteņi, kas atgūst siltuma enerģiju, un jaudīgi mitruma novēršanas spirāļi. Šie komponenti palīdz uzturēt stabili mikroklimatu, ievērojot regulatīvos ierobežojumus, neiegūstot papildu slogu citām HVAC sistēmas daļām, kas atrodas straumes virzienā aiz šīs vienības.
HEPA, FFU un FCU: Filtrācijas hierarhija un galīgā gaisa piegāde
HEPA filtri kā veiktspējas mērķis: standarti, efektivitāte 0,3 µm un kritiskas lietojumprogrammas
HEPA filtri, kuru nosaukums ir saīsinājums no angļu valodas izteiksmes „High-Efficiency Particulate Air” (augstas efektivitātes gaisa filtri), būtībā ir zelta standarts, kad runa ir par mikroskopisku daļiņu noņemšanu no gaisa. Šie filtri var notvert aptuveni 99,97 % daļiņu ar izmēru apmēram 0,3 mikronus, kas, pēc EN 1822 un IEST RP-CC001 standartiem, ir visgrūtākais izmērs, ko notvert. Šāda augsta efektivitāte nav tikai vēlama, bet gan absolūti nepieciešama tādās vietās kā farmaceitiskās tīrās telpas, bioloģiskās drošības laboratorijas un slimnīcu izolācijas zonas, kur gaisā esošo patogēnu kontrole patiesībā nozīmē starpību starp drošību un katastrofu. HEPA filtru darbības noslēpums slēpjas to konstrukcijā: tie sastāv no vairākām šķiedru kārtām, kas notver šīs mikroskopiskās daļiņas, izmantojot vairākas mehānismu — tostarp aizturēšanu, inerciālo triecienu un vienkāršo difūziju. Ļoti svarīgām instalācijām HEPA filtra ievietošana tieši pie piegādes difuzoriem nodrošina pēdējo aizsardzības līniju pret jebkādiem piesārņojumiem, kas var nonākt caur ventilācijas sistēmu. Un pirms tam MERV 8–16 priekšfiltru uzstādīšana palīdz pagarināt HEPA filtru kalpošanas laiku, jo lielākās daļiņas tiek notvertas jau iepriekš, tādējādi ilgtermiņā ietaupot naudu.
FFU vienības lokālajām tīrām zonām pret FCU vienībām komforta orientētai gaisa cirkulācijai (ISO klase un termiskā slodze)
Ventilatora filtru vienības (FFU) un ventilatora siltummaiņu vienības (FCU) sistēmās, kas nodrošina gaisa piegādi, kalpo pamatā citiem mērķiem:
- FFU vienības nodrošina lokālu, ISO klasifikācijas atbilstošu tīru gaisu (saskaņā ar ISO 14644-1) caur griestos montētiem HEPA vai ULPA filtriem, kas kombinēti ar integrētiem ventilatoriem. Tās uztur vienvirziena gaisa plūsmu jutīgās telpās, piemēram, pusvadītāju ražošanas telpās un bioloģiskās drošības laboratorijās, kur griestu seguma pakāpe (parasti 25–100 %) tieši nosaka gaisa apmaiņas ātrumu un daļiņu koncentrācijas kontroli.
- FCU vienības , pretēji, prioritāri nodrošina termisko komfortu, izmantojot dzesētu/virsakarstinošu ūdens siltummaiņus un standarta filtrāciju (MERV 8–13). Tās uzstādītas birojos, viesnīcās un perimetra zonās, kur tās cirkulē telpas gaisu — bieži sajaucot ierobežotu daudzumu āra gaisa — un efektīvi apstrādā jūtamās dzesēšanas slodzes, tomēr tai trūkst filtrācijas jaudas daļiņu jutīgām lietojumprogrammām.
| Iezīme | Ffu | FCU |
|---|---|---|
| Galvenais mērķis | Daļiņu kontrole (ISO klase) | Temperatūras/mitruma kontrole |
| Filtrēšana | HEPA/ULPA (≥99,97 % @ 0,3 µm) | Standarta filtri (MERV 8–13) |
| Gaisa avots | Atkārtoti cirkulējošs + filtrēts telpu gaisa plūsma | Sajauc atgrieztā un ārējā gaisa plūsmas |
| Enerģijas fokuss | Gaisa tīrības uzturēšana | Termiskās slodzes pārvaldība |
PAU un RCU: precīza iepriekšējā apsildīšana/atdzesēšana un telpu līmeņa klimata kontrole
PAU funkcionalitāte: kāpēc tā pastāv vienīgi, lai iepriekš atdzesētu/apsildītu ārējo gaisu pirms AHU vai RCU integrācijas
Primārā gaisa vienība, vai īsināti PAU, veic tikai vienu lietu ļoti labi — tā kondicionē visu šo svaigo ārējo gaisu pirms tā sajaukšanas ar AHU vai RCU sistēmu. Šīs vienības patiesībā var atdzist ienākošo gaisu līdz pat 15 °F zem ārējās temperatūras vai, ja nepieciešams, to uzsildīt aptuveni par 45 °F. Tas palīdz samazināt slodzi uz pārējo sistēmu, jo mitruma un siltuma slodzes tiek apstrādātas jau pašā sākumā. Mēs esam redzējuši arī reālās pasaules rezultātus, īpaši datu centros, kur tiek izmantota ļoti daudz ventilācijas. Pētījumi rāda, ka šīs specializētās vienības galvenās spoles enerģijas patēriņu samazina par 30–35 procentiem. To, kas PAU atšķir no parastajām AHU, ir to specifiskais dizains, kas paredzēts stingrajām ASHRAE 62.1 standarta ventilācijas prasībām. Tās nodrošina labu ārējā gaisa kvalitāti, vienlaikus saglabājot sistēmu efektīvu darbību — kas ir ļoti svarīgi ēkās ar stingrām vides kontroles prasībām.
