1. FFU Là Gì? Fan Filter Unit

FFU (Fan Filter Unit) là cụm thiết bị gồm quạt, vỏ và bộ lọc không khí hiệu suất cao.

Thiết bị có thể hút không khí từ plenum hoặc khu vực đầu vào, sau đó đẩy qua HEPA để cấp vào phòng sạch.

1.1. Cấu tạo FFU

• Vỏ quạt FFU.
• Cánh quạt và động cơ.
• Motor EC hoặc AC.
• Bộ lọc HEPA H13/H14 hoặc ULPA.
• Bộ điều khiển tốc độ.
• Cơ cấu lắp và làm kín.

1.2. Nguyên lý hoạt động

1.3. Ưu điểm

• Cấu trúc module gọn.
• Dễ bố trí nhiều vị trí trên trần.
• Có thể điều chỉnh từng FFU hoặc nhóm FFU.
• Phù hợp nhiều hệ thống clean booth.
• Có thể tích hợp điều khiển tập trung.

1.4. Những giới hạn cần xem xét

• Cần nguồn cấp điện.
• Khả năng cột áp phụ thuộc model.
• Cần kiểm tra tiếng ồn và rung.
• Cần không gian bảo trì quạt và lọc.
• Phải xác nhận khả năng tương thích với trần.

2. BFU Là Gì? Blower Filter Unit

BFU thường được hiểu là Blower Filter Unit, tức thiết bị kết hợp cụm blower và bộ lọc hiệu suất cao để cấp khí sạch.

Một số thiết kế BFU sử dụng quạt ly tâm tạo áp suất, kết nối với một hộp lọc HEPA qua một đoạn đường khí hoặc plenum.

Tuy nhiên, BFU không phải lúc nào cũng có cấu trúc hai cụm riêng biệt. Cần xem bản vẽ của từng nhà sản xuất.

2.1. Cấu tạo BFU thường gặp

• Cụm blower hoặc quạt ly tâm.
• Động cơ và điều khiển quạt.
• Vỏ hoặc khoang tạo áp.
• Đường kết nối khí nếu cấu hình tách rời.
• Hộp lọc HEPA.
• Miệng cấp khí hoặc mặt khuếch tán.

2.2. Nguyên lý hoạt động

2.3. Ưu điểm của BFU

• Có thể lựa chọn thiết kế cho áp suất cao.
• Linh hoạt bố trí cụm blower theo một số cấu hình.
• Phù hợp những vị trí không thể lắp quạt trực tiếp trên hộp lọc.
• Có thể thiết kế kết nối với đường gió hoặc plenum.

2.4. Những giới hạn cần xem xét

• Cấu trúc có thể chiếm nhiều không gian.
• Cần tính tổn thất giữa blower và hộp lọc.
• Phải kiểm tra rung và độ ồn.
• Đòi hỏi phối hợp bản vẽ lắp đặt kỹ.
• Chi phí phụ thuộc cách bố trí cụm.

3. Hộp Lọc HEPA (HEPA Box) Là Gì?

HEPA Box là hộp lọc đầu cuối, thường được lắp trên trần và kết nối với đường cấp khí từ AHU hoặc hệ thống HVAC.

Khác với FFU và BFU, HEPA Box thông thường không có motor hoặc quạt tích hợp.

3.1. Cấu tạo HEPA Box

• Vỏ hộp hoặc plenum.
• Cổ kết nối ống gió.
• Khung giữ HEPA.
• Gasket Seal hoặc Gel Seal.
• Bộ lọc HEPA.
• Mặt khuếch tán hoặc lưới bảo vệ.
• Cổng đo hoặc thử nghiệm nếu được thiết kế.

3.2. Nguyên lý hoạt động

3.3. Ưu điểm của HEPA Box

• Không cần motor trong từng hộp.
• Dễ tích hợp hệ thống HVAC trung tâm.
• Điều chỉnh lưu lượng qua thiết kế ống gió và damper.
• Phù hợp hệ thống cấp khí có tổ chức.
• Ít bộ phận chuyển động tại điểm cấp khí.

