Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khách sạn mường thanh xa la

+ Năm 1901, một công trình khống chế nhiệt độ dưới 280C với độ ẩm thích hợp cho phòng hòa nhạc ở Monte Carlo được khánh thành.+ Năm 1910 Công ty Borsig đã xây dựng các hệ thống điều hòa

MỤC LỤC

Chương 1: NHU CẦU VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRONG ĐỜI

SỐNG VÀ CÔNG NGHIỆP 4

1.1 Khái niệm 4

1.2 Lịch sử phát triển của điều hòa không khí 4

1.3 Yêu cầu của điều hòa không khí đối với đời sống và sản xuất 5

1.3.1 Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến con người 5

1.3.1.1.Ảnh hưởng của nhiệt độ (t) 5

1.3.1.2 Ảnh hưởng của độ ẩm (φ) 6

1.3.1.3 Ảnh hưởng của dòng không khí (ω) 6

1.3.1.4 Độ trong sạch của không khí 7

1.3.1.5 Độ ồn 7

1.3.2 Điều hòa không khí đối với sản xuất công nghiệp 8

Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 11

2.1 Phân loại hệ thống điều hoà không khí 11

2.2 Máy điều hòa phòng RAC 13

2.2.1 Máy điều hòa cửa sổ 13

2.2.2 Máy điều hoà hai mảng 14

2.3 Hệ thống điều hòa (tổ hợp) gọn 15

2.3.1 Máy điều hòa hai cụm không ống gió 15

2.3.2 Máy điều hòa hai cụm có ống gió 16

2.3.3 Máy điều hòa dàn ngưng đặt xa 16

2.3.4 Máy điều hòa lắp mái 16

2.3.5 Máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước 16

2.3.6 Máy điều hòa VRV 17

2.4 Hệ thống điều hòa trung tâm nước 19

Chương 3: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 23

3.1 Giới thiệu công trình khách sạn Mường Thanh – Xa La 23

3.2 Chọn các thông số thiết kế 25

3.2.1 Chọn cấp điều hòa trong phòng 25

3.2.2 Các thông số tính toán trong và ngoài nhà 26

3.3 Xác định các nguồn nhiệt gây tổn thất 29

3.3 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa .31

3.3.1 Nhiệt tổn thất qua kính do bức xạ mặt trời Q11 .31

3.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do t : Q21 37

3.3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 39

3.3.3.1 Nhiệt hiện truyền qua tường Q22t 40

3.3.3.2 Nhiệt hiện truyền qua cửa ra vào: Q22c 41

3.3.3.3 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ : Q22cs, W 43

3.3.4 Nhiệt truyền qua nền, Q23 44

3.3.5 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng, Q31 44

3.3.6 Nhiệt hiện tỏa do máy móc, Q32 45

3.3.7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra, Q4 46

3.3.7.1 Nhiệt hiện do người tỏa ra, Q4h 46

3.3.7.2 Nhiệt ẩn do người tỏa ra, Q4â 47

3.3.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào phòng, QhNvà QâN 47

3.3.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt, Q5hvà Q5â 48

3.3.10 Xác định phụ tải lạnh Q0, W 48

Chương 4: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 52

4.1 Các quá trinh cơ bản trên ẩm đồ 52

4.1.1 Quá trình sưởi nóng không khí đẳng dung ẩm 52

4.1.2 Quá trình làm lạnh và khử ẩm 52

4.1.3 Quá trình hòa trộn không khí 53

4.1.4 Quá trình gia ẩm bằng nước và hơi nước 54

4.2 Các sơ đồ điều hòa không khí cho mùa hè 54

4.2.1 Sơ đồ thẳng 54

4.2.2 Sơ đồ tuần hoàn một cấp 56

4.2.3 Sơ đồ tuần hoàn 2 cấp 57

4.3 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí 58

4.3.1 Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF ( Sensible Heat Factor)  h. 58

4.3.2 Hệ số đi vòng BF (Bypass Fator):BF 59

4.3.3 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF(Effective Sensible Heat Factor): hef 59

4.3.4 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor):ht 61

4.3.5 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF ( Room Sensible Heat Factor)  hf 62

4.3.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: ts 63

4.3.7 Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh 64

4.3.8 Lưu lượng không khí qua dàn lạnh 65

Chương 5: CHỌN MÁY, THIẾT BỊ VÀ BỐ TRÍ HỆ THỐNG 81

5.1 Chọn hệ thống điều hòa không khí 81

5.2 Chọn dàn lạnh 82

5.3 Chọn cụm dàn nóng 87

5.4 Chọn hệ thống cung cấp không khí tươi 91

5.5 Chọn bộ chia gas 93

5.6 Chọn đường ống dẫn môi chất 94

Chương 6: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN, PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ 96

6.1 Tính chọn và bố trí miệng thổi, miệng hồi 96

6.2 Tính toán thiết kế đường ống dẫn không khí 97

6.3 Tính toán thiết kế đường ống dẫn khí thải của nhà vệ sinh 102

6.4 Tính toán thiết kế tăng áp cầu thang 103

Chương 7 : TRANG BỊ ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN 105

7.1 Hệ thống điện động lực 105

7.2 Hệ thống điều khiển 105

7.2.1 Điều khiển cho mỗi dàn lạnh 105

7.2.2 Điều khiển trung tâm 106

Chương 8: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG MÁY VÀ HỆ THỐNG 108

8.1 Lắp đặt hệ thống điều hòa không khí 108

8.1.1 Lắp đặt dàn nóng và dàn lạnh 108

8.1.2 Lắp đặt đường ống gas, đường ống nước xả, cách nhiệt cho hệ thống 108

8.1.3 Lắp đặt hệ thống điện 110

8.2 Kiểm tra và chạy thử 111

8.2.1 Thử kín, thử bền 111

8.2.2 Hút chân không, nạp gas 111

8.2.3 Chạy thử 112

8.3 Sửa chữa và bảo dưỡng 113

KẾT LUẬN……… 114

TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… ……… ……… 115

PHỤ LỤC……… ………116

1.2 Lịch sử phát triển của điều hòa không khí

Từ xa xưa con người đã biết tạo ra những điều kiện không khí tiện nghi xung quanh mình như: Mùa đông thì đốt lửa sưởi ấm, mùa hè thì thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức để tạo cho mình có cảm giác thoải mái nhất Nhưng điều hòa không khí chỉ thực sự bắt đầu hình thành từ năm 1845 khi một bác sĩ người Mỹ John Gorrie chế tạo máy nén khí đầu tiên cho bệnh viện của mình Sự kiện này đã đưa ông đi vào lịch sử ngành điều hòa không khí

+ Năm 1850, nhà thiên văn học Piuzzi Smith người Scotland lần đầu tiên đưa dự án điều hòa không khí phòng ở bằng máy lạnh nén khí

+ Năm 1860 ở Pháp, F Carrier đã đưa những ý tưởng về điều hòa không khí chocác phòng ở và đặc biệt cho các nhà hát

+ Năm 1894, công ty Linde đã xây dựng một hệ thống điều hòa không khí bằng máy lạnh amoniac dùng làm lạnh và khử ẩm không khí mùa hè Dàn lạnh đặt trên trần nhà, không khí đối lưu tự nhiên Không khí lạnh từ trên đi xuống phía dưới do mật độ lớn hơn Máy lạnh được đặt dưới tầng hầm

+ Năm 1901, một công trình khống chế nhiệt độ dưới 280C với độ ẩm thích hợp cho phòng hòa nhạc ở Monte Carlo được khánh thành.

