Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho công trình khách sạn Galina Holtel & Spa

Điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao… Sau khi hoàn thành khóa học em đã được giao làm đồ án tốt nghiệp

KHOA CƠ KHÍ



NGUYỄN TIẾN THƢỢNG

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA

KHÔNG KHÍ CHO CÔNG TRÌNH KHÁCH SẠN

GALINA HOTEL & SPA

LỜI CẢM ƠN

Sau 4 năm học tại trường Đại học Nha Trang, đến nay em đang ở trong giai đoạn kết thúc chương trình đào tạo tại nhà trường và hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học Thông qua đồ án tốt nghiệp này em xin gửi lời cảm ơn đến:

Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí cùng toàn thể các thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy em trong suốt 4 năm qua

Thầy Th.s Khổng Trung Thắng đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Ban giám đốc, các anh chị trong Công ty cổ phần Việt Can đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực tập tốt nghiệp tại Công ty

Em xin chân thành cảm ơn

Nha Trang, tháng 07 năm 2013

Sinh viên

Nguyễn Tiến Thượng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về điều hòa không khí 2

1.1.1 Định nghĩa 2

1.1.2 Lịch sử ra đời và phát triển 2

1.1.3 Vai trò và ứng dụng của điều hoà không khí 3

1.1.4 Phân loại các hệ thống điều hòa không khí 4

1.1.5 Các phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm 6

1.2 Giới thiệu công trình 6

1.2.1 Vị trí 6

1.2.2 Quy mô và số lượng phòng 7

1.3 Chọn cấp điều hòa không khí cho công trình 10

1.4 Chọn các thông số tính toán ngoài nhà 10

1.5 Chọn các thông số tính toán trong nhà 10

1.5.1 Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi 10

1.5.2 Gió tươi và hệ số thay đổi không khí 10

1.5.3 Độ ồn cho phép 11

1.6 Chọn sơ đồ hệ thống điều hòa không khí cho công trình 11

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 12

2.1 Hệ thống điều hòa cục bộ 12

2.1.1 Máy điều hòa cửa sổ 13

2.1.2 Máy điều hòa tách 14

2.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 15

2.2.1 Máy điều hòa nguyên cụm 15

2.2.2 Máy điều hòa VRV hay VRF 16

2.2.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nước 18

2.3 Chọn hệ thống điều hòa cho công trình 20

CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CÔNG TRÌNH 22

3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1 22

3.2 Nhiệt hiện truyền qua trần, sàn hoặc nền Q21 32

3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 33

3.3.1 Nhiệt truyền qua tường Q22t 33

3.3.2 Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c 34

3.3.3 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ Q22k 34

3.4 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q31 35

3.5 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32 35

3.6 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q4 37

3.7 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN 38

3.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5â 39

3.9 Các nguồn nhiệt khác 40

3.10 Xác định phụ tải lạnh 40

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 41

4.1 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp 41

4.2 Tính toán sơ đồ điều hoà không khí 42

4.2.1 Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor) h 42

4.2.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor ) hf 42

4.2.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF ( Grand Sensible Heat Factor) ht 43

4.2.4 Hệ số đi vòng BF (Bypass Factor) 45

4.2.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor), εhef 45

4.2.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị 46

4.2.7 Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh 46

4.2.8 Lưu lượng không khí qua dàn lạnh 47

CHƯƠNG 5 TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 48

5.1 Tính chọn máy 48

5.1.1 Chọn dàn nóng 48

5.1.2 Chọn dàn lạnh 49

5.1.3 Tính hiệu chỉnh năng suất lạnh 49

5.2 Chọn các thiết bị của hệ thống điều hòa không khí 51

5.2.1 Chọn bộ chia gas 51

5.2.2 Đường ống dẫn môi chất 51

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ 53

6.1 Hệ thống đường ống gió 53

6.2 Tính toán đường ống gió cấp 54

6.2.1 Phương pháp thiết kế đường ống gió 54

6.2.2 Tính toán đường ống 55

6.3 Tính toán đường ống gió tươi 58

6.3.1 Tốc độ không khí đi trong ống 58

6.3.2 Tính tiết diện đường ống gió 58

6.3.3 Tính tổn thất áp suất trên đường ống và chọn quạt cấp gió tươi 60

6.3.3.1 Cơ sở lý thuyết 60

6.3.3.2 Tính toán tổn thất áp suất 61

6.3.4 Chọn quạt 64

6.3.4.1 Cơ sở lý thuyết 64

6.3.4.2 Chọn quạt hỗ trợ cấp gió tươi 66

6.4.Tính đường ống gió thải 66

6.4.1 Tiết diện của ống gió 66

6.4.2 Tính tổn thát áp suất 68

6.5 Tính toán hệ thống thông gió cho nhà vệ sinh 70

6.6 Tính thông gió tầng hầm 72

6.7 Tính toán tăng áp cầu thang 76

6.7.1 Tính toán tăng áp cho cầu thang 1 77

6.7.2 Tính toán cho cầu thang bộ 2 79

6.7.3 Tính toán hệ thống tăng áp cho buồng thang đệm 80

6.7.3.1 Buồng thang đệm 1 80

6.7.3.2 Buồng thang đệm 2 82

6.8 Nguyên lý điều khiển chung của hệ thống 83

6.9 Hệ thống miệng thổi và miệng hút 85

6.9.1 Khái niệm và phân loại 85

6.9.2 Yêu cầu của miệng thổi và miệng hút 85

6.9.3 Chọn và bố trí miệng thổi và miệng hút 85

6.10 Quạt gió 86

6.10.1 Khái niệm và phân loại quạt 86

6.10.2 Chọn quạt gió 86

6.11 Các thiết bị phụ của đường ống gió 86

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG 88

7.1 Bộ điều khiển từ xa 88

7.2 Hệ thống điều khiển KX4 – SUPERLINK 88

7.3 Bộ điều khiển trung tâm SC – SL3N – BE 89

7.4 Công tác bảo trì và theo dõi 89

KẾT LUẬN 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thông số thiết kế trong và ngoài nhà 10