RCU loma augstas veiktspējas telpās: neatkarīga mitruma un temperatūras regulēšana bez ventilācijas kanāliem
Telpu vadības vienības vai RCUs nodrošina ļoti precīzu mikroklimata regulēšanu grūtās vides apstākļos, piemēram, farmācijas laboratorijās un pusvadītāju ražošanas tīrās telpās. Šīs vienības darbojas kā neatkarīgas sistēmas, kam nav nepieciešami kanāli, un tās spēj uzturēt temperatūru ar precizitāti aptuveni ±0,5 °C, vienlaikus saglabājot mitruma līmeni stabili ar precizitāti ±3% relatīvā mitruma. To panāk, izmantojot iebūvētus dzesēšanas un sildīšanas spirāļveida caurules, kā arī mitrinātājus un filtrus, kas noķer pat mazākos daļiņas. Tā kā RCUs nebalstās uz tradicionālajām kanālu sistēmām, tās novērš visu sarežģīto cauruļvadu sistēmu visā ēkā. Tas nozīmē, ka uzņēmumi var izveidot tieši to gaisa plūsmas veidu, kas nepieciešams konkrētajām tehnoloģiskajām operācijām, kas arī samazina laiku un izmaksas, kas saistītas ar regulāro apkopi. Daži faktiski laukā veikti testi ir parādījuši, ka šīs vienības ilgstoši — gadu pēc gada — uztur telpu tīrību ISO 5 klases standartā, ietaupot objektiem aptuveni 74 000 ASV dolāru gadā uz tādiem pasākumiem kā kanālu tīrīšana un gaisa plūsmas līdzsvara pielāgošana. Nozarēm, kur stingra vides parametru kontrole ir būtiska, RCUs ir prātīga investīcija, kas atmaksājas gan finansiāli, gan operacionāli.
BIEŽI UZDOTIE JAUTĀJUMI
Kāda ir AHU galvenā funkcija ēkā?
Gaisa apstrādes iekārta (AHU) ir atbildīga par gaisa maisīšanu, apstrādi un izvadi ēkā, palīdzot uzturēt klimata kontroli vairākos zonās, izmantojot gan svešo āra gaisu, gan atkārtoti cirkulējošo iekštelpu gaisu.
Kā MAU palīdz uzturēt pareizu ventilāciju?
Papildgaisa iekārtas (MAU) apstrādā 100 % āra gaisu, to iepriekš apstrādājot pirms ievades galvenajā HVAC sistēmā, tādējādi samazinot termisko šoku un mitruma svārstības. Tās ir būtiskas, lai atbilstu standartiem, piemēram, ASHRAE 62.1 un 170, īpaši telpās ar stingrām ventilācijas prasībām, piemēram, laboratorijās un komerciālajās virtuvēs.
Kāpēc HEPA filtri tiek uzskatīti par būtiskiem noteiktās vides apstākļos?
HEPA filtri noņem 99,97 % daļiņu ar izmēru aptuveni 0,3 mikroni, tādēļ tie ir kritiski svarīgi vides apstākļos, piemēram, farmaceitiskajās tīrās telpās un slimnīcu izolācijas zonās, kur gaisa tīrība ir būtiska drošībai.
Kā FFU atšķiras no FCU gaisa piegādes sistēmās?
Gaisa filtru vienības (FFU) koncentrējas uz ISO klasifikācijas tīra gaisa piegādi, izmantojot HEPA filtrus, kamēr ventilātoru siltummaiņu vienības (FCU) prioritāte ir termiskais komforts, izmantojot standarta filtrāciju un koncentrējoties uz temperatūras/mitruma kontroli.
Kādu lomu HVAC sistēmās spēlē primārā gaisa vienības (PAU)?
Primārā gaisa vienības (PAU) iepriekš atdzesē vai iepriekš uzsilda āra gaisu pirms tā integrācijas HVAC sistēmā, palīdzot kontrolēt siltuma un mitruma slodzes, uzlabojot sistēmas efektivitāti un nodrošinot vēdināšanas standartu izpildi.
Kā RCU sasniedz precīzu vides kontroli?
Telpu kontroles vienības (RCU) regulē mikroklimatus, izmantojot iebūvētus sildīšanas/dzesēšanas siltummaiņus un mitrinātājus, darbojoties bez gaisa vadu sistēmas, tādējādi tās ir ideālas augstas veiktspējas telpām, piemēram, pusvadītāju tīrām telpām.