3.4. Những hạn chế

• Phụ thuộc quạt cấp khí bên ngoài.
• Cần tính toán mạng ống gió.
• Cân bằng lưu lượng có thể phức tạp.
• Tăng số điểm cấp có thể đòi hỏi cải tạo mạng gió.

4. Bảng So Sánh FFU, BFU Và HEPA Box

Bảng trên là so sánh theo cấu trúc thường gặp. Cần đối chiếu datasheet và bản vẽ thực tế để xác nhận đặc điểm của từng sản phẩm.

5. So Sánh Nguyên Lý Hoạt Động

5.1. FFU: Cấp gió theo module

Mỗi FFU sử dụng quạt riêng để cấp khí qua HEPA. Có thể điều khiển từng bộ hoặc nhóm, tùy hệ điều khiển.

5.2. BFU: Cấp gió bằng blower

BFU sử dụng blower để tạo lưu lượng và áp suất cho bộ lọc HEPA trong cùng một cụm hoặc cấu trúc kết nối.

Một số phương án cho phép bố trí blower ở vị trí khác với hộp lọc, thuận lợi khi không gian trần bị hạn chế.

5.3. HEPA Box: Nhận gió từ trung tâm

HEPA Box không tạo gió độc lập. Lưu lượng được tạo bởi quạt AHU hoặc hệ thống cấp khí, sau đó phân phối qua đường ống.

6. So Sánh Lưu Lượng Và Cột Áp FFU, BFU, HEPA Box

Lưu lượng và khả năng khắc phục tổn thất áp suất là hai yếu tố quan trọng nhất khi lựa chọn.

6.1. Lưu lượng thiết kế

Lưu lượng cấp khí của từng thiết bị cần được xác định dựa trên yêu cầu phòng sạch.

Đơn vị thường dùng là m³/h.

6.2. Khả năng cột áp FFU

Cần kiểm tra đường đặc tính cụm FFU tại lưu lượng yêu cầu, trong đúng cấu hình HEPA.

6.3. Khả năng cột áp BFU

Cần xác nhận đường đặc tính blower, tổn thất bộ lọc và những đoạn kết nối giữa blower với HEPA.

Không thể kết luận BFU đủ áp chỉ dựa vào tên gọi thiết bị.

6.4. Khả năng cột áp HEPA Box

HEPA Box tạo ra tổn thất áp suất, không phải nguồn tạo áp suất chủ động.

Quạt của AHU phải đáp ứng tổng tổn thất trên đường khí, gồm bộ lọc và các phụ kiện.

6.5. Nguyên tắc so sánh công bằng

Cả ba phương án cần được đánh giá ở cùng yêu cầu:

• Lưu lượng cấp khí.
• Cấp hiệu suất lọc.
• Tổng trở lực tương ứng.
• Điều kiện hệ thống.
• Công suất điện tổng thể.
• Độ ồn và điều kiện nghiệm thu.

7. Ví Dụ Tính Toán: Chọn FFU, BFU Hay HEPA Box?

Giả sử một vị trí cấp khí phòng sạch cần lưu lượng:

Hệ thống yêu cầu lọc HEPA H14.

7.1. Phương án FFU

Nếu nhà sản xuất công bố cụm FFU đã bao gồm HEPA và đạt 800 m³/h ở điều kiện áp suất ngoài yêu cầu, phương án có thể được xem xét.

7.2. Phương án BFU

Giả sử BFU gồm blower và hộp HEPA nối tiếp bằng đường khí ngắn.

Các tổn thất giả định ở cùng lưu lượng 800 m³/h:

Khi đó, cần chọn blower có khả năng đáp ứng yêu cầu áp suất hệ thống tại 800 m³/h, sau khi xác định đúng loại áp suất và những tổn thất nội bộ đã tính.

7.3. Phương án HEPA Box

Nếu sử dụng hộp lọc HEPA nhận gió từ AHU, cần kiểm tra đường đặc tính quạt AHU và tổn thất của toàn mạng ống.