Bảng 3.1 Thông số diện tích kính tầng 6 25

Bảng 5.1 Chi tiết các loại dàn nóng 48

Bảng 6.1 Kích thước đường ống gió văn phòng 1 tầng 3 57

Bảng 6.2 Kết quả tính toán cỡ ống gió tươi tầng 4 60

Bảng 6.3 Kết quả tính toán cỡ ống gió thải tầng 4 68

Bảng 6.4 Kết quả tính toán các đoạn ống gió thải nhà vệ sinh tại các tầng 71

Bảng 6.5 Thông số quạt Karuger TSKII315L 72

Bảng 6.6 Kết quả tính cỡ ống gió tầng hầm 2 73

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Phối cảnh tòa nhà Galina Hotel & Spa 9

Hình 2.1 Cấu tạo máy điều hòa cửa sổ 13

Hình 2.2 Cấu tạo máy điều dạng tách 14

Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống VRF 16

Hình 2.4 Hệ thống điều hòa trung tâm nước 19

Hình 3.1 Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các tháng khác nhau của văn phòng 1 27

Hình 3.2 Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các thời điểm khác nhau của văn phòng 1 trong tháng 6 27

Hình 3.3 Sự thay đổi nhiệt bức xạ mặt trời tại các tháng khác nhau của văn phòng 12 29

Hình 3.4 Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các thời điểm khác nhau của văn phòng 12 trong tháng 3-9 30

Hình 3.5 Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các thời điểm khác nhau của tầng 6 31

Hình 4.2 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp biểu diễn trên ẩm đồ 41

Hình 4.3 Điểm gốc G và thang chia hệ số nhiệt hiện của ẩm đồ 42

Hình 4.4 Hệ số nhiệt hiện phòng hf và cách xác định quá trình biến đổi V-T trên ẩm đồ 43

Hình 4.5 Hệ số nhiệt hiện tổng ht và sự biến đổi không khí HV trong dàn lạnh 44

Hình 4.6 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng và cách xác định nhiệt độ điểm đọng sương của thiết bị trên ẩm đồ Carrie 46

Hình 5.1 Bộ chia ga của hãng Mitsubishi 51

Hình 6.1 Sơ đồ đường ống dẫn gió lạnh từ dàn lạnh tới các miệng thổi 55

Hình 6.3 Tê 900 62

Hình 6.4 loại Côn giảm 63

Hình 6.5 Co 900 tiết diện hình chữ nhật 63

Hình 6.6 Đồ thị đặc tính của quạt 64

Hình 6.7 Sơ đồ bố trí ống gió thải tầng 4 67

Hình 6.8 Sơ đồ bố trí miệng hút gió nhà vệ sinh 71

Hình 6.9 Cút 900 cong đều tiết diện hình chữ nhật 74

Hình 6.10 loại Côn giảm 75

Hình 7.1 Bộ điều khiển từ xa nối dây 88

Hình 7.2 Bộ điều khiển trung tâm SC – SL3N – BE 89

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước, ngành nhiệt lạnh nói chung cũng đã có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất, đặc biệt là ngành điều hòa không khí nói riêng

Điều hòa không khí góp phần hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ Điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao…

Sau khi hoàn thành khóa học em đã được giao làm đồ án tốt nghiệp với tên

đề tài là: “Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho công trình Khách Sạn Galina Hotel & Spa” Nội dung chính của đồ án gồm 7 chương như sau:

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ VÀ CHỌN HỆ THỐNG PHÙ HỢP CHO CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ CHƯƠNG 5 TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG

Được sự hướng dẫn giúp đỡ tận tình của thầy Khổng Trung Thắng, Khổng Minh Trưởng và các bạn sinh viên trong lớp cùng với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp này Mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng trong

đồ án vẫn còn nhiều khiếm khuyết Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô cùng các bạn để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về điều hòa không khí

1.1.1 Định nghĩa

Điều hòa không khí còn gọi là điều tiết không khí là quá trình tạo ra và giữ

ổn định các thông số trạng thái của không khí theo một chương trình định sẵn không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài

Khác với thông gió, trong hệ thống điều hòa, không khí trước khi thổi vào phòng đã được xử lý về mặt nhiệt ẩm Vì thế điều tiết không khí đạt đạt hiệu quả cao hơn thông gió

1.1.2 Lịch sử ra đời và phát triển

Từ thời cổ đại, con người đã biết đốt lửa để sưởi ấm vào mùa đông và dùng quạt hoặc tìm vào các hang động mát mẻ vào mùa hè Họ đã biết bơm không khí xuống giếng mỏ để cung cấp không khí tươi cũng như điều hoà nhiệt đô cho công nhân mỏ Vào năm 1555 nhà bác học thiên tài Leonardo De Vinci cũng đã thiết kế

và chế tạo hệ thống thông gió cho một giếng mỏ

Năm 1845, bác sĩ người Mỹ John Gorrie đã chế tạo máy nén khí đầu tiên để điều hoà không khí cho một bệnh viện tư của ông Chính sự kiện này đã làm cho ông nổi tiếng thế giới và đi vào lịch sử của kỹ thuật điều hoà không khí

