FCU là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động FCU chi tiết

FCU là một thiết bị xử lý không khí quan trọng, được ứng dụng rộng rãi. Chúng được dùng để nâng cao chất lượng không khí khi mà đây đang trở thành một vấn đề quan trọng, đặc biệt là trong các tòa nhà dân cư, thương mại và công nghiệp. Bài viết dưới đây sẽ mô tả chi tiết thiết bị này một cách cụ thể.

1. FCU là gì?

FCU là đơn vị quạt cuộn dây, viết tắt của cụm từ Fan Coil Unit. Đây là một thiết bị xử lý không khí, là một phần của hệ thống ống thông gió, sưởi ấm và điều hòa không khí (HVAC).

FCU là thiết bị xử lý không khí có công suất nhỏ, khoảng từ 2kW đến 20kW. Nó được sử dụng để cấp không khí lạnh vào phòng, nguồn lạnh được lấy từ trạm sản xuất nước lạnh trung tâm.

FCU
FCU là thiết bị quan trọng các hệ thống điều hòa không khí

Nó thường được sử dụng trong các tòa nhà dân cư, thương mại và công nghiệp, nơi có diện tích không gian nhỏ hoặc không thể lắp đặt hệ thống điều hòa không khí trung tâm.

2. Cấu tạo của FCU

FCU bao gồm các bộ phận chính sau:

Quạt (Fan): Có nhiệm vụ hút không khí từ phòng vào FCU, sau đó thổi không khí lạnh ra ngoài. Quạt thường là quạt hướng trục hoặc quạt ly tâm. Quạt hướng trục có cánh quạt nằm ngang, quạt ly tâm có cánh quạt nằm đứng. Quạt có công suất nằm trong khoảng từ 0,1kW đến 1,5kW.

Bộ lọc bụi (Coil): Có nhiệm vụ lọc bụi bẩn trong không khí trước khi không khí đi vào dàn ống. Bộ lọc bụi thường có độ dày từ 5mm đến 10mm và thường được làm bằng giấy hoặc vải. Bộ lọc bụi cần được vệ sinh hoặc thay thế định kỳ để đảm bảo hiệu quả lọc bụi.

Động cơ: Có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho quạt hoạt động, giúp quạt hút không khí từ phòng vào và thổi không khí lạnh ra ngoài. Động cơ thường có công suất từ 0,5kW đến 1,5kW, được làm bằng dây đồng, có khả năng chịu nhiệt cao.

cau-tao-fcu
FCU có cấu tạo gồm 5 bộ phận khác nhau

Dàn ống trao đổi nhiệt: Là nơi trao đổi nhiệt giữa không khí và môi chất lạnh. Dàn ống trao đổi nhiệt thường được làm bằng đồng hoặc nhôm và có thể có dạng hình tròn, hình chữ nhật, hình vuông,… Bộ phận này thường được thiết kế với các ống tản nhiệt nhỏ, giúp tăng cường khả năng trao đổi nhiệt.

Màn hứng nước ngưng: Có nhiệm vụ hứng nước ngưng từ dàn ống trao đổi nhiệt. Nước ngưng từ dàn ống trao đổi nhiệt thường được dẫn ra ngoài qua đường ống thoát nước. Màn hứng nước ngưng thường được làm bằng nhựa hoặc kim loại, có thiết kế dạng lưới hoặc dạng tấm.

3. Nguyên lý hoạt động FCU

Nguyên lý hoạt động của FCU tương đối phức tạp, nhằm đảm bảo hiệu suất tối ưu trong việc sưởi ấm và làm mát không khí. Đầu tiên, cuộn cảm trong thiết bị này sẽ tiếp nhận nguồn nước nóng hoặc nước lạnh từ điều hòa trung tâm. Sau đó, quá trình truyền nhiệt sẽ diễn ra, giúp loại bỏ hoặc thêm nhiệt vào không khí.

Tiếp theo, các đơn vị cuộn dây quạt truyền thống có thể chứa bộ ổn nhiệt bên trong hoặc kết nối dây để hoạt động với bộ điều khiển nhiệt từ xa. Điều này giúp kiểm soát tốc độ của động cơ quạt, ảnh hưởng đến đầu ra sưởi ấm và làm mát theo yêu cầu cụ thể.

nguyen-ly-hoat-dong-fcu
FCU có nguyên lý hoạt động hết sức phức tạp

Một số module được thiết kế để điều khiển tốc độ thông qua việc điều chỉnh các vòi trên máy biến áp AC, cung cấp nguồn cho động cơ quạt. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi điều chỉnh ngay từ giai đoạn lắp đặt thiết bị hoặc xây dựng tòa nhà và chỉ cung cấp một tốc độ cố định.