+ Năm 1910 Công ty Borsig đã xây dựng các hệ thống điều hòa không khí ở Koeln

và Rio de Janeiro Các công trình này chủ yếu mới là khống chế nhiệt độ, chưa đạt được sự hoàn thiện và đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật cần thiết Nhưng cũng từ lúc này đã bắt đầu hình thành hai xu hướng cơ bản là điều hòa tiện nghi cho các phòng ở

và điều hòa công nghệ để phục vụ các nhu cầu sản xuất

+ Đúng vào thời điểm này, một nhân vật quan trọng đã đưa ngành điều hòa khôngkhí của Mỹ nói riêng và của toàn thế giới nói chung một bước phát triển rực rỡ, đó làWillis H Carrier Chính ông là người đã đưa ra định nghĩa điều hòa không khí kết hợp với sưởi ấm, làm lạnh, gia ẩm, hút ẩm, lọc và rửa không khí, tự động duy trì trạng thái không khí không đổi phục vụ cho yêu cầu tiện nghi hoặc công nghệ

+ Năm 1911, Carrier đã lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của không khí ẩm và cắt nghĩa tính chất nhiệt của không khí ẩm và các biện pháp xử lý để đạt được trạng thái yêu cầu Ông đã cống hiến cả đời mình cho điều hòa không khí và đã trở thành ông tổ vĩ đại nhất của ngành điều hòa

1.3 Yêu cầu của điều hòa không khí đối với đời sống và sản xuất

1.3.1 Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến con người

1.3.1.1.Ảnh hưởng của nhiệt độ (t)

Khi nhiệt độ không khí xung quanh cơ thể con người giảm xuống, cường độ trao đổi nhiệt đối lưu giữa cơ thể và môi trường sẽ tăng lên Cường độ này càng tăng khi độ chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt cơ thể và không khí càng tăng, nếu độ chênh lệch nàyquá lớn thì nhiệt lượng cơ thể mất đi càng lớn và đến một mức nào đó sẽ bắt đầu có cảm giác khó chịu Việc giảm nhiệt độ của các bề mặt xung quanh sẽ làm gia tăngcường độ trao đổi nhiệt bằng bức xạ, ngược lại, nếu nhiệt độ của các bề mặt xung quanh tiến gần đến nhiệt độ cơ thể thì thành phần trao đổi nhiệt bằng bức xạ sẽ giảm đi rất nhanh

Các nghiên cứu và kinh nghiệm đã chỉ ra rằng, trong phần lớn các trường hợp thìcon người sẽ cảm thấy dễ chịu trong vùng nhiệt độ khoảng từ 220C đến 270C.

1.3.1.2 Ảnh hưởng của độ ẩm (φ)

Chính độ ẩm tương đối của không khí xung quanh quyết định tới mức độ bay hơi,bốc ẩm từ cơ thể ra ngoài môi trường Nếu độ ẩm tương đối giảm xuống thì lượng ẩm bốc ra từ cơ thể sẽ càng nhiều, điều đó cũng có nghĩa là cơ thể sẽ thải nhiệt ra ngoàimôi trường nhiều hơn Kinh nghiệm cho thấy, nếu nhiệt độ không khí là 270C thì độ

ẩm không khí để con người có cảm giác dễ chịu nên vào khoảng 50%

1.3.1.3 Ảnh hưởng của dòng không khí (ω)

Tùy thuộc vào mức độ chuyển động của dòng không khí mà lượng ẩm thoát ra từ cơthể sẽ nhiều hay ít Khi chuyển động của dòng không khí tăng lên thì lớp không khí bão hòa xung quanh bề mặt cơ thể càng dễ bị kéo đi để nhường chỗ cho lớp không khí khác ít bão hòa hơn, do đó khả năng bốc ẩm từ cơ thể sẽ nhiều hơn Cũng cần phải thấy rằng, chuyển động của dòng không khí không chỉ ảnh hưởng đến lượng ẩm bốc ra màcòn ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt đối lưu Rõ ràng, quá trình đối lưu càngmạnh khi vận tốc chuyển động của dòng không khí càng lớn

Các nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng, để tạo cảm giác dễ chịu cho con người thì tốc độ lưu chuyển không khí trong vùng ưu tiên nên khoảng chừng 0,25 m/s Tuy vậy, khi chọn tốc độ không khí ta cần phải lưu ý đến sự tương thích với nhiệt độ không khí xung quanh, bảng 1.1 biểu diễn sự phụ thuộc của tốc độ lưu chuyển không khí vàonhiệt độ

Cũng cần phải chú ý rằng nếu tốc độ lưu chuyển không khí lớn quá mức cần thiết dễ gây ra hiện tượng mất nhiệt cục bộ, làm cho cơ thể con người chóng mệt mỏi.

1.3.1.4 Độ trong sạch của không khí

Ngoài ba yếu nhiệt độ, độ ẩm, và tốc độ lưu chuyển của không khí đã nói ở trênthì môi trường không khí còn phải bảo đảm độ trong sạch nhất định Không khí bao giờ cũng lẫn nhiều tạp chất như bụi, các khí lạ và vi khuẩn Tùy theo yêu cầu, ta phải dùng các biện pháp và thiết bị để xử lý không khí như: Khử bụi, khử hóa chất lạ và vikhuẩn, kết hợp với việc thay đổi không khí trong phòng Các chất độc hại có trong không khí thường gặp có thể phân thành ba loại:

- Bụi: Là các chất có kích thước nhỏ bé có thể xâm nhập vào cơ thể theo đường hô hấp (thở)

- Khí CO2 và hơi nước không có độc tính nhưng nồng độ lớn sẽ làm giảm lượng O2

trong không khí Chúng phát sinh do hô hấp của động vật, thực vật hoặc do đốt cháy các chất hữu cơ hoặc trong các phản ứng hóa học

- Các hóa chất độc hại dạng khí, hơi (hoặc một số dạng bụi) phát sinh trong quá trình sản xuất hoặc các phản ứng hóa học Mức độ độc hại tùy thuộc vào cấu tạo hóa học và nồng độ của từng chất: Có loại chỉ gây cảm giác khó chịu, có loại gây bệnh nghề nghiệp, có loại gây ngộ độc hoặc nặng hơn có thể sẽ dẫn đến tử vong khi nồng độ của các chất này đủ lớn

1.3.1.5 Độ ồn

Độ ồn cũng được coi là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường, làm ảnh hưởng tới thính giác và tâm lý con người Bất cứ một hệ thống điều hoà nào cũng cócác bộ phận có thể gây ra tiếng ồn ở một mức độ nhất định, nguyên nhân do: Máy nén,bơm, quạt, các ống dẫn không khí, các miệng thổi không khí…

Bảng 1.2

Độ ồn cực đại cho phép theo tiêu chuẩn Đức

Trường hợp Giờ trong ngày Độ ồn cực đại cho phép, dB

Cho phép Nên chọnBệnh nhân, trại điều dưỡng 6 ÷ 22

22 ÷ 6

3530

3030

22 ÷ 6

4030

3530

22 ÷ 6

4540

3530Phòng ăn lớn, quán ăn lớn, hiệu

1.3.2 Điều hòa không khí đối với sản xuất công nghiệp

Trong sản xuất công ghiệp thì điều hòa không khí cũng đóng một vai trò rất quan trọng Đối với nhiều ngành sản xuất thì nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả và chất lượng của quá trình sản xuất nhất là trong các nhàmáy dệt, thuốc lá, điện tử, cơ học chính xác và trong cả các phòng thí nghiệm

Để thấy rõ vai trò của điều hòa không khí trong sản xuất công nghiệp, ta có thể xét đến một số các trường hợp cụ thể sau:

Trong ngành cơ khí chính xác, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học, độ trong sạch và sự ổn định của nhiệt độ và độ ẩm của không khí là điều kiện quết định

cho chất lượng, độ chính xác và độ bền của sản phẩm Nếu các linh kiện, chi tiết tinh vi của máy đo, kính quang học được chế tạo trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm không ổn định thì độ co dãn khác nhau về kích thước của chi tiết sẽ làm cho độ chính xác của máy móc không đảm bảo Bụi xâm nhập vào bên trong máy móc tinh vi làm độ màimòn của các máy móc tăng cao và dụng cụ nhanh chóng hư hỏng, chất lượng giảm sút.Trong ngành công nghiệp sợi và dệt, điều hòa không khí có ý nghĩa rất quan trọng Khi độ ẩm cao độ dính kết, ma sát giữa các sơ bông sẽ lớn và quá trình kéo sợi sẽ khó khăn, sợi kéo ra không được suôn sẻ, đều đặn Ngược lại độ ẩm thấp sẽ làm cho sợi dệt

dễ bị đứt, năng suất kéo sợi sẽ bị giảm Đối với quá trình dệt vải thì độ ẩm lại phải tương đối cao để sợi khỏi bị đứt và vải được mịn