Năm 1850, nhà thiên văn học Piuzzi Smith người Scotland lần đầu tiên đưa

ra dự án điều hoà không khí phòng ở bằng máy nén khí

Năm 1860, ở Pháp F.Carré đã đưa những ý tưởng về điều hoà không khí cho các phòng ở và đặc biệt cho nhà hát

Năm 1894, công ty Linde đã xây dựng một hệ thống điều hoà không khí bằng máy lạnh Amoniăc dùng để 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, máy lạnh đặt dưới tầng hầm

Vào thời điểm này một nhân vật quan trọng đã đưa ngành điều hoà không khí của Mỹ nói riêng và của toàn thế giới nói chung có một bước phát triển rực rỡ

đó là Willis H.Carrier Chính ông là người đã định nghĩa điều hoà không khí kết hợp với sưởi ấm, làm lạnh, gia 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 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 cho điều hoà không khí và đã trở thành ông tổ

vĩ đại nhất của ngành điều hoà không khí

1.1.3 Vai trò và ứng dụng của điều hoà không khí

Điều hoà không khí là ngành kĩ thuật có khả năng tạo ra bên trong các công trình kiến trúc một môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với sự thích nghi của cơ thể con người, làm cho con người cảm thấy dễ chịu thoải mái không nóng bức về mùa hè, không rét buốt vào mùa đông, bảo vệ sức khoẻ, phát huy năng suất lao động

Ngoài mục đích tạo điều kiện tiện nghi cho cơ thể con người, điều hoà không khí còn có tác dụng phục vụ cho nhiều quá trình công nghệ khác nhau mà những quá trình công nghệ đó chỉ có thể được tiến hành tốt trong môi trường không khí có nhiệt độ và độ ẩm nằm trong giới hạn nhất định, ngược lại sản lượng cũng như chất lượng sản phẩm sẽ bị giảm

Điều hoà không khí được ứng dụng để nâng cao đời sống sinh hoạt, bảo vệ sức khỏe, đảm bảo chất lượng cuộc sống cho con người Ở Việt Nam ta, khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí khá cao, vì thế luôn làm cho con người mất cảm giác thoải mái khi làm việc cũng như khi nghỉ ngơi, kèm theo đó là sự mệt mỏi, dễ mắc các bệnh về đường hô hấp, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người Để giải quyết được vấn đề này, chỉ có điều hoà không khí mới có thể tạo ra môi trường không khí hoàn toàn đáp ứng cho cơ thể con người Hiện nay, hầu hết các công sở, khách sạn, nhà hát… đều được trang bị hệ thống điều hoà không khí nhằm đảm bảo cho khí hậu bên trong phù hợp với điều kiện vệ sinh, đảm bảo sức khoẻ cũng như phát huy hiệu quả sử dụng chúng

Trong sản xuất công nghiệp điều hoà không khí cũng không thể thiếu Các thông số của không khí là điều kiện cần thiết mà cũng có thể là yếu tố quyết định đến quá trình sản xuất Nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả và chất lượng của các quá trình công nghệ trong các nhà máy dệt sợi, thuốc lá, in ấn, quang học, điện tử, cơ học chính xác và các phòng thí nghiệm…

Còn rất nhiều quá trình công nghệ đòi hỏi phải có điều hoà không khí mới tiến hành được hiệu quả Điều này ta có thể tìm hiểu và nghiệm thấy trong thực tế sản xuất nhất là ở thời đại công nghiệp phát triển

Điều hoà không khí không chỉ là công cụ đắc lực phục vụ cho con người mà

nó đã vươn ra một tầm xa mới, nó có mặt trong mọi lĩnh vực kinh tế góp phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lượng cuộc sống, tăng trưởng kinh tế Tuy nhiên, việc đầu tư một hệ thống điều hoà không khí là khá tốn kém Công việc này là nhiệm vụ của các kỹ sư thiết kế, tuỳ vào mức độ quan trọng của công trình hay công nghệ mà ta có thể đầu tư một cách có hiệu quả

Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Bởi vậy điều hoà không khí

có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống con người và sản xuất Cùng với sự phát triển của kinh tế cả nước trong những năm gần đây thì nhu cầu về kỹ thuật lạnh nói chung và điều hoà không khí nói riêng đang gia tăng mạnh mẽ Có thể thấy rằng hầu như trong tất cả các nhà cao ốc, văn phòng, bệnh viện, khác sạn, nhiều phân xưởng sản xuất đã được trang bị hệ thống điều hoà không khí nhằm tạo môi trường

dễ chịu và tiện nghi cho con người Đối với nước ta nhu cầu về điều hoà không khí

là rất lớn, các thiết bị được nhập từ nhiều nước khác nhau ngày một nhiều và hiện đại

1.1.4 Phân loại các hệ thống điều hòa không khí

Cho đến nay có rất nhiều cách phân loại các hệ thống điều hoà không khí dựa trên những cơ sở rất khác nhau Dưới đây trình bày 3 cách phổ biến nhất:

 Theo mức độ quan trọng của các hệ thống điều hoà: Người ta chia ra làm

3 cấp như sau:

