Chênh áp lọc gió AHU là gì?

Chênh áp lọc gió AHU, hay Differential Pressure – ΔP, là độ chênh áp suất giữa phía trước và phía sau bộ lọc khi không khí đi xuyên qua filter.

Có thể biểu diễn đơn giản:

ΔP Filter = P trước lọc – P sau lọc

Đơn vị thường sử dụng trong hệ HVAC là Pa – Pascal.

Theo ASHRAE, resistance của bộ lọc chính là phần tổn thất áp suất tĩnh qua bộ lọc tại một điều kiện lưu lượng hoặc vận tốc gió xác định. Vì vậy, ngay cả một filter hoàn toàn mới cũng có chênh áp ban đầu chứ không phải bằng 0 Pa.

Chênh áp càng cao không đồng nghĩa tuyệt đối rằng filter càng bẩn, bởi giá trị này còn phụ thuộc vào lưu lượng không khí đi qua lọc.

Vì sao lọc AHU bị bẩn làm chênh áp tăng?

Trong quá trình AHU vận hành, filter giữ lại bụi, sợi, phấn hoa và các hạt ô nhiễm trong dòng không khí.

Theo thời gian, lượng bụi tích tụ bên trong và trên bề mặt vật liệu lọc ngày càng nhiều. Đường đi của không khí bị thu hẹp và resistance của filter tăng lên.

Nếu AHU cần duy trì cùng một lưu lượng:

Filter bẩn → Resistance tăng → ΔP tăng → Fan phải tạo áp suất lớn hơn

Trong hệ thống sử dụng biến tần VFD để duy trì airflow hoặc static pressure, quạt có thể phải tăng tốc để bù phần trở lực tăng thêm. Nếu khả năng của quạt không đủ, lưu lượng gió sẽ giảm.

Đây là lý do chênh áp filter thường được đưa lên BMS – Building Management System để theo dõi và cảnh báo.

Chênh áp lọc AHU bao nhiêu Pa thì cần thay?

Đây là câu hỏi được hỏi nhiều nhất khi bảo trì AHU.

Câu trả lời là:

Không có một ngưỡng Pa chung áp dụng cho tất cả các bộ lọc AHU.

Mỗi filter có:

• Initial Pressure Drop – chênh áp ban đầu.
• Recommended Final Pressure Drop – chênh áp cuối khuyến nghị.
• Rated Airflow – lưu lượng thiết kế.
• Cấp lọc và cấu tạo media khác nhau.

Ví dụ, một số sản phẩm filter thương mại có recommended final pressure drop ở mức 250 Pa, nhưng đây chỉ là thông số của sản phẩm cụ thể, không thể lấy 250 Pa làm tiêu chuẩn chung cho tất cả AHU.

Camfil cũng khuyến nghị thay các bộ lọc hiệu suất cao khi filter đạt mức pressure drop cuối được khuyến nghị hoặc khi bộ lọc không còn đảm bảo chức năng yêu cầu.

Vì vậy:

Không nên hỏi “bao nhiêu Pa thì thay?” trước khi biết chính xác loại filter đang sử dụng.

Cần kiểm tra catalogue hoặc datasheet của filter để xác định Final Resistance được nhà sản xuất khuyến nghị.

Không nên thay lọc AHU chỉ theo thời gian

Một cách bảo trì khá phổ biến là quy định:

• 1 tháng vệ sinh.
• 3 tháng thay.
• 6 tháng thay.
• Hoặc một khoảng thời gian cố định khác.

Cách làm này thuận tiện cho quản lý bảo trì nhưng thời gian không phản ánh chính xác mức độ bám bụi của filter.

Hai AHU sử dụng cùng một loại filter vẫn có thể có tuổi thọ lọc hoàn toàn khác nhau.

Nguyên nhân phụ thuộc vào:

• Tỷ lệ gió tươi.
• Mức độ ô nhiễm không khí bên ngoài.
• Thời gian AHU vận hành.
• Công năng công trình.
• Môi trường sản xuất.
• Khu vực đang xây dựng.
• Lưu lượng không khí.
• Cấu tạo và diện tích media của filter.