Ngoài ra, một số module được trang bị động cơ tụ tách vĩnh viễn tùy chỉnh, mang lại các mức tốc độ đơn giản như (tắt – cao – trung bình – thấp). Điều này cho phép người dùng tự điều chỉnh tốc độ quạt dễ dàng, tối ưu hóa trải nghiệm làm mát và sưởi ấm theo nhu cầu cá nhân.

4. Một số FCU phổ biến

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại FCU khác nhau, được sản xuất bởi nhiều thương hiệu nổi tiếng trên thế giới. Dưới đây, Nhà Máy P69 xin chỉ ra là một số loại FCU phổ biến được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà dân cư, tòa nhà thương mại, công trình công nghiệp,…

4.1 FCU Cassette thổi tròn, 1 hướng, 4 hướng

FCU cassette thổi tròn, 1 hướng, 4 hướng là những loại FCU được lắp đặt âm trần. Chúng có khả năng thổi không khí theo nhiều hướng, giúp phân phối không khí đồng đều, tạo ra môi trường thoải mái cho các không gian có diện tích khác nhau.

FCU cassette thổi tròn nổi bật với khả năng thổi không khí theo mọi hướng, làm cho nó trở nên lựa chọn lý tưởng cho các không gian có diện tích rộng. Khả năng phân phối không khí đồng đều giúp tạo ra một môi trường thoải mái và dễ chịu.

Trái ngược, FCU cassette thổi 1 hướng được thiết kế để tập trung vào việc thổi không khí theo một hướng nhất định thì thiết bị âm trần thổi 4 hướng có khả năng thổi không khí theo bốn hướng khác nhau. Điều này tạo ra sự linh hoạt cho việc đáp ứng với các không gian vừa phải.

4.2 FCU âm trần nối ống gió, FCU âm trần giấu tường/ giấu trần

FCU âm trần nối ống gió và âm trần giấu tường/ giấu trần đều thuộc loại được lắp đặt âm trần, tuy nhiên, có những khác biệt quan trọng giữa chúng.

Đầu tiên, FCU âm trần nối ống gió được thiết kế với dàn ống trao đổi nhiệt rời khỏi thân. Dàn ống này được kết nối với thân thông qua các ống mềm linh hoạt. Một điểm đặc biệt của loại FCU này là khả năng thổi không khí theo mọi hướng, tạo điều kiện cho phân phối không khí hiệu quả.

cac-loai-fcu
FCU được chia làm 3 loại chính là gắn tường, âm trần, và cassette

Ngược lại, FCU âm trần giấu tường/ giấu trần tích hợp dàn ống trao đổi nhiệt ngay trong thân. Thường được thiết kế để thổi không khí theo một hướng cụ thể hoặc thậm chí có thể được định hình để thổi theo bốn hướng khác nhau. Sự tích hợp này giúp giảm kích thước tổng thể của hệ thống và tạo ra một hình thức trang trí hiện đại.

4.3 FCU treo tường, áp tường, áp trần

FCU treo tường, áp tường, và áp trần là những thiết bị quan trọng được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí. Các loại này đều mang đến những ưu điểm đặc biệt tùy thuộc vào vị trí lắp đặt của chúng. Đầu tiên, thiết bị treo tường là lựa chọn lý tưởng cho việc lắp đặt trên tường. Với thiết kế nhỏ gọn, loại FCU này không chỉ dễ dàng lắp đặt mà còn tiết kiệm không gian.

Tiếp theo, thiết bị áp tường là sự lựa chọn phù hợp khi không gian hạn chế. Được lắp đặt sát tường, chúng giúp tối ưu hóa không gian và vẫn đảm bảo hiệu suất hoạt động. Cuối cùng, thiết bị áp trần là giải pháp hiệu quả cho việc lắp đặt trên trần. Với khả năng thổi không khí theo hướng đặc biệt, FCU áp trần đáp ứng đa dạng nhu cầu của hệ thống.