Nhiều quá trình công nghệ trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm đòi hỏi phải có môi trường không khí thích hợp Ví dụ trong khâu chế biến thịt, sản xuất giò,nếu độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sản phẩm khô hanh, giảm khối lượng và chất lượng sản phẩm Ngược lại, nếu nhiệt độ và độ ẩm của không khí trong không gian chế biến thịt tương đối lớn thì đó chính là một môi trường thuận lợi để cho vi sinh vật phát triển, điều đó sẽ ảnh hưởng đến thời gian bảo quản cũng như chất lượng của sản phẩm Một đặc điểm nữa trong công nghệp thực phẩm là lượng nhiệt và ẩm tỏa ra bên trong phânxưởng tương đối lớn, thường xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu bao che hoặc bề mặt thiết bị máy móc công nghệ, gây mất vệ sinh, vì đó là môi trường tốt cho

vi khuẩn, vi sinh vật phát triển Tất cả các hiện tượng bất lợi nêu trên chỉ có thể khắc phục bằng cách sử dụng các hệ thống điều hòa không khí

Trong công nghiệp chế biến thuốc lá có đạt được năng suất và chất lượng cao hay không là nhờ một phần quan trọng vào hệ thống điều hòa không khí Thuốc là loại nguyên liệu rất nhạy cảm với nhiệt độ và độ ẩm không khí, đặc biệt là độ ẩm Nếu nhiệt độ và độ ẩm không ổn định thì độ dẻo, kích thước của giấy cũng như tính chất cơ

lí của sợi thuốc cũng thay đổi theo làm cho máy móc hoạt động kém hiệu quả và sản

phẩm kém chất lượng Độ ẩm thấp thì điếu thuốc lá dễ bị rỗ đầu Tất cả các yêu cầu công nghệ nêu trên đều phải cần đến hệ thống điều hòa không khí.

Các thông số của môi trường không khí trong các nhà máy sản xuất phim, giấy ảnh cũng cần được duy trì ở mức nhất định và chặt chẽ bằng hệ thống điều hòa không khí.Bụi rất dễ bám vào bề mặt phim, giấy ảnh làm giảm chất lượng sản phẩm Nhiệt độ cao của không khí trong phân xưởng làm cho nóng chảy lớp thuốc ảnh phủ trên bề mặt phim và giấy ảnh Độ ẩm quá thấp gây ra hiện tượng khô vênh, cong queo của giấy vàphim.Ngược lại độ ẩm quá cao làm cho sản phẩm dính bết vào nhau

Ngoài ra, điều hòa không khí đóng một vai trò rất quan trọng trong việc gìn giữ vàbảo đảm các giá trị nghệ thuật và các công trình có tính lịch sử như Lăng Chủ Tịch Hồ Chí Minh Độ tinh khiết của môi trường không khí ở những khu vực trọng yếu của Lăng phải là tuyệt đối, còn nhiệt độ và độ ẩm của những khu vực này phải duy trì ở mức nhiệt độ 16 ±0,50C và độ ẩm 75 ± 5% quanh năm bất kể thời tiết bên ngoài thayđổi như thế nào

Điều hòa không khí có ý nghĩa thiết yếu trong các phòng thí nghiệm phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học Cụ thể là các thành phần thông số nhiệt độ, độ ẩm của không khí phải được giữ ở mức không đổi để tạo ra các kết quả tương tự trong lĩnh vực sinh học, sinh hóa, sinh thái học

Điều hòa không khí cũng được sử dụng vào mục đích bảo quản các giá trị vĩ đại của văn hóa – lịch sử như tranh, ảnh, tượng, sổ sách, hiện vật .trong các phòng trưngbầy, viện bảo tàng, thư viện lưu truyền cho nhiều thế hệ mai sau Rõ ràng là môitrường không khí với các thông số thích hợp của nó có thể làm chậm lại một cách đáng

kể hoặc ngừng hẳn quá trình phân hủy Để thực hiện được điều này ta chỉ có thể thực hiện được bằng cách sử dụng các hệ thống điều hòa không khí

Tóm lại: Điều hòa không khí hiện nay đã trở nên rất phổ biến và trở thành một công cụ đắc lực cho con người trong cuộc sống Nó đã góp phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lượng cuộc sống của con người và có mặt trong hầu hết các lĩnh vực

Chương 2

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

2.1 Phân loại hệ thống điều hoà không khí

Hệ thống điều hoà không khí là một tập hợp các máy móc, thiết bị, công cụ… để tiến hành các quá trình xử lí không khí như: Sưởi ấm, làm lạnh, khử ẩm, gia ẩm, hút ẩm… điều chỉnh, khống chế và duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà như: nhiệt độ,

độ sạch, khí tươi, sự tuần hoàn không khí trong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu nghệ.Việc phân loại hệ thống điều hoà không khí là rất phức tạp vì chúng quá đa dạng

và phong phú, đáp ứng nhiều ứng dụng cụ thể của hầu hết các nghành kinh tế Tuy nhiên có thể phân loại hệ thống điều hoá không khí theo các cách sau đây:

- Theo mục đích ứng dụng: Có thể phân ra thành điều hoà tiện nghi và điều hoàcông nghệ

- Theo tính chất quan trọng: Phân ra điều hoà cấp 1, cấp 2 và cấp 3

- Theo tính chất tập trung: phân ra hệ thống điều hoà cục bộ, hệ thống điều hoà tổ hợp gọn (với các cụm máy gọn) và hệ thống trung tâm

- Theo cách làm lạnh không khí: Phân ra hệ thống trực tiếp (làm lạnh trực tiếp không khí bằng môi chất lạnh sôi) hoặc gián tiếp (qua nước lạnh với dàn FCU vàAHU) Loại gián tiếp có thể phân ra loại khô và loại ướt Loại khô là loại có dàn ống xoắn trao đổi nhiệt có cánh, nước lạnh đi trong ống còn không khí đi ngoài ống Loại ướt (còn gọi là loại có dàn phun) là loại buồng điều hoà có dàn phun phun trực tiếp nước lạnh vào không khí cần làm lạnh Loại khô còn được gọi là hệ thống kín, loại ướt còn gọi là hệ thống hở

- Theo cách phân phối không khí: Có thể phân ra hệ thống điều hoà cục bộ hoặc trung tâm Kiểu cục bộ là xử lý không khí có tính chất cục bộ cho từng không gian điềuhoà riêng lẻ Còn kiểu trung tâm là tạo lạnh ở một khu trung tâm và phân phối đến các không gian điều hoà bằng các ống gió hoặc các ống nước lạnh

- Theo năng suất lạnh: Có thể phân ra 3 loại, loại nhỏ (tới 2 tấn lạnh Mỹ hay

24000 Btu/h hoặc 7 KW), loại trung bình (từ 3 tấn lạnh Mỹ đến 100 tấn lạnh Mỹ) vàloại lớn (từ 100 tấn lạnh Mỹ trở lên)

- Theo chức năng: Có hai loại là máy điều hoà một chiều hoặc máy điều hoà haichiều Máy điều hoà một chiều là loại máy chỉ có chức năng làm lạnh, còn máy điều hoà hai chiều là loại bơm nhiệt vừa có khả năng làm lạnh vào mùa hè vừa có khả năng sưởi ấm vào mùa đông

- Căn cứ vào kết cấu máy chia ra làm 3 loại là máy điều hoà 1 cụm, 2 cụm vànhiều cụm Loại một cụm được gọi là máy điều hoà nguyên cụm như máy điều hoà cửa

sổ, máy điều hoà được lắp trên mái, máy điều hoà giải nhiệt nước Máy điều hoà 2 vànhiều cụm còn được gọi là máy điều hoà tách Các loại máy điều hoà này có tên chung

là máy điều hoà tổ hợp gọn (theo các đơn nguyên) (Unitary packaged air conditioner)hay còn gọi tắt là máy điều hoà gọn