Giả sử các hạng mục trên nhánh cấp gió có tổn thất:

Mức 340 Pa là tổn thất trên nhánh được minh họa, không phải tổng áp suất bắt buộc của AHU.

Để chọn quạt AHU, cần tính toàn bộ đường khí bất lợi và các thành phần hệ thống liên quan, đồng thời tránh cộng trùng tổn thất.

7.4. Kết luận tình huống

Không thể chọn ngay thiết bị chỉ từ lưu lượng 800 m³/h.

Cần xác minh:

• Không gian trần có phù hợp không?
• Đã có hệ thống AHU và ống gió chưa?
• Đường đặc tính FFU hoặc BFU có đáp ứng không?
• Cần điều khiển từng điểm cấp khí không?
• Chi phí và điều kiện bảo trì thế nào?

Các số liệu trong ví dụ đều giả định, không đại diện cho bất kỳ model thương mại hoặc công trình cụ thể nào.

8. So Sánh Kết Cấu Và Điều Kiện Lắp Đặt

8.1. FFU

FFU thường được bố trí trên hệ trần có module phù hợp.

Cần kiểm tra:

• Kích thước ô trần.
• Khả năng chịu tải.
• Chiều cao khoảng trần.
• Phương pháp treo và giữ thiết bị.
• Đường cấp điện.
• Không gian bảo trì.

8.2. BFU

Cần kiểm tra thêm vị trí bố trí blower, đường kết nối đến hộp lọc và hệ chống rung.

Nếu BFU có cấu hình blower tách khỏi đầu cấp khí, thiết kế có thể tận dụng các khoảng không gian riêng biệt.

8.3. HEPA Box

Cần xác định:

• Hệ xương trần.
• Kích thước và trọng lượng hộp.
• Vị trí cổ ống gió.
• Đường ống cấp khí.
• Khoảng không lắp đặt.
• Điều kiện tiếp cận thay HEPA.

8.4. Nguy cơ khi thay thiết bị khác cấu tạo

Một FFU và một HEPA Box cùng kích thước mặt không có nghĩa có thể lắp thay trực tiếp trên cùng hệ trần.

Sự khác biệt về độ sâu, trọng lượng, cổ ống và hệ treo có thể đòi hỏi thiết kế lại.

9. So Sánh Điện Năng, Độ Ồn Và Điều Khiển

9.1. Điện năng

FFU và BFU có motor riêng, vì vậy có công suất điện tại cụm thiết bị.

HEPA Box thông thường không có motor, nhưng vẫn làm tăng trở lực mà quạt AHU phải khắc phục.

Do đó, không nên kết luận HEPA Box không tiêu tốn điện.

9.2. Công thức chi phí điện

Đối với nhiều thiết bị:

9.3. So sánh độ ồn

FFU và BFU cần kiểm tra độ ồn của quạt ở điểm vận hành.

Với HEPA Box, tiếng ồn tại điểm cấp có thể đến từ dòng khí, miệng cấp, van điều tiết hoặc truyền âm qua đường ống.

Không nên mặc định HEPA Box luôn im lặng hoặc BFU luôn ồn hơn FFU.

9.4. Điều khiển lưu lượng

9.5. So sánh công suất chính xác

Cần đánh giá toàn bộ hệ thống ở cùng lưu lượng, trở lực và chế độ vận hành.

Đối với phương án HEPA Box, phải tính điện của quạt trung tâm và tác động của mạng ống gió.

10. So Sánh Bảo Trì Và Thay Lọc HEPA

10.1. Bảo trì FFU

• Kiểm tra động cơ và quạt.
• Kiểm tra bộ điều khiển.
• Theo dõi lưu lượng hoặc vận tốc.
• Kiểm tra chênh áp HEPA nếu cấu hình cho phép.
• Thay HEPA theo quy trình thiết bị.

10.2. Bảo trì BFU

• Kiểm tra blower và vòng bi.
• Kiểm tra đường kết nối khí.
• Kiểm tra rung và tiếng ồn.
• Kiểm tra hộp lọc và làm kín.
• Thay HEPA theo cấu tạo housing.