5. Ứng dụng FCU

FCU được ứng dụng rộng rãi trong các tòa nhà dân cư, thương mại và công nghiệp. Trong các tòa nhà dân cư, FCU được sử dụng để đảm bảo không khí tươi mới và nhiệt độ thoải mái cho các căn hộ, phòng khách và phòng ngủ. Thiết bị này có thể được lắp đặt âm trần, treo tường hoặc áp tường, phù hợp với nhiều không gian khác nhau.

Trong các tòa nhà thương mại, FCU chịu trách nhiệm điều hòa không khí trong các môi trường như văn phòng, trung tâm thương mại và siêu thị. Cài đặt âm trần, treo tường hoặc áp trần của nó được điều chỉnh phù hợp với diện tích và yêu cầu cụ thể của từng tòa nhà.

ung-dung-fcu
FCU được ứng dụng tại nhiều công trình xây dựng khác nhau

Mặt khác, trong các công trình công nghiệp như nhà máy và xưởng sản xuất, FCU tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì điều kiện làm việc lý tưởng. Với khả năng lắp đặt âm trần, treo tường hoặc áp trần linh hoạt, thiết bị này đáp ứng linh hoạt với các yêu cầu đặc biệt của từng dự án công nghiệp.

6. Yêu Cầu kỹ thuật về lắp đặt FCU 

Đầu tiên và quan trọng nhất là về vị trí lắp đặt. FCU cần được đặt ở một vị trí thông thoáng, tránh xa các khu vực ẩm ướt và bụi bẩn. Điều này giúp bảo vệ không khí được xử lý và tăng tuổi thọ của thiết bị.

Quá trình kết nối ống gió cũng là một bước quan trọng. Việc này yêu cầu sự chặt chẽ để đảm bảo không có sự rò rỉ không mong muốn. Sự kín khít này đảm bảo rằng không khí được truyền tải một cách hiệu quả, đồng thời giữ cho hệ thống làm việc một cách hiệu suất cao.

yeu-cau-ky-thuat-lap-dat-fcu
Lắp đặt FCU cần phải tuân thủ nhiều yêu cầu kỹ thuật khắt khe

Không chỉ vậy, việc lắp đặt cao su đệm giữa ty treo và FCU cũng đóng vai trò quan trọng. Điều này giúp giảm rung động không mong muốn khi đang hoạt động, tạo ra một môi trường làm việc ổn định và an toàn.

Cuối cùng, việc kết nối đường ống nước xả cần được thực hiện một cách cẩn thận. Đường ống nước xả phải được kết nối với đường nước xả gần nhất, đồng thời đảm bảo đường ống có đường kính bằng hoặc lớn hơn so với đường ống đã được thiết kế trước đó.

7. Hướng dẫn lắp đặt FCU 

Lắp đặt FCU là quá trình quan trọng trong hệ thống HVAC, với yếu tố chính là việc lắp đặt cụm van điều khiển. Tùy thuộc hệ thống sử dụng loại van 2 ngả hay van 3 ngả, các bước lắp đặt chung như sau:

7.1 Chuẩn bị lắp đặt

Trước khi tiến hành lắp đặt FCU, quá trình chuẩn bị đóng vai trò quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn trong công việc. Bản vẽ shopdrawing, cần được thực hiện một cách kỹ lưỡng để hướng dẫn quá trình thi công một cách chính xác.

Các thiết bị và phụ kiện cần được chuẩn bị trước khi bắt đầu công việc bao gồm van chặn, khớp mềm chống rung, y lọc cặn, van cân bằng 2 hoặc 3 ngả, và thermostat điều khiển tốc độ quạt cũng như điều khiển van điện từ. Ngoài ra, khu vực thi công cũng đòi hỏi sự chú ý đặc biệt.

7.2 Cách lắp đặt

Tiến trình lắp đặt FCU bắt đầu bằng việc đo và đánh dấu vị trí theo bản vẽ đã được phê duyệt. Sau đó, thực hiện khoan ty và lắp đặt lò xo chống rung, đặc biệt là khi thiết bị có công suất lớn. Sau đó, nó được treo và cố định chặt vào vị trí đã đánh dấu.

ban-ve-cach-lap-dat-fcu
Bản vẽ cách lắp đặt FCU đạt tiêu chuẩn

Chú ý đến việc đấu nối cụm van với FCU, đảm bảo chi tiết cụm van được lắp đặt đúng kỹ thuật và kín đáo, tránh tình trạng rò rỉ nước. Quá trình kết nối ống gió cấp và ống gió hồi vào FCU là bước quan trọng, đặc biệt là việc lắp đặt ống gió mềm kết nối vào hộp cửa gió.

