FCU Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý & So Sánh FCU Với AHU [2025]

1. ĐỊNH NGHĨA FCU (FAN COIL UNIT) TRONG HỆ THỐNG M&E

Trong thuật ngữ chuyên ngành hệ thống M&E (Cơ Điện), FCU thường được gọi là thiết bị xử lý không khí cục bộ hay đơn giản là dàn lạnh.

1.1. Bản Chất Kỹ Thuật: Thiết Bị Đầu Cuối (Terminal Unit)

Khác với máy điều hòa dân dụng 2 cục hoạt động độc lập, FCU là một mắt xích trong một hệ thống lớn. Nó không tự sinh ra nhiệt độ lạnh/nóng mà tiếp nhận nguồn năng lượng từ trung tâm:

Hệ thống Chiller (Water Chiller): FCU nhận nước lạnh (khoảng 7°C) được bơm từ Chiller đi qua dàn Coil.

Hệ thống VRV/VRF: FCU nhận môi chất lạnh (gas) trực tiếp từ dàn nóng trung tâm.

Về công suất: FCU được thiết kế cho phân khúc tải lạnh nhỏ đến trung bình. Dải công suất của thiết bị thường dao động từ 2kW đến 20kW (tương đương 7.000 BTU – 60.000 BTU), lý tưởng để xử lý nhiệt độ cho từng khu vực riêng biệt.

2. CẤU TẠO 5 THÀNH PHẦN CỐT LÕI CỦA DÀN LẠNH FCU

Độ bền và hiệu suất của FCU phụ thuộc vào chất lượng của 5 bộ phận chính bên trong lớp vỏ kim loại:

• 2.1. Quạt (Fan) – Trái tim lưu chuyển khí:Thường sử dụng quạt lồng sóc (centrifugal fan) hoặc hướng trục. Nhiệm vụ là tạo áp suất để hút gió hồi và đẩy gió cấp đi khắp phòng với độ ồn thấp nhất.
• 2.2. Dàn ống trao đổi nhiệt (Coil):
  Đây là bộ phận quan trọng nhất, gồm các ống đồng chạy xuyên qua các lá nhôm tản nhiệt. Tại đây, nhiệt độ không khí sẽ giảm xuống khi tiếp xúc với bề mặt ống lạnh.
• 2.3. Động cơ (Motor):
  Là bộ phận truyền động cho quạt. Các dòng FCU cao cấp hiện nay thường tích hợp Motor công nghệ EC hoặc DC giúp vận hành êm ái và tối ưu hóa điện năng tiêu thụ.
• 2.4. Bộ lọc bụi (Filter):
  Tấm lọc sơ cấp đặt ngay cửa hút gió hồi. Nó giữ lại bụi bẩn thô, tóc, sợi vải… giúp bảo vệ dàn Coil luôn sạch sẽ và cải thiện chất lượng không khí cơ bản.
• 2.5. Máng hứng nước ngưng (Drain Pan):
  Khi không khí bị làm lạnh, hơi nước sẽ ngưng tụ. Máng hứng có nhiệm vụ thu gom lượng nước này và dẫn ra ngoài. Máng cần được bọc bảo ôn kỹ để tránh hiện tượng “đổ mồ hôi” gây thấm trần.

3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TUẦN HOÀN CỦA FCU

Quy trình vận hành của FCU diễn ra theo chu trình khép kín liên tục:

Hút gió: Quạt tạo áp suất âm, hút không khí nóng trong phòng qua cửa hồi (Return Air).

Lọc sạch: Không khí đi qua màng lọc (Filter) để loại bỏ bụi bẩn.

Trao đổi nhiệt: Không khí sạch đi qua dàn Coil lạnh (7°C). Tại đây diễn ra quá trình trao đổi nhiệt: không khí nhả nhiệt cho nước/gas lạnh và giảm nhiệt độ xuống khoảng 12-16°C, đồng thời tách ẩm.

Cấp gió: Luồng khí đã được làm mát và tách ẩm được quạt thổi trở lại phòng thông qua hệ thống ống gió và miệng gió cấp.

3.1. Cơ Chế Điều Khiển Nhiệt Độ

Để duy trì nhiệt độ phòng ổn định, hệ thống thường sử dụng các sensor (cảm biến) và van điều khiển:

Van 2 ngả (Variable Flow): Đóng/mở dòng nước lạnh vào FCU dựa trên tín hiệu nhiệt độ. Phương pháp này giúp hệ thống bơm trung tâm tiết kiệm điện năng nhờ thay đổi lưu lượng.