AHU lấy nhiều gió ngoài tại khu vực nhiều bụi có thể làm filter bẩn nhanh hơn đáng kể so với AHU chủ yếu tuần hoàn không khí trong phòng.

Do đó, thời gian nên là mốc kiểm tra chứ không phải tiêu chí duy nhất để quyết định thay lọc.

Cách đo chênh áp lọc gió AHU

Để đo ΔP qua filter cần lấy áp suất ở hai vị trí:

Trước Filter → Filter → Sau Filter

Một điểm lấy áp đặt phía upstream và một điểm đặt downstream.

Hai tín hiệu có thể kết nối với:

• Đồng hồ chênh áp.
• Differential Pressure Switch.
• Differential Pressure Sensor.
• Differential Pressure Transmitter.
• BMS.

Trong hệ thống đơn giản, đồng hồ chênh áp gắn trực tiếp trên AHU giúp kỹ thuật viên kiểm tra tại chỗ.

Đối với AHU kết nối BMS, differential pressure transmitter có thể truyền giá trị về bộ điều khiển để:

• Hiển thị ΔP.
• Lưu trend.
• Thiết lập cảnh báo.
• Phát tín hiệu Dirty Filter Alarm.

Vị trí đầu lấy áp và tình trạng tubing rất quan trọng. Ống lấy áp bị gập, tuột hoặc tắc có thể làm giá trị hiển thị sai dù cảm biến vẫn hoạt động.

Chênh áp cao ảnh hưởng AHU như thế nào?

Filter là một phần của tổng trở lực hệ thống.

Quạt AHU còn phải thắng resistance của:

Filter + Coil + Damper + Heat Exchanger + Ống gió + Cút + Van gió + Miệng gió + các thiết bị khác

Khi lọc ngày càng bẩn, resistance của filter tăng lên và làm tăng tổng áp suất mà quạt phải vượt qua.

Với quạt chạy tốc độ cố định

Khi system resistance tăng, điểm làm việc của quạt thay đổi và airflow có thể giảm.

Hậu quả có thể xuất hiện:

• Phòng không đủ lạnh.
• Một số khu vực thiếu gió.
• Chênh lệch nhiệt độ giữa các zone.
• AHU không đạt lưu lượng thiết kế.

Với quạt sử dụng VFD

Bộ điều khiển có thể tăng tốc độ quạt để giữ airflow hoặc static pressure.

Khi đó có thể xuất hiện chuỗi:

Filter bẩn → ΔP tăng → Fan Speed tăng → Công suất quạt tăng

Pressure drop của bộ lọc vì vậy không chỉ liên quan đến chất lượng không khí mà còn ảnh hưởng đến năng lượng vận hành hệ HVAC.

Chênh áp thấp có chắc chắn filter đang sạch?

Không.

Đây là một trong những lỗi đánh giá phổ biến khi vận hành AHU.

Pressure drop phụ thuộc rất mạnh vào airflow.

Ví dụ:

AHU chạy VFD ở tải thấp → Fan Speed giảm → Airflow giảm → ΔP qua filter cũng giảm.

Filter có thể đã chứa khá nhiều bụi nhưng đồng hồ vẫn cho giá trị không cao.

Ngoài ra, chênh áp thấp bất thường còn có thể xảy ra khi:

• Filter bị rách.
• Filter lắp sai.
• Không khí bypass quanh khung lọc.
• Gioăng không kín.
• Sensor sai.
• Tubing bị tuột hoặc tắc.

Do đó:

ΔP thấp ≠ Filter chắc chắn sạch.

Cần kiểm tra đồng thời airflow, fan speed, filter và độ kín của filter rack.

Filter bypass là gì?

Filter bypass xảy ra khi một phần không khí đi vòng qua bộ lọc thay vì xuyên qua filter media.

Nguyên nhân thường liên quan đến:

• Filter sai kích thước.
• Khung lọc biến dạng.
• Gioăng không kín.
• Filter lắp chưa đúng vị trí.
• Cơ cấu giữ filter không chặt.