- Theo cách bố trí dàn lạnh thì chia ra các loại cửa sổ, treo tường, âm trần, giấu trần cassette, giấu trần cassette một cửa hoặc nhiều cửa, tủ tường, hộp tường, kiểu tủ hành lang…

- Theo cách làm mát thiết bị ngưng tụ thì chia ra làm 3 loại, loại giải nhiệt gío (làmmát không khí kiểu dàn quạt), giải nhiệt nước (làm mát không khí bằng nước) hoặc kết hợp gió nước và không khí Làm mát bằng nước có thể dùng nước thành phố, nước giếng nhưng hầu hết các công trình sử dụng nước tuần hoàn với tháp giải nhiệt Làmmát nước kết hợp với gió là loại dàn ngưng tưới hoặc tháp ngưng

- Theo chu trình lạnh: Có thể phân ra máy lạnh nén hơi, hấp thụ, Ejectơ hoặc nén khí

- Theo môi chất lạnh của máy nén hơi: Chia ra máy lạnh dùng Amoniac, FreonR22, R404A, R507, R123 hoặc nước…

- Theo kiểu máy nén: Chia ra máy nén pittông, trục vít, rôto, xoắn ốc hoặc tuabin

- Theo kết cấu của máy nén: Chia ra kiểu kín, kiểu hở, hoặc nửa kín

- Theo cách bố trí hệ thống ống dẫn nước lạnh của hệ thống trung tâm : Chia ra hệ thống 2 ống, 3 ống, 4 ống.

- Theo hệ thống ống phân phối gió : Chia ra 3 loại, hệ thống một ống gió, hai ống gió hoặc không ống gió

- Theo cách điều chỉnh gió: Phân ra 2 loại là hệ thống lưu lượng không thay đổi (CAV- Constan Air Volume) và hệ thống lưu lượng thay đổi (VAV-Variable AirVolume)

- Theo cách điều chỉnh năng suất bằng cách đóng ngắt máy nén hoặc điều chỉnh vô cấp tốc độ qua máy biến tần: Phân ra hệ thống lưu lượng môi chất không đổi (CRV-Constant Refrigerant Volume) hoặc hệ thống lưu lượng môi chất thay đổi (VRV-Variable Refrigerant Volume) VRV là loại máy điều hoà đặc biệt của Daikin, điều chỉnh năng suất lạnh bằng máy biến tần, một cụm dàn nóng có thể kết nối được với 64 dàn lạnh

- Theo áp suất gió trong ống gió: Có loại áp suất gió cao và áp suất gió thấp

- Theo tốc độ gió trong ống: Có loại gió tốc độ cao và loại gió tốc độ thấp…

2.2 Máy điều hòa phòng RAC

2.2.1 Máy điều hòa cửa sổ

Máy điều hòa cửa sổ là loại máy điều hòa không khí nhỏ nhất về cả năng suất lạnh

và kích thước cũng như khối lượng Toàn bộ các thiết bị chính như: máy nén, dànngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển, điều chỉnh tự động, phin lọc gió, khử mùi của gió tươi cũng như các thiết bị phụ được lắp đặt trongmột vỏ gọn nhẹ Năng suất lạnh của loại máy này không vượt quá 7 kW (24.000 Btu/h)

và thường chia ra 5 loại: 6.000 Btu/h, 9.000 Btu/h, 12.000 Btu/h, 18.000 Btu/h và24.000 Btu/h

+ Ưu điểm:

- Chỉ cần cắm phích điện là chạy, không cần công nhân lắp đặt có tay nghề cao

- Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi

- Gía thành rẻ, vốn đầu tư thấp do được sản xuất hàng loạt

- Khó bố trí trong phòng hơn so với loại hai cụm

- Phải đục một khoảng tường rộng bằng máy điều hoà hoặc phải cắt cửa sổ để lắp đặt máy

- Không có khả năng lắp cho phòng không có tường trực tiếp ngoài trời

2.2.2 Máy điều hoà hai mảng

Sự ra đời của của máy điều hoà hai mảng đã khắc phục được phần nào nhược điểm của máy điều hoà cửa sổ Về cấu tạo, máy hai mảng được chia thành hai cụm riêng biệt rời nhau: cụm outdoor và cụm indoor

Cụm outdoor được lắp ở ngoài trời bao gồm máy nén, dàn ngưng và quạt giải nhiệt dàn ngưng Cụm indoor lắp trong phòng điều hoà, cơ bản là dàn lạnh Bộ phận tiết lưu có thể được bố trí ở dàn indoor hoặc outdoor tuỳ loại Hai cụm này được kết nối với nhau thành hệ thống hoàn chỉnh nhờ đường ống gas đi và về

+ Ưu điểm:

- Do dàn nóng và dàn lạnh hoàn toàn rời nhau nên ta có nhiều cơ hội lựa chọn vị trí lắp đặt hợp lý cho cả hai Cũng nhờ đặc điểm này mà vị trí lắp đặt dàn lạnh cơ động hơn, do đó có khả năng đáp ứng được nhu cầu phân phối gió lạnh đồng đều cho các không gian điều hoà vừa và lớn

- Bên trong chỉ có dàn lạnh nên đảm bảo được tính thẩm mỹ trong không gian điều hoà

- Độ ồn ít do cụm dàn nóng được lắp bên ngoài

+ Nhược điểm:

- Do hai cụm rời nhau nên khi kết nối, lắp đặt hệ thống phải cần có thợ chuyênmôn, lành nghề.

- Gía thành đắt hơn so với máy lạnh cửa sổ

- Bị giới hạn về khoảng cách và chiều cao giữa hai cụm indoor và outdoor

- Không lấy được gió tươi nên không đảm bảo được vấn đề thông gió, độ sạch của không khí trong không gian điều hoà chưa được quan tâm đúng mức

- Dàn nóng đặt bên ngoài có thể gây ồn cho các căn hộ xung quanh

2.3 Hệ thống điều hòa (tổ hợp) gọn

2.3.1 Máy điều hòa hai cụm không ống gió

Máy điều hòa hai cụm của hệ thống điều hòa gọn giống với máy điều hòa hai cụm của hệ thống điều hòa cục bộ, vì hai loại máy này chỉ khác nhau về năng suất lạnh Do năng suất lạnh của loại này lớn hơn nên kết cấu của của cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh đôi khi cũng có nhiều kiểu dáng hơn Cụm dàn nóng có kiểu quạt hướng trục thổi lêntrên với 3 mặt dàn Cụm dàn lạnh cũng đa dạng hơn rất nhiều, ngoài loại treo tường còn có loại treo trần, giấu trần, kê sàn, giấu tường… Đôi khi trong điều hòa thươngnghiệp hoặc công nghệ ta còn gặp loại tách đặc biệt với cụm nóng chỉ có dàn quạt, cònmáy nén lại được lắp cùng với cụm dàn lạnh Loại máy này còn được gọi là loại máy

có dàn ngưng đặt xa Do dàn lạnh có năng suất lạnh lớn, lưu lượng gió cũng lớn hơnnhiều nên cụm dàn lạnh có thể được lắp thêm ống phân phối gió để phân phối đều gió cho cả phòng lớn hoặc cho nhiều phòng khác nhau

Ưu – nhược điểm của loại máy này giống như máy cục bộ 2 cụm Tuy nhiên cũngcần nhắc lại nhược điểm chính của loại máy này là không có khả năng lấy gió tươi nêncần có quạt thong gió đặc biệt cho các không gian đông người hội họp, làm việc khi gió lọt qua cửa không cung cấp đủ ôxy cho phòng

Máy điều hòa kiểu tủ thường sử dụng cho các hội trường, nhà khách, nhà hàng,văng phòng tương đối rộng Dàn bay hơi với quạt gió thổi tự do (free blow), không có ống gió, năng suất lạnh đến 14 kW hay 48.000 Btu/h

2.3.2 Máy điều hòa hai cụm có ống gió

Máy điều hòa hai cụm có ống gió thường được gọi là máy điều hòa hai cụm thươngnghiệp, năng suất lạnh từ 36.000 Btu/h đến 240.000 Btu/h Dàn lạnh được bố trí quạt ly tâm cột áp cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong phòng rộng hoặc đưa gió đi xa để phân phối cho nhiều phòng khác nhau