- Hệ thống điều hòa không khí cấp I: là hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với mọi phạm vi thông số ngoài trời, ngay tại

cả ở những thời điểm khắc nghiệt nhất trong năm về mùa hè lẫn mùa đông

- Hệ thống điều hòa không khí cấp II: là hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với sai số không quá 200 giờ trong 1 năm, tức tương đương khoảng 8 ngày trong 1 năm Điều đó có nghĩa trong 1 năm

ở những ngày khắc nghiệt nhất về mùa hè và mùa đông hệ thống có thể có sai số nhất định, nhưng số lượng những ngày đó cũng chỉ xấp xỉ 4 ngày trong một mùa

- Hệ thống điều hòa không khí cấp III: là hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số tính toán trong nhà với sai số không qúa 400 giờ trong 1 năm, tương đương 17 ngày

Khái niệm về mức độ quan trọng mang tính tương đối và không rõ ràng Chọn mức độ quan trọng là theo yêu cầu của khách hàng và thực tế cụ thể của công trình Tuy nhiên hầu hết các hệ thống điều hoà trên thực tế được chọn là hệ thống điều hoà cấp III

Việc chọn cấp của các hệ thống điều hoà không khí có ảnh hưởng đến việc chọn các thông số tính toán bên ngoài

 Theo chức năng: phân ra làm 3 loại:

- Hệ thống điều hoà cục bộ: là hệ thống nhỏ chỉ điều hòa không khí trong một không gian hẹp, thường là một phòng Kiểu điều hoà cục bộ trên thực tế chủ yếu sử dụng các máy điều hoà dạng cửa sổ , máy điều hoà kiểu rời (2 mãnh) và máy điều hoà ghép

- Hệ thống điều hoà phân tán: là hệ thống điều hòa không khí mà khâu xử lý nhiệt ẩm phân tán nhiều nơi Có thể ví dụ hệ thống điều hoà không khí kiểu khuyếch tán trên thực tế như hệ thống điều hoà kiểu VRV (Variable Refrigerant Volume ), kiểu làm lạnh bằng nước (Water chiller) hoặc kết hợp nhiều kiểu máy khác nhau trong 1 công trình

- Hệ thống điều hoà trung tâm: là hệ thống mà khâu xử lý không khí thực hiện tại một trung tâm sau đó được dẫn theo hệ thống kênh dẫn gió đến các hộ tiêu thụ Hệ thống điều hoà trung tâm trên thực tế là máy điều hoà dạng tủ, ở đó không khí được xử lý nhiệt ẩm tại tủ máy điều hoà rồi được dẫn theo hệ thống kênh dẫn

đến các phòng

 Theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm: chia ra làm 2 loại:

- Hệ thống điều hoà kiểu khô: không khí được xử lý nhiệt ẩm nhờ các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt Đặc điểm của việc xử lý không khí qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt là không có khả năng làm tăng dung ẩm của không khí Quá trình xử lý không khí qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt tuỳ thuộc vào nhiệt

độ bề mặt mà dung ẩm không đổi hoặc giảm Khi nhiệt độ bề mặt thiết bị nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương ts của không khí đi qua thì hơi ẩm trong nó sẽ ngưng tụ lại trên bề mặt của thiết bị, kết quả dung ẩm giảm Trên thực tế, quá trình xử lý luôn luôn làm giảm dung ẩm của không khí

- Hệ thống điều hoà không khí kiểu ướt: không khí được xử lý qua các thiết

bị trao đổi nhiệt kiểu hổn hợp Trong thiết bị này không khí sẽ hổn hợp với nước phun đã qua xử lý để trao đổi nhiệt ẩm Kết quả quá trình trao đổi nhiệt ẩm có thể làm tăng, giảm hoặc duy trì không đổi dung ẩm của không khí

1.1.5 Các phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm

Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năng suất lạnh yêu cầu khác nhau, 2 phương pháp chính là:

- Phương pháp truyền thống

- Phương pháp Carrier

Tính toán theo phương pháp Carier:

Q0 = Qt = Qht + QâtPhương pháp tính tải theo phương pháp Carrier chỉ khác phương tính theo phương pháp truyền thống ở cách xác định năng suất lạnh Q0 mùa hè và Qs vào mùa đông bằng cách tính riêng tổng nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩm thừa Qât của mọi nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa

1.2 Giới thiệu công trình

1.2.1 Vị trí

Khách sạn Galina Hotel & Spa được xây dựng tại số 05 đường Hùng Vương, phường Lộc Thọ, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa là nơi có khí hậu trong

lành với 2 mùa chính là: mùa mưa và mùa khô Đây là công trình khách sạn lớn và hiện đại với diện tích mặt bằng 1330 m2

(chiều dài 58m, chiều rộng 28m, cao trên

50 m) mặt trước là phía Tây hướng ra mặt đường Khách sạn góp phần làm cho thành phố Nha Trang thêm hiện đại và to đẹp, góp phần nâng cao văn hóa, văn minh, lịch sự, tăng khả năng cạnh tranh về du lịch cho thành phố, với nhiệm vụ chính là phục vụ du khách quốc tế và trong nước.Nơi đây hứa hẹn sẽ là một nơi lý tưởng để thu hút khách gần xa

1.2.2 Quy mô và số lượng phòng

Khách sạn Galina Hotel & Spa được xây dựng trên khu đất có diện tích 2746

m2 gồm 16 tầng nổi và 2 tầng hầm với 150 phòng khách sạn, hai cầu thang bộ và 2 cầu thang máy xuyên tầng