Van 3 ngả (Constant Flow): Khi nhiệt độ phòng đạt yêu cầu, van mở đường bypass cho nước lạnh quay về Chiller mà không qua FCU. Giúp duy trì áp suất và lưu lượng nước ổn định trong toàn hệ thống.

4. PHÂN LOẠI 4 DÒNG FCU PHỔ BIẾN NHẤT 2025

4.1. FCU Giấu Trần Nối Ống Gió (Ceiling Concealed)

Đây là “vua” trong các loại FCU cho khách sạn và resort cao cấp. Thiết bị được lắp đặt giấu kín hoàn toàn trên trần giả, gió lạnh được dẫn qua ống mềm tới miệng gió. Ưu điểm: Thẩm mỹ tuyệt đối và độ ồn cực thấp.

4.2. FCU Cassette (Âm Trần)

Có mặt nạ lộ ra ngoài trần, thường thổi gió 4 hướng hoặc 360 độ. Loại này lắp đặt nhanh, thích hợp cho văn phòng mở, showroom, quán cafe.

4.3. FCU Treo Tường (Wall Mounted)

Hình dáng tương tự dàn lạnh máy điều hòa dân dụng. Thường dùng cho các dự án cải tạo hoặc phòng nhỏ không có trần giả.

4.4. FCU Đặt Sàn / Áp Trần

Loại này có lưu lượng gió mạnh, thường được dùng cho các nhà hàng, sảnh chờ có trần cao hoặc không gian rộng cần đẩy gió đi xa.

5. CÔNG THỨC TÍNH CÔNG SUẤT FCU CHUẨN KỸ THUẬT

Việc tính toán sai công suất không chỉ gây lãng phí mà còn ảnh hưởng đến tuổi thọ thiết bị. Dưới đây là công thức tính toán sơ bộ dựa trên diện tích, thường được áp dụng trong thiết kế thi công điện tòa nhà M&E:

Phòng ngủ / Khách sạn: Hệ số 600 BTU/m².

Ví dụ: Phòng 20m² cần FCU ~12.000 BTU.

Văn phòng làm việc: Hệ số 700 – 800 BTU/m² (Do có nhiều người và thiết bị điện tử).

Ví dụ: Phòng 30m² cần FCU ~24.000 BTU.

Phòng Server / Hội trường: Hệ số 1.000 – 1.200 BTU/m². (Cần tính toán kỹ hơn về tải nhiệt thiết bị).

6. BẢNG SO SÁNH: SỰ KHÁC BIỆT GIỮA FCU VÀ AHU

Nhiều người thường nhầm lẫn giữa FCU và AHU. Dưới đây là bảng phân tích kỹ thuật giúp bạn phân biệt rõ ràng khi lên phương án thiết kế hay bảo trì hệ thống điện nhà máy:

7. ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA FCU TRONG HỆ THỐNG HVAC

Nhờ tính linh hoạt, FCU xuất hiện trong hầu hết các công trình hiện đại:

Tòa nhà văn phòng: Lắp đặt cho các phòng họp, phòng giám đốc, pantry.

Khách sạn & Resort: Ứng dụng cho phòng ngủ, cho phép khách hàng tự điều chỉnh nhiệt độ theo ý muốn.

Chung cư cao cấp & Biệt thự: Thường được sử dụng trong các gói thi công điện biệt thự Luxury để thay thế máy lạnh cục bộ, tăng tính thẩm mỹ.

Bệnh viện: Khu vực hành chính, phòng bệnh nội trú.

8. 3 SỰ CỐ THƯỜNG GẶP CỦA FCU VÀ CÁCH KHẮC PHỤC

Trong quá trình vận hành, nếu không có chế độ dịch vụ bảo trì hệ thống điện định kỳ, FCU có thể gặp các lỗi sau:

Chảy nước (Rò rỉ):

Nguyên nhân: Tắc đường ống thoát nước, máng nghiêng sai độ dốc, hoặc lớp bảo ôn bị hỏng/lão hóa.

Giải pháp: Thông tắc ống, chỉnh lại ty treo, bọc lại bảo ôn mới.

Tiếng ồn bất thường:

Nguyên nhân: Bạc đạn motor bị mòn, cánh quạt bám quá nhiều bụi gây mất cân bằng động, hoặc ốc treo bị lỏng.

Giải pháp: Thay bạc đạn, vệ sinh cánh quạt, siết chặt các kết nối cơ khí.

Kém lạnh / Không lạnh:

Nguyên nhân: Lưới lọc quá bẩn làm cản trở gió, hoặc hệ thống đường nước bị “Air” (tắc khí).

Giải pháp: Vệ sinh lưới lọc định kỳ, thực hiện xả khí (Air purge) cho hệ thống.