Cuối cùng, hãy đấu nối toàn bộ hệ thống điện, bao gồm dây điện, tủ điện, và tủ reley box, đảm bảo rằng chúng ở trạng thái an toàn và tuân thủ các quy tắc an toàn.

7.3 Chạy thử máy

Đầu tiên, kiểm tra nhiệt độ gió ra tại cửa gió, đồng thời đánh giá độ ồn của thiết bị để đảm bảo hoạt động mạch lạc. Tiếp theo, đo nhiệt độ và độ ẩm của không gian sử dụng để đảm bảo môi trường làm việc thoải mái.

Đồng thời, quá trình đo các thông số về an toàn điện của hệ thống cũng là quan trọng. Kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo rằng mọi yếu tố liên quan đến an toàn điện đều đạt chuẩn. Cuối cùng, đảm bảo rằng mọi thứ hoạt động tốt mà không gặp sự cố nào đáng kể. Sau khi hoàn thành quá trình này, chúng ta có thể tự tin bàn giao hệ thống cho chủ đầu tư.

8. Ưu và nhược điểm của FCU 

FCU có nhiều loại khác nhau, mỗi loại có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

8.1 Ưu điểm

Hệ thống FCU không chỉ mang lại sự thoải mái trong không gian sống mà còn đảm bảo chất lượng không khí tối ưu. Với việc được cấp 100% từ luồng khí trực tiếp trong lành, nó đáp ứng mọi yêu cầu nghiêm ngặt về tỷ lệ hạt cho phép và không cho phép trong không gian.

Sự đơn giản, nhỏ gọn và linh hoạt trong cấu tạo là những ưu điểm nổi bật của FCU. Khả năng lắp đặt tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với các hệ thống dẫn khí sạch qua đường ống (VAV) hay hệ thống sưởi/làm lạnh trung tâm. Đồng thời, FCU cũng có đa dạng về thiết kế, từ loại nằm ngang trên trần, giúp tiết kiệm không gian, đến loại nằm dọc trên sàn, tạo sự linh hoạt cho người sử dụng.

uu-diem-fcu
FCU có nhiều ưu điểm cho người sử dụng

Sự êm ái trong hoạt động là một điểm mạnh khác. Trong quá trình vận hành, FCU không gây ra tiếng động đáng kể từ các động cơ. Bất kỳ âm thanh nào phát ra thường xuất phát từ sai sót trong quá trình lắp đặt hoặc từ các thiết bị xung quanh.

Thiết bị này không chỉ vận hành đơn giản mà còn dễ bảo trì. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bộ điều khiển nhiệt độ và van lại có thể đặt trong không gian hẹp, gây khó khăn trong quá trình sửa chữa và thay thế.

Đặc biệt, khả năng làm mát và làm nóng đồng thời tại các khu vực khác nhau là một điểm mạnh nổi bật. Điều này giúp đáp ứng đa dạng nhu cầu về nhiệt độ, đặc biệt là trong các tòa nhà cư dân, tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.

8.2 Nhược điểm

FCU không phù hợp đối với những không gian mở, đặc biệt là trong trường hợp của các không gian lớn. Vấn đề chính là cần lắp đặt nhiều hơn một thiết bị trong không gian rộng, điều này có thể tạo ra những tình huống xung đột và không hiệu quả trong quá trình hoạt động.

nhuoc-diem-fcu
FCU có nhược điểm là chỉ sử dụng được ở những nơi có không gian rộng

Một điểm yếu khác là khả năng sử dụng không khí bên ngoài để làm mát hay làm nóng. Điều này làm giảm tính hiệu quả và sự tiết kiệm năng lượng của hệ thống. Trong khi nhiều hệ thống khác có khả năng tận dụng tài nguyên tự nhiên như không khí từ môi trường xung quanh, FCU lại hạn chế trong khả năng này.

Nhìn chung, FCU là một giải pháp hiệu quả và linh hoạt cho việc duy trì không gian sống và làm việc thoải mái. Khi lựa chọn thiết bị này, cần cân nhắc các ưu điểm và nhược điểm của thiết bị để lựa chọn loại phù hợp với nhu cầu sử dụng.

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

  • Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long, Khu CN Thạch Thất Quốc Oai, Hà Nội
  • Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
  • Email: kd1@cokhip69.com.vn
  • Website: https://cokhip69.com.vn