- Tầng hầm thứ 2: là gara ô tô xe máy, phòng máy bơm và xưởng sửa chữa, kho thiết bị, tủ điện

- Tầng hầm 1: Văn phòng, căn tin, các bể nước, phòng thay đồ

- Tầng 1: là khu vực tiếp đón khách với sảnh chờ rộng và thoáng và một khu vệ sinh, shop, bar, phòng kỹ thuật thông tin, phòng giặt ủi

- Tầng lửng: buffet và phòng bếp

- Tầng cao độ: phòng giám đốc, hội họp và phòng thư ký

- Tầng 2: là meeting room lớn và wedding room

- Tầng 3: là khu massage, tắm bùn, thư giản, nơi hút thuốc và các phòng vip

- Tầng 4: là các phòng xông hơi, buffet, phòng tắm áp lực, phòng thay đồ

- Tầng 5 – 11: là các phòng ngủ có cửa kính quay về hướng Đông và Tây Mỗi tầng có 2 phòng ngủ đặc biệt có 1 mặt là tường kính

- Tầng 12: là phòng pent house, phòng thờ và phòng gym

- Tầng 13: là các hồ bơi và bể chứa nước khoáng, bể bùn, sân phơi nắng

- Tầng 14: là các bể chứa nước và phòng kỹ thuật thang máy, phòng bar

- Tầng mái: bể bơi và sân phơi nắng

Hệ thống điều hòa không khí cần phải phục vụ cho toàn bộ diện tích từ tầng hầm 1 đến tầng quầy bar trừ các phòng kho, bếp, vệ sinh và hành lang Cầu thang

bộ được sử dụng làm lối thoát nạn khi xẩy ra sự cháy, ngoài ra phải thiết kế hệ thống thông gió điều áp

Hệ thống điều hòa không khí phải đảm bảo tiện nghi, thỏa mãn yêu cầu vi khí hậu nhưng không được làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng và trang trí nội thất bên trong tòa nhà cũng như cảnh quan sân, vườn, bể bơi bên ngoài khách sạn

Hệ thống điều hòa không khí cần đáp ứng các chỉ tiêu cơ bản của điều hòa tiện nghi:

- Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí theo tiêu chuẩn tiện nghi của tiêu chuẩn Việt Nam(TCVN 5687-2008)

- Lượng khí tươi cần đảm bảo mức tối thiểu là 25 m3/h cho một người

- Không khí tuần hoàn trong nhà phải được thông thoáng, hợp lý

- Hệ thống điều hòa không khí cần có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh nhằm tiết kiệm chi phí vận hành

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

- Các thiết bị của hệ thống cần có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn, đảm bảo

mĩ quan công trình

Hình 1.1 Phối cảnh tòa nhà Galina Hotel & Spa

1.3 Chọn cấp điều hòa không khí cho công trình

Công trình “Khách sạn Galina Hotel & Spa” là một công trình lớn nhưng các phòng chỉ cần điều hòa tiện nghi là đủ Nếu ta chọn điều hòa cấp 1 hoặc cấp 2 thì sẽ lãng phí về chi phí đầu tư, chi phí vận hành Do vậy với công trình này em chọn điều hòa không khí cấp 3 là phù hợp và đảm bảo yêu cầu.Việc tính cân bằng nhiệt

ẩm cho công trình áp dụng theo phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm của Carrier

1.4 Chọn các thông số tính toán ngoài nhà

Công trính khách sạn Galina Hotel & Spa xây dựng tại Nha Trang Tra bảng 1.9 [2,tr.20 - 21] ta có:

- Nhiệt độ bên ngoài tN = ttbmax = 33,7 0C

- Độ ẩm tương đối bên ngoài φN = 79%

1.5 Chọn các thông số tính toán trong nhà

1.5.1 Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi

Đối với điều hòa tiện nghi cần phải chọn các điều kiện tiện nghi phù hợp Theo TCVN mới(TCVN 5687-2008)

Theo TCVN mới(TCVN-2008) ta chọn nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi cho khách sạn Galina Spa & Hotel theo bảng 1.1 [2, tr 9] như sau:

- Nhiệt độ trong nhà: tT = 25 0C

- Độ ẩm tương đối trong nhà: φT = 65 %

- Tốc độ không khí: ω = 0,5 m/s

Bảng 1.1 Thông số thiết kế trong và ngoài nhà

Khu vực Nhiệt độ, oC Độ ẩm, % Entanpi, kJ/kg Độ chứa hơi,

g/kg

1.5.2 Gió tươi và hệ số thay đổi không khí

Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 2010, lượng gió tươi cho một người một giờ đối với phần lớn công trình là 25m3/h Tuy nhiên lượng gió tươi

không được thấp hơn 10% lượng gió tuần hoàn Như vậy việc chọn gió tươi phải đáp ứng được 2 điều kiện sau:

- Đạt tối thiểu 35m3/h.người

- Đạt tối thiểu 10% lưu lượng gió tuần hoàn (phương pháp Carrier không yêu cầu điều kiện này)

1.5.3 Độ ồn cho phép

Độ ồn được coi là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi truờng nên nó cần được khống chế, đặc biệt là đối với điều hòa tiện nghi và một số công trình điều hòa như phòng studio, phát thanh, ghi âm, rạp chiếu phim…Độ ồn được Bộ Xây dựng Việt Nam qui định trong tiêu chuẩn ngành 20 TCN 175-90