2.3.3 Máy điều hòa dàn ngưng đặt xa

Đại bộ phận các máy điều hòa tách có máy nén bố trí chung với cụm dàn nóng.Nhưng trong một số trường hợp, máy nén lại được bố trí nằm trong cụm dàn lạnh Trường hợp này người ta gọi là máy điều hòa có dàn ngưng đặt xa (remote condenser air conditioner)

Máy điều hòa có dàn ngưng đặt xa cũng có chung các ưu – nhược điểm của máy điều hòa tách Tuy nhiên do đặc điểm của máy nén bố trí ở cụm dàn lạnh nên độ ồn trong nhà cao Chính vì lý do đó mà máy điều hòa dàn ngưng đặt xa không thích hợp cho điều hòa tiện nghi Chỉ nên sử dụng loại máy này cho điều hòa công nghệ hoặc thương nghiệp trong các phân xưởng sản suất hoặc cửa hàng, những nơi chịu được tiếng ồn của loại máy này gây ra

2.3.4 Máy điều hòa lắp mái

Máy điều hòa lắp mái (rooftop air conditioner) là loại máy điều hòa nguyên cụm, có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng trong thương nghiệp và công nghiệp Đối với loại máy này thì cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh được gắn liền với nhau thànhmột khối duy nhất

2.3.5 Máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước

Máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước là máy có năng suất lạnh trung bình vàlớn Dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp Máy được bố trí ống phân phối gió vàống gió hồi

Đặc điểm của máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước là bình ngưng rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thể tích lắp đặt lớn như dàn ngưng giải nhiệt gió nên bình

ngưng, máy nén và dàn bay hơi được bố trí thành một tổ hợp hoàn chỉnh Loại máy này

có công suất tới 370 kW và chủ yếu dùng cho điều hòa thương nghiệp và công nghiệp

- Có cửa lấy gió tươi

- Bố trí lắp đặt dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất, các nhà hàng, siêu thị…vànhững nơi chấp nhận có độ ồn cao

+ Nhược điểm :

- Do hệ thống có ống gió nên sẽ bị gây tiếng ồn từ quạt cao áp, và tiếng ồn từ máy nén đặt trong cụm máy

2.3.6 Máy điều hòa VRV

Do các hệ thống CAV (Constant Air Volume) và VAV (Variable Air Volume) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm của phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều không

gian và diện tích lắp đặt, tốn nhiều vật liệu làm đường ống nên hãng DAIKIN của Nhật

Bản đã đưa ra giải pháp VRV (Variable Refrigerant Volume) là điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất thông qua việc thay đổi tốc độ quay của máy nén bằng biến tần Thực chất là phát triển máy điều hoà tách về năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh trực tiếp đặt trong các phòng, tăng chiều cao lắp đặt và chiều dàiđường ống giữa các cụm dàn nóng và dàn lạnh để có thể ứng dụng cho các toà nhà caotầng như văn phòng, khách sạn Vì đối với những toà nhà cao tầng từ trước đến nay chỉ

có hệ thống điều hoà trung tâm nước lạnh và ống gió đảm nhận, nhưng so với hệ thống ống gió thì hệ thống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều.

Máy điều hoà VRV chủ yếu dùng cho điều hoà tiện nghi và có các đặc điểm sau:+ Trong tổ dàn ngưng có một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu on-off, các máy còn lại điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến 100% gồm nhiều bậc điều chỉnh, đảm bảo tiết kiệm năng lương rất hiệu quả

+ Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng kết nối trong mạng điều khiển trung tâm

+ Các máy VRV có dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng nhu cầu về năng suất lạnh khác nhau từ 7 kW đến hàng ngàn kW cho các toà nhàcao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng

+ Hiện tại VRV III của DAIKIN có rất nhiều ưu điểm vượt trội so với hệ VRV trước kia Một dàn nóng có thể kết nối với 64 dàn lạnh Bên cạnh đó VRV III còn có thể

giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn dànlạnh đến 90m và các dàn lạnh có thể cách nhau cao tới 15m Đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng tới cụm dàn lạnh xa nhất tới 165m tạo điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng trong các toà nhà cao tầng, văn phòng, khách sạn mà trước đây chỉ có hệ thống trung tâm nước đảm nhiệm

+ Độ tin cậy cao do các chi tiết được lắp ráp, chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất lượng cao

+ Hệ thống quản lý thông minh Intelligent Manager III của VRV III có nhiều

chức năng hiện đại như:

- Có thể theo dõi và điều khiển từ xa bằng trình duyệt Web

- Có thể quản lý dữ liệu điện năng tiêu thụ từ xa bằng trình duyệt Web

- Có thể gửi những thông báo lỗi bằng thư điện tử qua Internet

+ So với hệ thống trung tâm nước, hệ VRV gọn nhẹ hơn nhiều vì cụm dàn nóng

bố trí trên tầng thượng hoặc bên sườn toà nhà còn đường ống dẫn môi chất lạnh có kích thước nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống gió

+ Hệ VRV có 9 kiểu dàn lạnh khác nhau với tối đa 6 cấp năng suất lạnh rất đa dạng và phong phú, đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ đa dạng của khách hàng

+ Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm phòng trong cùng một hệ thống kiểu bơmnhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao

+ Bên cạnh các ưu điểm trên thì hệ thống VRV vẫn có một số nhược điểm sau:

- Hệ thống VRV là không lấy được gió tươi, để cấp gió tươi cho phòng và tiết kiệm năng lượng cho hệ thống điều hoà không khí cần bố trí thêm thiết bị thông gió thu hồi nhiệt HRV đi kèm

- Thi công lắp đặt cần được thực hiện bởi những công nhân lành nghề

- Bên cạnh đó giá thành của hệ thống VRV tương đối cao nên hệ thống VRV chủ yếu phục vụ cho điều hòa tiện nghi chất lượng cao

2.4 Hệ thống điều hòa trung tâm nước

Hệ thống điều hòa trung tâm nước là hệ thống điều hòa sử dụng nước lạnh khoảng

70C để làm lạnh không khí gián tiếp qua các dàn trao đổi nhiệt FCU (Fan Coil Unit) vàAHU (Air Handling Unit)

Hệ thống điều hòa trung tâm nước chủ yếu gồm:

- Máy làm lạnh nước (Warter Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh thường từ khoảng

120C xuống khoảng 70C

- Hệ thống ống dẫn nước lạnh

- Hệ thống nước giải nhiệt, tháp giải nhiệt

- Nguồn nhiệt được sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đông thường

do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở ở các FCU cung cấp

- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằng nước nóng FCU hoặc AHU

- Hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.

- Hệ thống tiêu âm và giảm âm

- Hệ thống lọc bụi, thanh trùng và triệt khuẩn cho không khí

- Bộ xử lý không khí

- Hệ thống tự điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi và phânphối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh, điều khiển cũng như báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống

Máy làm lạnh nước giải nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí ở dưới tầng hầm hoặc tầng trệt, tháp giải nhiệt đặt trên tầng thượng Ngược lại máy làm lạnh giải nhiệt gió thường được đặt trên tầng thượng

Nước được làm lạnh trong bình bay hơi xuống khoảng 70C rồi được bơm nước lạnh đưa đến các dàn trao đổi nhiệt FCU hoặc AHU Ở đây nước thu nhiệt của không khí nóng trong phòng nóng lên đến khoảng 120C và lại được bơm hút đẩy về bình bay hơi

8 9

5 4

để tái làm lạnh xuống khoảng 70

C khép kín vòng tuần hoàn nước lạnh Đối với hệ thống lạnh kín (không có giàn phun) cần phải có thêm bình giãn nở khi thay đổi nhiệt

độ Nếu so sánh về diện tích lắp đặt ta thấy hệ thống có máy làm lạnh nước tốn thêmmột diện tích lắp đặt ở tầng dưới cùng Nếu dùng hệ thống với máy làm lạnh nước giải nhiệt gió hoặc dùng hệ VRV thì có thể sử dụng diện tích đó vào mục đích khác nhưlàm gara ôtô chẳng hạn