10.3. Bảo trì HEPA Box

• Kiểm tra housing và cổ ống.
• Kiểm tra Gasket/Gel Seal.
• Đo chênh áp và lưu lượng.
• Kiểm tra hệ van và đường gió.
• Thay HEPA theo SOP.

10.4. Kiểm tra PAO

Nếu công trình yêu cầu kiểm tra rò rỉ HEPA tại chỗ, cả ba phương án đều phải đáp ứng quy trình nghiệm thu phù hợp.

Việc có hay không có quạt tích hợp không làm mất yêu cầu xác minh độ kín của cụm lọc đã lắp.

11. So Sánh Chi Phí Đầu Tư Và Chi Phí Vòng Đời

Chi phí một hệ thống phòng sạch không nên đánh giá chỉ dựa trên giá mua từng thiết bị.

11.1. Chi phí FFU

• Giá cụm FFU.
• Bộ lọc HEPA.
• Hệ điều khiển và cấp điện.
• Kết cấu lắp đặt.
• Kiểm tra nghiệm thu.

11.2. Chi phí BFU

• Cụm blower.
• Hộp lọc HEPA.
• Đường kết nối và phụ kiện.
• Hệ treo, chống rung.
• Điện và điều khiển.

11.3. Chi phí HEPA Box

• Hộp lọc và HEPA.
• Mạng ống gió.
• Van cân bằng.
• Quạt hoặc AHU tương ứng.
• Thi công và nghiệm thu.

11.4. Công thức LCC

11.5. Ví dụ nguyên tắc so sánh

Nếu công trình đã có AHU đủ năng lực và mạng ống gió phù hợp, HEPA Box có thể có lợi thế về đầu tư tại điểm cấp.

Nếu phải xây mới toàn bộ mạng ống gió, lợi thế về giá mua hộp lọc có thể không còn.

Trong hệ thống nhiều điểm cấp khí điều khiển riêng, FFU có thể có lợi thế về tính module.

Nếu công trình yêu cầu bố trí blower đặc biệt, BFU có thể là phương án đáng xem xét.

12. Khi Nào Nên Chọn FFU, BFU Hay HEPA Box?

12.1. Nên xem xét FFU khi

• Trần phòng sạch theo module.
• Có nhiều vị trí cấp khí.
• Cần điều khiển riêng từng nhóm.
• Muốn bố trí giải pháp clean booth.
• Yêu cầu thiết bị gọn và linh hoạt.

12.2. Nên xem xét BFU khi

• Cần bố trí blower ở vị trí phù hợp riêng.
• Đường cấp khí có trở lực cao hơn cấu hình FFU đang xét.
• Hình dạng và không gian lắp đặt đặc biệt.
• Cần thiết kế cụm quạt và hộp lọc linh hoạt.

12.3. Nên xem xét HEPA Box khi

• Hệ thống AHU cấp khí qua ống gió.
• Cần cấp khí sạch đầu cuối tại nhiều vị trí.
• Muốn sử dụng chung quạt cấp trung tâm.
• Thiết kế trần có đủ không gian cho plenum và ống gió.
• Có khả năng cân bằng lưu lượng nhánh.

12.4. Phòng sạch GMP nên chọn loại nào?

Không có nguyên tắc rằng GMP bắt buộc dùng FFU, BFU hoặc HEPA Box.

Lựa chọn phụ thuộc yêu cầu kiểm soát ô nhiễm, thiết kế HVAC, mức độ sạch, luồng khí, bảo trì và khả năng thẩm định.

12.5. Trần có chiều cao hạn chế

Cần kiểm tra kích thước thực tế, chiều sâu, vị trí quạt, cổ ống và không gian thao tác.

Không nên mặc định FFU luôn mỏng nhất hoặc BFU luôn chiếm nhiều chỗ.

13. Những Sai Lầm Khi Chọn FFU, BFU Và Hộp Lọc HEPA

13.1. Nhầm HEPA Box có quạt

HEPA Box thông thường không có quạt; cần nguồn gió từ bên ngoài.