Điều nguy hiểm là ΔP có thể không quá cao nhưng bụi lại đi trực tiếp vào phía sau AHU.

Bụi sau đó có thể bám lên:

• Cooling Coil.
• Heating Coil.
• Fan.
• Drain Pan.
• Ống gió.

Coil bị bẩn lâu ngày còn tạo thêm resistance và ảnh hưởng đến khả năng trao đổi nhiệt của AHU.

Vì vậy, khi thay filter cần kiểm tra cả khung lọc, gioăng và khe hở, chứ không chỉ tháo filter cũ rồi lắp filter mới.

Những dấu hiệu cho thấy cần kiểm tra hoặc thay lọc AHU

Không nên chỉ dựa vào một dấu hiệu.

Filter cần được kiểm tra khi xuất hiện một hoặc nhiều hiện tượng sau:

Chênh áp đạt giới hạn

ΔP tiến đến recommended final resistance được nhà sản xuất hoặc thiết kế quy định.

Lưu lượng AHU giảm

Fan vẫn hoạt động nhưng airflow đo được thấp hơn đáng kể so với điều kiện vận hành bình thường.

Fan Speed tăng bất thường

VFD phải tăng tần số liên tục để giữ static pressure hoặc airflow.

Filter bị biến dạng

Media bị rách, xẹp, bung hoặc khung filter bị hỏng.

Filter bị ẩm

Nước hoặc độ ẩm có thể làm thay đổi cấu trúc media và resistance của một số loại filter.

Coil phía sau lọc nhanh bẩn

Có thể filter đang bị bypass hoặc filter rack không kín.

BMS báo Dirty Filter

Cần kiểm tra thực tế trước khi quyết định thay.

Các dấu hiệu này nên được đánh giá cùng nhau thay vì nhìn riêng một giá trị ΔP.

Vì sao Dirty Filter Alarm có thể báo sai?

BMS báo Dirty Filter Alarm không có nghĩa filter chắc chắn phải thay ngay.

Một số nguyên nhân khiến cảnh báo không chính xác gồm:

• Setpoint đặt sai.
• Đổi sang loại filter khác nhưng không chỉnh alarm.
• Pressure sensor bị drift.
• Tubing bị gập hoặc tắc.
• Điểm lấy áp không phù hợp.
• Fan Speed thay đổi lớn.
• Airflow thay đổi nhưng ngưỡng alarm vẫn cố định.

Ví dụ, filter mới có initial resistance cao hơn loại cũ nhưng BMS vẫn sử dụng setpoint trước đây. Dirty Filter Alarm có thể xuất hiện ngay cả khi filter còn mới.

Do đó, khi xuất hiện cảnh báo cần kiểm tra theo chuỗi:

Alarm → Sensor → ΔP → Airflow → Fan Speed → Filter → Quyết định

 

Có nên nâng cấp filter MERV hoặc ePM cao hơn?

Có thể, nhưng không nên chỉ nhìn cấp lọc.

Hai filter cùng cấp lọc vẫn có thể tạo pressure drop khác nhau do:

• Cấu tạo media.
• Chiều sâu filter.
• Số lượng pleat.
• Diện tích vật liệu lọc.
• Lưu lượng định mức.

Do đó, filter có hiệu suất cao hơn không phải lúc nào cũng đồng nghĩa pressure drop chắc chắn cao hơn.

Khi thay sang loại lọc khác cần kiểm tra ít nhất:

Rated Airflow → Initial Pressure Drop → Final Pressure Drop → Fan Capacity → System Airflow

Nếu filter mới tạo resistance quá lớn so với khả năng quạt hiện hữu, AHU có thể thiếu lưu lượng dù filter có hiệu suất lọc tốt hơn.

Quy trình kiểm tra chênh áp lọc AHU tại HRT

HRT tiếp cận tình trạng filter trong mối quan hệ với toàn bộ hệ thống AHU, thay vì chỉ nhìn một giá trị trên đồng hồ.