Tất cả mọi công tác lắp ráp, thử bền thử kín, nạp gas được tiến hành tại nhà máy chế tạo nên chất lượng rất cao Người sử dụng chỉ cần nối với hệ thống nước giải nhiệt và

hệ thống nước làm lạnh là máy có thể vận hành được ngay

Để tiết kiệm nước giải nhiệt người ta sử dụng nước tuần hoàn với bơm và tháp giải nhiệt nước Trong một số tổ máy thường có 3 đến 4 máy nén, việc lắp ráp nhiều máy nén trong một cụm có nhiều ưu điểm:

- Dễ dàng điều chỉnh năng suất lạnh theo từng bậc

- Trường hợp hỏng một máy vẫn có thể cho các máy khác hoạt động trong khi tiến hành sửa chữa máy hỏng

- Các máy có thể khởi động từng chiếc tránh dòng khởi động khá lớn

Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió chỉ khác máy làm lạnh giải nhiệt nước ở dànngưng làm mát bằng không khí Do khả năng trao đổi nhiệt của dàn ngưng trao đổi nhiệt bằng gió kém nên diện tích của dàn lớn, cồng kềnh làm cho năng suất lạnh củamột tổ máy nhỏ hơn so với máy giải nhiệt nước Nhưng nó lại có ưu điểm là không cần nước làm mát nên giảm được toàn bộ hệ thống làm mát như bơm, đường ống và thápgiải nhiệt Máy đặt trên mái cũng đỡ tốn diện tích sử dụng nhưng vì diện tích trao đổi nhiệt ở dàn ngưng kém nên dàn ngưng cồng kềnh và nhiệt độ ngưng tụ cao hơn dẫn đến công nén cao hơn và điện năng tiêu thụ cao hơn cho một đơn vị lạnh so với máy làm lạnh bằng nước

+ Ưu điểm :

- Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do dò rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước hoàn toàn không độc hại.

- Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hòa theo từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất

- Thích hợp cho các tòa nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiến trúc không phá vỡ cảnh quan

- Có khả năng xử lý không khí với độ sạch cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất hóa chất và mùi

- Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế

- So với hệ thống VRV, vòng tuần hoàn nước lạnh đơn giản hơn nên rất dễ kiểm soát

+ Nhược điểm:

- Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất Execgy lớn hơn

- Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU

- Lắp đặt khó khăn, phức tạp

- Đòi hỏi công nhân vận hành phải là người có trình độ chuyên môn

Chương 3

TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM

3.1 Giới thiệu công trình khách sạn Mường Thanh – Xa La

Khách sạn Mường Thanh – Xa La tại khu đô thị Xa La - Hà Đông của thành phố Hà

Nội là một tòa nhà lớn, có kiến trúc hiện đại Khách sạn có 14 tầng, cao trên 53 m, tọa lạc trên mặt bằng rộng gần 23.000 m2 Đây là tòa nhà cao tầng được xây dựng với nhiệm vụ chính là phục vụ cho khách du lịch trong và ngoài nước Ngoài ra còn để phục vụ chính nhân dân trong vùng

Công trình này cũng góp phần làm cho cảnh quan của thị xã thêm hiện đại và giàuđẹp, góp phần nâng cao văn hóa, văn minh, lịch sự của thị xã…

Tầng 1, tầng 2, tầng 3 và tầng 4 của khách sạn đều có diện tích giống nhau là1219,2 m2 Tầng 1 và tầng 2 bao gồm các khu vực như: Nhà bếp, nhà ăn, café internet,ngân hàng, quầy bán đồ lưu niệm… Tầng 3 của công trình bao gồm các khu: Bể bơi,xông hơi – massage, karaoke… Các tầng 1, tầng 2 và tầng 3 được xây dựng nhằm mục đích để phục vụ cho nhu cầu của quan khách

Riêng tầng 4 của tòa nhà có diện tích sàn là 550 m2, chủ yếu là khu văn phòng làmviệc, phòng họp, hội thảo… phục vụ cho công việc quản lý khách sạn

Phần cao tầng bao gồm các tầng từ tầng 5 cho đến tầng 13 cũng có diện tích sàn là

550 m2 được sử dụng làm phòng nghỉ cho quan khách, mỗi tầng gồm có 2 phòng đôi

và 12 phòng đơn Cửa sổ của các phòng này chủ yếu quay về 2 hướng đó là hướng Nam và hướng Bắc

Diện tích các phòng được thống kê chi tiết trong phụ lục 1.

Hệ thống điều hòa không khí cần phục vụ toàn bộ diện tích từ tầng 1 cho đến tầng

13 trừ các phòng vệ sinh, phòng kỹ thuật, cầu thang, kho, bể bơi, xông hơi Các cầu thang cần bố trí hệ thống các quạt để tạo cho cầu thang có được áp suất dương để đề phòng khi xảy ra hỏa hoạn

Hệ thống điều hòa không khí phải đảm bảo tiện nghi, thỏa mãn các yêu cầu vi khí hậu nhưng không được ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng và trang trí nội thất bên trongtòa nhà cũng như cảnh quan bên ngoài Tòa nhà dành để đáp ứng các dịch vụ thươngmại do đó hệ thống điều hòa không khí cần thoả mãn các chỉ tiêu cơ bản sau của điều hòa tiện nghi:

- Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch với môi trường vi khí hậu được tạo

ra theo tiêu chuẩn tiện nghi của Việt Nam

- Lượng không khí sạch do hệ thống điều hòa không khí và thông gió cung cấp đảm bảo mức tiêu chuẩn 20 - 30 m3/h cho một người trong tòa nhà Đồng thời tạo ra các vùng không gian đệm như hành lang, các khu vực chờ thang máy để tránh sự thay đổi nhiệt độ quá đột ngột cho người làm việc trong quá trình đi lại giữa các khu vực trong tòa nhà

- Tổ chức thông thoáng hợp lý, hút mùi trong khu vực nhà vệ sinh của tòa nhà, tránh

sự lan tỏa ra các khu vực xung quanh, đồng thời ngăn chặn sự xâm nhập của không khí nóng ẩm, bụi và các tác nhân ô nhiễm vào tòa nhà

- Hệ thống điều hòa không khí được thiết kế hợp lý với khả năng phục vụ độc lập cho từng khu vực theo các yêu cầu sử dụng riêng biệt Thiết kế lựa chọn hệ thống hiện đại, mức độ tự động hóa cao, dải điều chỉnh công suất rộng, máy có khả năng tự động điều chỉnh công suất theo nhiệt tải thực tế của tòa nhà tại từng thời điểm để nâng cao hiệu quả của hệ thống và tiết kiệm chi phí vận hành

- Hệ thống làm việc tin cậy, vận hành đơn giản, thuận tiện cho việc bảo dưỡng vàsửa chữa

- Bố trí hợp lý các hệ thống phụ như lấy gió tươi, xả gió thải, thải nước ngưng từ các dàn lạnh

- Toàn bộ hệ thống thiết kế có sự kết hợp với các hạng mục kỹ thuật khác đặc biệt làkhông làm ảnh hưởng đến nội thất và cảnh quan của công trình

- Công trình được xây dựng tại thị xã Hà Đông thuộc khu vục phía bắc của Việt Nam nên một năm có bốn mùa rõ rệt, mùa hè nhiệt độ khá cao, mùa đông nhiệt độ khá

thấp Vì vậy hệ thống điều hòa không khí phải đảm bảo làm mát vào mùa hè và sưởi

ấm vào mùa đông

- Cấp điều hòa không khí

- Nồng độ cho phép của các chất độc hại có trong phòng

3.2.1 Chọn cấp điều hòa trong phòng

Dựa vào tính năng của công trình và yêu cầu của chủ đầu tư mà ta có thể chọn một trong ba cấp điều hòa sau:

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 1: Nếu chọn cấp điều hòa này các thông số trong

nhà sẽ ổn định không bị chịu ảnh hưởng các yếu tố của thời tiết bên ngoài cả về mùa hè

và mùa đông

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 2: Nếu chọn cấp điều hòa này thì các thông số vi

khí hậu trong nhà được đảm bảo được duy trì trong phạm vi cho phép sai lệch không quá 200giờ/1năm