13.2. Mặc định BFU luôn mạnh hơn FFU

Phải so sánh đường đặc tính tại cùng lưu lượng và áp suất.

13.3. Chỉ dựa vào kích thước

Cùng kích thước mặt không đồng nghĩa cùng khả năng lắp đặt.

13.4. Bỏ qua áp suất hệ thống

Dễ gây thiếu lưu lượng sau khi lắp thực tế.

13.5. Không kiểm tra HEPA

Cùng H13/H14 chưa chắc cùng chênh áp và cấu tạo.

13.6. Bỏ qua độ kín

Housing không kín có thể gây thất bại khi test PAO.

13.7. So sánh giá thiết bị riêng lẻ

Không phản ánh chi phí ống gió, điện, điều khiển và bảo trì.

13.8. Không phối hợp bản vẽ trần

Dẫn đến xung đột với xương trần, kết cấu và đường gió.

14. Quy Trình Lựa Chọn FFU, BFU, HEPA Box Trong 10 Bước

15. Checklist 20 Tiêu Chí So Sánh Trước Khi Đặt Hàng

16. Câu Hỏi Thường Gặp Về FFU, BFU Và HEPA Box

17. Giải Pháp FFU, BFU Và Hộp Lọc HEPA Từ VIETPHAT

CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT VIỆT PHÁT – VIETPHAT hoạt động trong lĩnh vực lọc không khí, thiết bị và phụ tùng cho HVAC, AHU, PAU, FFU và phòng sạch.

17.1. Tư vấn phương án cấp khí sạch

VIETPHAT hỗ trợ xem xét những giải pháp cấp khí theo điều kiện thiết kế, bao gồm yêu cầu lưu lượng, áp suất và bộ lọc HEPA.

17.2. Tư vấn HEPA H13/H14

Các tiêu chí cần đối chiếu:

• Hiệu suất theo tiêu chuẩn áp dụng.
• Kích thước và dung sai.
• Lưu lượng định mức.
• Chênh áp tại lưu lượng yêu cầu.
• Cấu tạo khung và kiểu làm kín.
• Hồ sơ chứng chỉ kỹ thuật.

17.3. Đánh giá bản vẽ lắp đặt

Đối với công trình sử dụng trần module hoặc kết cấu trần đặc thù, cần đánh giá sớm:

• Khả năng lắp vừa.
• Chiều cao trần.
• Kết cấu treo.
• Đường gió và điện.
• Khả năng bảo trì.

17.4. Thông tin khách hàng cần cung cấp

• Bản vẽ phòng sạch.
• Kích thước trần.
• Số lượng điểm cấp khí.
• Lưu lượng từng vị trí.
• Áp suất yêu cầu.
• Loại HEPA H13/H14.
• Thông số AHU nếu có.
• Yêu cầu độ ồn và điều khiển.
• Yêu cầu nghiệm thu.

18. Kết Luận: Nên Chọn FFU, BFU Hay Hộp Lọc HEPA?

FFU, BFU và HEPA Box đều có thể được sử dụng trong hệ thống phòng sạch, nhưng không phải là ba thiết bị thay thế trực tiếp cho nhau trong mọi công trình.

FFU phù hợp để xem xét cho các hệ thống cấp khí theo module.

BFU đáng quan tâm khi cần bố trí blower và hộp lọc theo cấu hình chuyên dụng hoặc có yêu cầu trở lực cao.

HEPA Box phù hợp với hệ thống sử dụng AHU và mạng cấp khí trung tâm.

Quyết định lựa chọn phải dựa trên lưu lượng, cột áp, đặc tính bộ lọc, không gian trần, độ ồn, điện năng, chi phí và các yêu cầu nghiệm thu.

VIETPHAT khuyến nghị không lựa chọn thiết bị chỉ dựa vào tên gọi FFU, BFU hoặc HEPA Box. Cần kiểm tra bản vẽ cấu tạo và đường đặc tính ở điểm làm việc thực tế trước khi đặt hàng.