Bước 1 – Kiểm tra chênh áp

Ghi nhận:

• ΔP hiện tại.
• ΔP filter sạch ban đầu nếu có.
• Setpoint Dirty Filter.
• Trend ΔP trên BMS.

Bước 2 – Kiểm tra điều kiện airflow

Đánh giá:

• Airflow thực tế.
• Fan Speed.
• Frequency VFD.
• Static Pressure.
• Điều kiện tải.

Bước 3 – Kiểm tra filter thực tế

Quan sát:

• Mức tích bụi.
• Media.
• Khung filter.
• Hướng airflow.
• Độ ẩm.
• Tình trạng biến dạng.

Bước 4 – Kiểm tra filter rack

Kiểm tra:

• Gioăng.
• Khe hở.
• Cơ cấu giữ.
• Khả năng filter bypass.

Bước 5 – Kiểm tra cảm biến

Đánh giá:

• Differential Pressure Sensor.
• Tubing.
• Điểm lấy áp.
• Giá trị BMS.

Bước 6 – Đối chiếu thông số nhà sản xuất

So sánh ΔP thực tế với:

• Initial Pressure Drop.
• Recommended Final Pressure Drop.
• Rated Airflow.

Bước 7 – Kiểm tra lại sau khi thay

Sau khi lắp filter mới cần ghi nhận:

Filter mới → Airflow → ΔP mới → Fan Speed → Static Pressure

Giá trị này có thể được sử dụng làm baseline vận hành cho các lần kiểm tra tiếp theo.

Nếu đã thay filter nhưng AHU vẫn thiếu gió, cần tiếp tục kiểm tra coil, fan, damper, VAV Box và hệ thống ống gió thay vì tiếp tục đổ lỗi cho filter.

Sai lầm thường gặp khi vận hành lọc AHU

Một số lỗi HRT thường khuyến cáo cần tránh gồm:

Chỉ nhìn bằng mắt

Filter nhìn chưa quá bẩn chưa chắc resistance còn thấp.

Cứ đủ số tháng là thay

Thời gian chỉ nên là mốc kiểm tra.

Cứ BMS báo là thay

Dirty Filter Alarm cần được xác minh.

Lấy một ngưỡng Pa áp dụng cho mọi filter

Mỗi sản phẩm có pressure drop và final resistance khác nhau.

Không kiểm tra airflow

Đọc ΔP nhưng bỏ qua airflow có thể dẫn đến kết luận sai.

Thay cấp lọc nhưng không kiểm tra quạt

Filter mới có thể tạo resistance khác filter cũ.

Không kiểm tra gioăng và filter rack

Filter mới nhưng không khí vẫn bypass thì hiệu quả lọc vẫn không đảm bảo.

Kết luận

Chênh áp lọc gió AHU là thông số rất hữu ích để theo dõi resistance và quá trình tích bụi của filter, nhưng không nên được sử dụng một cách độc lập.

Không tồn tại một con số kiểu:

“Đến X Pa là tất cả filter AHU đều phải thay.”

Quyết định chính xác cần dựa trên:

ΔP + Airflow + Fan Speed + Filter Condition + Manufacturer Limit + System Requirement

Đặc biệt, chênh áp thấp không đồng nghĩa filter chắc chắn sạch nếu airflow đang thấp, filter bị rách hoặc xuất hiện bypass.

Theo dõi đúng chênh áp giúp doanh nghiệp chủ động bảo trì, duy trì lưu lượng gió, hạn chế tình trạng quạt phải vận hành không cần thiết và góp phần hướng tới hệ thống HVAC XANH – vận hành hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và bền vững.

Nếu hệ thống AHU xuất hiện tình trạng thiếu gió, chênh áp lọc cao, Dirty Filter Alarm, quạt tăng tốc bất thường hoặc coil nhanh bẩn, HRT có thể khảo sát toàn bộ chuỗi AHU – filter – fan – coil – BMS để xác định nguyên nhân trước khi đưa ra phương án xử lý.

HRT - hơi thở xanh cho mọi công trình