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 3: Nếu chọn cấp điều hòa này thì các thông số vi

khí hậu trong nhà được duy trì trong phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 400 giờ/1năm

Hệ thống điều hòa không khí cấp 1 tuy có độ tin cậy rất cao nhưng chi phí đầu tưthì rất tốn kém nên cấp điều hòa này chỉ sử dụng cho những công trình đặc biệt quan

trọng đòi hỏi chế độ nhiệt độ nghiêm ngặt như xưởng chế tạo linh kiện điện tử, Lăng Bác…Các công trình có mức độ ít quan trọng hơn thì chọn hệ thống cấp hai Ta thấy trong công trình này xây dựng với mục đích làm khách sạn nên điều hòa không khí ở công trình chủ yếu phục vụ cho nhu cầu tiện nghi của con người Mặt khác, tuy khách sạn Mường Thanh – Xa La là một khách sạn rất tiện nghi và hiện đại nhưng nếu chọn cấp điều hòa là cấp 2 thì sẽ gây ra lãng phí với chi phí ban đầu cho nhà đầu tư và khi đivào vận hành Bên cạnh đó, không phải lúc nào khách sạn cũng hoạt động hết công suất, nếu chọn hệ thống điều cấp cao sẽ làm tăng chi phí đầu tư ban đầu cũng như lãngphí điện năng.

Qua sự phân tích ở trên ta có thể thấy rằng đối với công trình khách sạn Mường Thanh – Xa La ta chỉ cần chọn hệ thống điều hòa không khí để lắp đặt cho công trình

là hệ thống điều hòa không khí cấp 3 là phù hợp

3.2.2 Các thông số tính toán trong và ngoài nhà

Việc lựa chọn các thông số nhiệt độ và độ ẩm trong nhà để thiết kế cho công trìnhphụ thuộc vào mục đích của công trình trạng thái lao động hoặc nghỉ ngơi của con người Cơ thể con người có nhiệt độ là 370C trong quá trình vận động cơ thể con người luôn tỏa ra nhiệt lượng, lượng nhiệt này tỏa ra phụ thuộc vào cường độ vận động Để

0,5(tmax+ttbmax)

cấp I

1315I

0

duy trì thân nhiệt cơ thể thường xuyên trao đổi nhiệt với môi trường Do vậy đây làcông trình thiết kế là khách sạn nên có một bộ phận lao động nhẹ và một số không gian dùng cho nghỉ ngơi vì thế phải chọn nhiệt độ và độ ẩm phù hợp nhất tạo cho con người

có cảm giác thoải mái, nếu vì một lí do gì đó làm mất cân bằng nhiệt sẽ gây rối loạn thân nhiệt Nhiệt độ thích hợp nhất đối với cơ thể con người nằm trong khoảng 220C ÷

270C

Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng quyết định tới khả năng thoát mồ hôi vào trong môitrường không khí xung quanh Quá trình này chỉ xảy ra khi độ ẩm tương đối <100%

Độ ẩm càng thấp thì khả năng thoát mồ hôi càng cao

+ Độ ẩm tương đối cao: Khi độ ẩm tương đối tăng lên thì khả năng thoát mồ hôi kém, cơ thể cảm thấy rất mệt mỏi và khó chịu dễ gây cảm cúm Nếu ở một nhiệt độ vàtốc độ gió không đổi khi độ ẩm lớn khả năng bốc mồ hôi chậm hoặc không thể bay hơiđược điều đó làm cho bề mặt da có lớp mồ hôi nhớp nháp

+ Độ ẩm tương đối thấp: khi độ ẩm tương đối thấp khả năng bốc hơi nhanh làm dakhô, gây nứt nẻ chân tay, môi…Như vậy độ ẩm cao hay thấp đều không tốt cho cơ thể

Độ ẩm thích hợp cho cơ thể nằm trong khoảng = 30% 70%

Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và trao đổi chất (thoát mồ hôi) giữa cơ thể con người và môi trường xung quanh Khi tốc độ lớn cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên Vì vậy khi đứng trước gió ta cảm thấy mát vàthường da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm Khi nhiệt

độ không khí thấp, tốc độ gió quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh, tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khoẻ của mỗi người…Trong kĩ thuật điều hòa không khí người ta chỉ quan tâm đến tốc độ gió trong vùng làm việc, tức là vùng dưới 2m kể từ sàn nhà

Theo TCVN 5687 – 1992, các thông số vi khí hậu thích ứng với trạng thái lao động khác nhau của con người được giới thiệu trong bảng sau:

Bảng 3.1 Thông số vi khí hậu theo TCVN 5687 – 1992.

Các thông số tính toán cho công trình: Nhiệt độ và độ ẩm được chọn vào mùa hè

Từ những phân tích trên và dựa vào bảng tiêu chuẩn trên ta chọn được:

- các thông số tính toán bên trong nhà:

Do các thông số ngoài nhà chênh lệch quá nhiều so với các thông số trong nhà vìthế sẽ dẫn đến tổn thất nhiệt là rất lớn, do đó cần có một không gian đệm làm cho tổn thất nhiệt giảm đi nên em chọn hành lang của công trình làm không gian đệm Các thông số của hành lang đệm:

3.3 Xác định các nguồn nhiệt gây tổn thất

Đối với một công trình khi thiết kế điều cần thiết là phải đủ năng suất lạnh mà việc quan trọng trước tiên là xác định đúng các thành phần nhiệt gây tác động tới khônggian điều hòa Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năng suất lạnh yêu cầu khác nhau Tuy nhiên có hai phương pháp phổ biến được áp dụng tính toán là phương pháp truyền thống và phương pháp Carrier Phương pháp tínhtải lạnh theo Carrier chỉ khác phương pháp truyền thống ở chỗ cách xác định năng suất lạnh Q0 mùa hè bằng cách tính riêng tổng nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qat của mọi nguồn nhiệt tác động vào không gian điều hòa Vậy nên các tính toán trong đồ án

em dùng phương pháp Carrier để thực hiện

Công trình khách sạn Mường Thanh – Xa La là một toà nhà lớn, số lượng phòng làrất nhiều và chủ yếu là các phòng nghỉ cho khách, ngoài ra cũng có những phòng chức năng khác từ tầng 1 đến tầng 4 và hầu như các phòng đều được điều hòa do đó tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che giữa các phòng cùng điều hòa là rất nhỏ, nên những phòngchỉ tính tổn thất nhiệt qua một kết cấu nào chịu tổn thất nhiệt mà thôi còn những kết cấu khác có cùng không gian thì ta không tính đến ví dụ như tường chung của 2 phònggần nhau cùng phải thiết kế điều hòa Do khối lượng tính toán là rất lớn, em không thể trình bày chi tiết cách tính từng phòng được như vậy sẽ làm cho đồ án trở nên cồng

kềnh, để đơn giản và thuận tiện trong quá trình tính toán em chỉ xin trình bày công thức

và tính ví dụ cho một vài phòng, các phòng còn lại được tính toán tương tự và được thống kê vào bảng excel

Trong công trình khách sạn này từ tầng 5 đến tầng 13 có kết cấu xây dựng và chức năng sử dụng giống nhau, vì vậy để tránh sự lặp đi lặp lại trong khi tính toán nên emchỉ tính tầng 5 các tầng còn lại từ tầng 6 đến tầng 12 kết quả lấy theo tầng 5 Riêngtầng 13 do cũng có kết cấu giống như tầng 5 nhưng phải chịu thêm bức xạ mặt trời trêntrần do đó phải tính riêng

Các nguồn nhiệt gây tổn thất cho không gian điều hòa:

+ Nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời Q1

+ Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q2.

+ Nhiệt tổn thất do máy và thiết bị chiếu sáng tỏa ra Q3

+ Nhiệt tổn thất do người tỏa ra Q4

+ Nhiệt tổn thất do gió tươi mang vào QN

+ Nhiệt tổn thất do gió lọt Q5

Hình 3.1 Sơ đồ tính toán nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo phương phápCarrier

3.3 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa.

3.3.1 Nhiệt tổn thất qua kính do bức xạ mặt trời Q 11

Hầu hết các cửa kính trong khách sạn là loại kính xanh một lớp dày 10 mm, lắp thẳng đứng phía trong có rèm che nắng màu sáng trung bình Chủ yếu cửa kính được lắp ở hai phía Bắc và Nam của tòa nhà

Ta có công thức tính gần đúng theo kinh nghiệm nhiệt bức xạ qua kính:

QhN

Giótươi

Q5â

Giólọt hiện

Nhiệt toả Q3

Q2

Nguồn khác

Q6

+ F - diện tích bề mặt cửa kính cửa sổ có khung thép, m2.

+ RT - nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng, W/m2 (Tra bảng 4.1 [3,tr.145]) Giá trị của RT phụ thuộc vào vĩ độ, tháng, hướng cửa sổ, giờ trong ngày HàNội nằm ở bán cầu Bắc, có vĩ độ 20 (tra bảng 4.1 [3, tr.145]) ta có lượng nhiệt bức xạ lớn nhất đo được như trong bảng 3.2

tng= 32,80C, ng = 66 % ta có: ts= 25,80C.

9246 , 0 13 , 0 10

20 8 , 25



ds

+ mm - hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây mm = 1, khi trời có mây mm = 0,85 Ở đây ta chọn mm = 1

+ kh - hệ số ảnh hưởng của khung, khung gỗ lấy kh = 1, khung kim loại

kh

 = 1,17 Ở đây khung kính làm bằng nhôm nên ta có kh = 1,17

+ m - hệ số kính, phụ thuộc mầu sắc và kiểu loại kính khác nhau Kính được sử dụng trong công trình là kính màu xanh, phẳng, dầy 10 mm nên m = 0,57

+ r - hệ số mặt trời, kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bêntrong kính ( Tra bảng 4.4 tài liệu [3, tr.153]) và khi không có màn che Nhưng do cửa

sổ không phải là kính cơ bản nên r= 1 và RTđược thay bằng nhiệt bức xạ vào phòngkhác kính cơ bản RK:

Các hệ số k, k, k,m, m, m lần lượt là hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của màn che Màn che được sử dụng trong công trình là màn che màu trắng.

Các số liệu được tra theo Bảng 4.3 và Bảng 4.4 [3, tr.153]

k

 = 0,75; k= 0,2; k= 0,05

m

 = 0,09; m= 0,14; m= 0,77Vậy ta có:

Kết quả tính giá trị R K cho các hướng trong bảng 3.4

Trong đó : + Q11là lượng nhiệt tác dụng trực tiếp đến phụ tải

+ Q’11 là lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòngnhưng không tác dụng trực tiếp đến phụ tải lạnh

Tổn thất nhiệt do bức xạ mặt trời xâm nhập qua cửa kính chiếm một tỉ lệ đáng kể trong tổng nhiệt thừa của hệ thống nhưng không phải là toàn bộ nhiệt lượng đó tác động ngay tức thời đến phụ tải của hệ thống Do các kết cấu dạng bề mặt của không gian điều hòa như tường, sàn…có khả năng giữ nhiệt điều này làm giảm tổn thất nhiệt của không gian điều hòa như vậy sẽ bớt phụ tải lạnh của toàn hệ thống tại thời điểm đang khảo sát Khả năng hấp thụ nhiệt của kết cấu phụ thuộc vào từng loại vật liệu hay chính xác hơn là phụ thuộc vào khối lượng riêng theo bề mặt của vật liệu đó

(kg/m2sàn) Theo tài liệu [1, tr.260] ta xác định thành phần nhiệt thừa gây tác động tức thời đến phụ tải của hệ thống thông qua hệ số tác động tức thời nt:

+ Tường bao dầy 220 mm có khối lượng: 310 kg/m2sàn

+ Sàn bê tông dầy 150 mm, trên có trát xi măng 15mm có khối lượng: 370 kg/m2sàn

Gọi gs là mật độ khối lượng riêng trên diện tích trung bình, kg/m2sàn, của toàn

bộ kết cấu bao che vách, trần, sàn và được tính như sau:

G’’ – là khối lượng của tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời

và của sàn không nằm trên mặt đất, kg

Giả sử ta coi gs> 700 kg/m2 sàn Và do hệ thống điều hòa hoạt động 24/24 h.Tra bảng 4.6 tài liệu [3, tr.156] với gs> 700 kg/m2sàn ta được kết quả ở bảng 3.5

SKB[m2]

QĐông[W]

QTây[W]

QNam[W]

QBắc[W]

Qua biểu đồ so sánh ở trên ta thấy rằng lượng nhiệt bức xạ qua cửa kính phía Nam

là lớn nhất Qua đó, ta sẽ chọn lượng nhiệt bức xạ từ phía Nam để tính cho công trình

Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính từ hướng Nam vào các phòng còn lại được tính tương tự trong phụ lục 2.

3.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do t : Q 21

Từ tầng 1 đến tầng 12 của công trình thì phòng điều hòa nằm giữa các tầng có điều hòa, nghĩa là bên trên cũng là không gian điều hòa khi đó t= 0 và Q21= 0

Trong công trình khách sạn Mường Thanh – Xa La thì tầng áp mái 14 là không cóđiều hòa Do đó sẽ có tổn thất nhiệt hiện truyền qua mái từ tầng 14 xuống tầng 13 Lượng nhiệt truyền truyền qua mái này gồm 2 thành phần, do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ giữa không khí ngoài trời và không khí bên trongkhông gian điều hòa

Dưới tác dụng của bức xạ mặt trời, mái trần dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt Một phần lượng nhiệt hấp thụ tỏa ngay vào không khí ngoài trời bằng đối lưu và bức xạ Một phần truyền qua kết cấu mái vào trong phòng điều hòa và tỏa ngay vào lớp không khí trong phòng cũng bằng đối lưu và dẫn nhiệt

H.Tây

H.Nam

H.Bắc

H.Đông

Tùy theo vật liệu cũng như độ dày của kết cấu mái mà cường độ dòng nhiệt tỏa vàophòng lớn hay nhỏ.

Kết cấu xây dựng của trần mái bằng công trình lắp đặt ĐHKK thể hiện trên hìnhsau :

Hình 3.3 Kết cấu trần mái bằng

3 – Lớp vữa dầy 25mm 4 – Lớp bê tông dầy 150mm

5 – Không khí 6–Trần giả thạch cao 12mm.

Lượng nhiệt truyền qua mái do bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ được tính bằng công thức sau :

Q’21= km F t td , W

Trong đó : t td - hiệu nhiệt độ tương đương

F : Diện tích trần nhà chịu bức xạ mặt trời, m2

km - hệ số truyền nhiệt qua mái

tN: Nhiệt độ không khí ngoài trời, tN= 32,80C;

tT: Nhiệt độ trong không gian điều hoà, tT=250C;

2 3 4 6 5

S : Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời Tra bảng 4.10 [3, tr.164] bề mặt kết cấu bao che có S= 0,26.

N: hệ số toả nhiệt phía ngoài không khí, N= 20 W/m2K

Tra bảng 4.2 [3, tr.145] ta được RT= 536 W/m2

Với RN=

88 , 0

536 88 ,

3.3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22

Nhiệt truyền qua vách Q22cũng gồm 2 thành phần:

- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà Δt = tN– tT

- Do bức xạ mặt trời vào tường Tuy nhiên phần nhiệt này được coi bằng không khi tính toán

Nhiệt truyền qua vách được tính theo biểu thức:

Trong đó : k - hệ số truyền nhiệt của tường, cửa

F - diện tích tường, cửa

t

 - hiệu nhiệt độ trong phòng và phía ngoài

3.3.3.1 Nhiệt hiện truyền qua tường Q 22t

Hệ số truyền nhiệt qua tường được xác định:

km=



T i i





11

 - hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mk

Hình 3.4 Kết cấu xây dựng của tường

Chi tiết kết cấu và chiều dày của tường bao được thể hiện trong bảng 3.7.