Theo bảng 1.5.[1], độ ồn cho phép cực đại có thể chọn là 30 ÷ 50 dB

1.6 Chọn sơ đồ hệ thống điều hòa không khí cho công trình

Đối với công trình khách sạn Glina Hotel & Spa ta dùng sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp Sơ đồ này được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo được các yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tính kinh tế cao và do tận dụng nhiệt không khí tái tuần hoàn nên năng suất lạnh, năng suất làm khô giảm so với sơ đồ thẳng.Nếu dùng sơ đồ thẳng thì sẽ không tận dụng được lượng nhiệt của không khí đã được làm lạnh gây lãng phí do sơ đồ thẳng không khí ngoài trời sau khi qua xử lý nhiệt ẩm được cấp vào phòng điều hòa rồi được thải thẳng ra ngoài Sơ đồ thẳng yêu cầu năng suất lạnh và nhiệt rất lớn mà muốn tiết kiệm năng lượng lạnh và nhiệt thì phải dung hồi nhiệt nhưng thiết bị hồi nhiệt không khí hiệu quả thấp, rất cồng kềnh và đắt tiền

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

VÀ CHỌN HỆ THỐNG PHÙ HỢP CHO CÔNG TRÌNH

Sau một thời gian hình thành và phát triển, đến nay hệ thống điều hòa không khí ngày càng được hoàn thiện có đầy đủ các chức năng hiện đại với nhiều mẫu mã chủng loại khác nhau

Hệ thống điều hòa không khí là một tập hợp máy móc, thiết bị, dụng cụ… để tiến hành các quá trình xử lý không khí như là để: làm lạnh, sưởi ấm, tăng ẩm, giảm

ẩm, lọc bụi…

Do tính chất phức tạp, đa dạng của không gian điều hòa và cũng để đáp ứng nhu cầu đòi hỏi của các chủ đầu tư hiện nay các nhà sản xuất đã đưa ra các hệ thống điều hòa không khí với nhiều mẫu mã chủng loại, tính năng ưu việt khác nhau

Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hòa không khí nhưng thường phổ biến hơn là phân loại theo tính tập trung và theo chất tải lạnh Ta chọn cách phân loại theo tính tập trung Theo cách này thì hệ thống điều hòa sẽ được chia làm 3 loại:

Hiện nay trên thị trường sử dụng phổ biến 2 loại: Điều hòa cửa sổ và điều hòa tách

2.1.1 Máy điều hòa cửa sổ

Máy điều hòa cửa sổ thường được gắn trên tường giống như cửa sổ Đây là dạng máy điều hòa nhỏ gọn cả về năng suất lạnh về kích thước cũng như khối lượng Tất cả các thiết bị chính của nó như: máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển khác… đều lắp trong một vỏ máy gọn nhẹ

Hình 2.1 Cấu tạo máy điều hòa cửa sổ

- Có khả năng lấy gió tươi

- Có thể điều chỉnh nhiệt độ phòng bằng thermorstat với giải điều chỉnh lớn

- Máy hoạt động có độ ồn cao

- Khó bố trí trong phòng, thường phải đục một khoảng tường có kích thước bằng kích thước của máy để đặt máy

2.1.2 Máy điều hòa tách

Máy điều hòa tách gồm hai cụm: dàn nóng và dàn lạnh, được bố trí tách rời nhau và được kết nối với nhau bằng ống đồng dẫn gas và dây điện điều khiển Máy nén thường được đặt bên trong cụm dàn nóng Dàn lạnh có chứa bộ điều khiển

Hình 2.2 Cấu tạo máy điều dạng tách

 Ưu điểm:

- Có thể lắp đặt ở nhiều không gian, vị trí khác nhau

- Có nhiều kiểu dàn lạnh cho phép người sử dụng có thể lựa chọn được dạng phù hợp nhất cho công trình

- Sử dụng tiện lợi cho không gian nhỏ hẹp, đặc biệt đối với các hộ gia đình

- Sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa, lắp đặt đơn giản dễ dàng, giá thành rẻ

 Nhược điểm:

- Chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh bị hạn chế

- Công suất của loại máy này bị hạn chế

- Tính thẩm mỹ của công trình không cao dễ phá vỡ cảnh quan kiến trúc

2.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn

Hệ thống điều hòa không khí tổ hợp gọn là hệ thống điều hòa có kích thước trung bình bố trí gọn thành các tổ hợp thiết bị có năng suất lạnh tương đối lớn

2.2.1 Máy điều hòa nguyên cụm

 Máy điều hòa lắp mái:

- Máy điều hòa lắp mái là loại máy điều hòa nguyên cụm có năng suất lạnh trung bình và lớn, nó chủ yếu được dùng trong công nghiệp và thương nghiệp

- Đặc điểm của loại máy này là: cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn với nhau thành một khối duy nhất Quạt dàn lạnh là loại quạt li tâm có cột áp cao Trong máy được bố trí ống phân phối gió tươi và gió hồi Máy có thể lắp đặt ở mái bằng của phòng điều hòa, ở ban công hoặc mái hiên rồi tiến hành bố trí đường ống gió cấp và gió hồi hợp lý là được

 Máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước:

- Máy này có bình ngưng giải nhiệt nước nên rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và không gian lắp đặt Tất cả các thiết bị được bố trí thành một tổ hợp gọn hoàn chỉnh

 Ưu điểm:

- Được sản suất hàng loạt, lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổi thọ, tự động hóa cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống nước làm mát và hệ thống ống gió nếu cần là có thể hoạt động được

- Vận hành trong điều kiện tải thay đổi

- Có thể bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất, cửa hàng, siêu thị và các không gian có thể chấp nhận độ ồn cao

 Nhược điểm:

- Hoạt động có độ ồn cao

- Công suất bị hạn chế

- Yêu cầu phải cấp nguồn nước làm mát nên phức tạp hơn

2.2.2 Máy điều hòa VRV hay VRF

- Do các hệ thống ống gió CAV và VAV sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ,

độ ẩm phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều không gian và diện tích lắp đặt, tốn nhiều vật liệu để làm ống nên hãng Daikin của Nhật bản đưa ra giải pháp VRV VRV là điều chỉnh năng suất lạnh thông qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất Thực chất là phát triển máy điều hòa tách về mặt năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh đặt trực tiếp trong phòng, tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đường ống giữa 1 dàn nóng và nhiều dàn lạnh để có thể ứng dụng trong các tòa nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn

- Ngày nay hầu hết các hãng chế tạo khác trên toàn thế giới đều sản xuất máy điều hòa dạng VRV với tên thương mại khác và được ký hiệu chung là VRF (Variable Refrigerant Flow) nên cần phân biệt:

VRV- máy điều hòa dạng 1 mẹ nhiều con của Daikin

VRF- máy điều hòa dạng 1 mẹ nhiều con của các hãng khác

Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống VRF

- VRV giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn dàn lạnh tới 90m các dàn lạnh có thể đặt cách nhau tới 15m, đường ống dẫn môi chất từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa nhất có thể tới 190m tạo điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng cho các tòa nhà cao tầng, nhà hàng, khách sạn, các công trình lớn…

- Do sử dụng máy biến tần để điều chỉnh năng suất lạnh nên hệ số lạnh không những được cải thiện mà còn vượt nhiều máy thông dụng

- Toàn bộ các chi tiết máy được chế tạo và lắp ráp tại nhà máy nên máy có

độ tin cậy cao

- Khả năng bảo dưỡng sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng cũng như sự kết nối để phát hiện hư hỏng tại trung tâm qua internet

- So với hệ thống trung tâm nước, hệ VRV rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trên tầng thượng hoặc bên sườn nhà còn đường ống dẫn môi chất lạnh nhỏ gọn hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống gió

- Hệ thống VRV có tới 13 kiểu dàn lạnh khác nhau với tối đa 9 cấp năng suất lạnh rất đa dạng và phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu kiến trúc khác nhau đáp ứng thẩm mỹ đa dạng của khách hàng

- Với hệ thống VRV có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm phòng trong cùng một hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao

- Mới đây hãng Daikin đã cho ra đời sản phẩm mới VRVIII với ưu điểm vượt trội so với các sản phẩm trước về công suất lạnh, khả năng kết nối với các dàn lạnh và mức độ bảo vệ môi trường nhờ sử dụng môi chất mới R410A Do đó rất phù hợp với các tòa nhà cao tầng

 Nhược điểm:

- Hệ thống VRV thi công lắp đặt đòi hỏi công nhân có trình độ kỹ thuật

- Vốn đầu tư ban đầu cao nên chủ yếu phục vụ cho điều hòa tiện nghi yêu cầu chất lượng cao

2.2.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nước

Hệ thống điều hòa trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 70C để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt AHU và FCU Hệ thống bao gồm:

- Máy làm lạnh nước (Water Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh

- Hệ thống ống dẫn nước lạnh

- Hệ thống nước giải nhiệt

- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh mùa hè, sưởi ấm mùa đông

- Hệ thống ống gió và vận chuyển phân phối khí

- Hệ thống tiêu âm, giảm âm

- Hệ thống lọc bụi và thanh trùng

- Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi gió hồi, điều chỉnh năng suất lạnh…dự báo sự cố và bảo vệ toàn bộ hệ thống

Hình 2.4 Hệ thống điều hòa trung tâm nước

Máy làm lạnh nước có 2 loại: Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước và máy làm lạnh nước giải nhiệt gió

 Ưu điểm:

- Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do

rò rỉ môi chất ra ngoài vì nước 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 mà không sợ phá vỡ cảnh quan

- Ống nước nhỏ hơn ống gió rất nhiều nên tiết kiệm được vật liệu xây dựng

- Có khả năng cung cấp không khí có độ sạch cao đáp ứng mọi nhu cầu đề ra

- Sử dụng nồi hơi để sưởi ấm vào mùa đông

- Năng suất gần như không bị hạn chế

- Vốn đầu tư ban đầu không cao

 Nhược điểm:

- Lắp đặt đòi hỏi phải có đội ngũ công nhân lành nghề có trình độ cao

- Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên tổn thất exergy lớn

- Hệ thống cần phải định kỳ sửa chữa bảo dưỡng

2.3 Chọn hệ thống điều hòa cho công trình

Đối với toà nhà này ta chỉ có thể sử dụng một trong hai hệ thống điều hoà không khí là VRF và trung tâm nước

 Ưu điểm của hệ thống VRF so với Trung tâm nước:

- Điều khiển riêng biệt: Hệ thống điều hoà trung tâm dùng nước lạnh làm chất tải lạnh làm lạnh xuống 70C rồi được bơm đưa đến các dàn lạnh FCU hoặc AHU đến các phòng làm lạnh, khi tắt máy không dùng thì toàn bộ khối nước lạnh lại đã nóng lên bằng nhiệt độ môi trường nên tổn thất quán tính nhiệt, trái lại hệ thống VRF chỉ làm lạnh riêng lẻ cho từng phòng không có tổn thất năng lượng khi giảm tải Do đó tiết kiệm được chi phí vận hành khi không sử dụng hết công suất của hệ thống

- Có thiết kế nhỏ gọn: Vậy tiết kiệm không gian lắp đặt, dễ dàng vận chuyển, lắp đặt hơn so với hệ thống trung tâm nước với các đường ống nước phức tạp

- Đa dạng về chủng loại: có 2 loại, máy hai chiều (làm lạnh và sưởi ấm) và một chiều (làm lạnh) Có nhiều chủng loại dàn lạnh, dàn nóng thích hợp nhiều kiểu kiến trúc và yêu cầu năng suất của công trình

- Thiết kế hiện đại: có thể kết nối nhiều dàn lạnh với một cụm dàn nóng và khoảng cách giữa các dàn lạnh, giữa dàn lạnh và dàn nóng lớn Máy nén xoắn ốc kỹ thuật số làm việc êm không gây ồn cho người sử dụng

- Dàn nóng rất gọn, đặt trên tầng thượng không làm mất mỹ quan tòa nhà, không làm ảnh hưởng đến các kiến trúc thiết kế bên ngoài nhà

- Dễ sử dụng: bộ điều khiển dễ sử dụng và có thể điều khiển riêng biệt ở từng phòng không cần phải công nhân vận hành như hệ thống trung tâm nước

- Độ tin cậy cao:

+ Chức năng chẩn đoán giúp kiểm tra và phát hiện các sự cố nhanh chóng và chính xác

+ Chức năng tự khởi động lại đảm bảo hệ thống hoạt động lại với chế độ cài đặt đã định trước ngay cả khi nguồn điện bị ngắt

+ Hệ thống được điều khiển từng phòng riêng biệt nên sự cố xảy ra ở 1 dàn lạnh nào đó không làm gián đoạn hoạt động của cả hệ thống

- Hệ thống VRF chi phí lắp đặt thấp hơn so với Chiller cho các công trình vừa và nhỏ, còn đối với công trình lớn thì hệ thống VRF cao hơn Chiller do số

lượng dàn nóng nhiều và Chiller có rất ít thiết bị trung tâm như Chiller, bơm, tháp giải nhiệt

- Chi phí bảo trì thấp hơn so với Chiller(cần các kỹ năng xử lý thiết bị trung tâm) đối với công trình vừa và nhỏ

Do những ưu điểm trên của hệ thống VRF so với hệ thống trung tâm nước và công trình Galina Hotel & Spa vừa và nhỏ nên ở đây ta chọn hệ thống điều hoà VRF cho công trình là thích hợp nhất với các dàn nóng được đặt trên tầng mái của tòa nhà

CHƯƠNG 3

TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CÔNG TRÌNH

3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 1

Nhiệt hiện do bức xạ mặt trời qua kính vào phòng:

Q1 = nt.Q’1 [1,143] (3.2) Trong đó:

- nt - Hệ số tác động tức thời, tra bảng 4.6-4.7 [1,156], nt = f(gs) với gs là giá trị mật độ (khối lượng riêng) diện tích trung bình của toàn bộ kết cấu bao che (bao gồm: tường, trần, sàn) Giá trị của gs tính như sau:



s g

s F

ds

 - hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát so với nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển là

200C Xác định theo công thức:

13 , 0 10

Rn =

88 , 0

T R

(3.9) Trong đó:

Rn: bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính;

RT: bức xạ mặt trời qua kính vào không gian không điều hòa theo bảng 4.1 [1,144];

αk, τk, ρk, αm, τm, ρm: hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của kính và màn che, đƣợc cho trong bảng4.3 và 4.4 [1,153];

Đặt a1 = c.ds.kh.m.mm = 1,002.0,883.0,57.1,77.1 = 0,893 Tra bảng 4.3 và 4.4 [1,153 ]ta đƣợc:

21 , 0

; 74 ,

k ;m  0 , 09 ;k  0 , 05;m  0 , 14; ρm = 0,77 ( với màn che Brella trắng kiểu Hà Lan)

Đặt a2 = [0,4K K(m m km + 0,4km))] = [0,4.0,74 + 0,21.(0,09 + 0,14 + 0,05.0,77 + 0,4.0,74.0,09)] = 0,4

Ta có theo công thức (3.8):

RK = [0,4K K(m m km +0,4km))].Rn

Biết Rn =

88 , 0

T R

.88.0

2

T K

R a



→ Q’11 = F.RK.c.ds.kh.m.mm = F.RK.a1

.88.0

.'11 1 1 2 T

K

R a a F a R F



88 , 0

4 , 0 893 , 0 88 0

Q  (3.10)

t

R F

Q11 . (3.11) Nhiệt thừa do các tia bức xạ mặt trời được xem là thành phần khá quan trọng trong số các thành phần có nguồn gốc từ bên ngoài xâm nhập vào không gian cần điều hòa đặc biệt với những công trình có diện tích sử dụng kính lớn Nhưng bức xạ măt trời tác động vào không gian cần điều hòa là liên tục thay đổi theo các thời điểm trong ngày và theo các tháng trong năm

Khi tính toán nhiệt thừa do các tia bức xạ xâm nhập vào không gian cần điều hòa, đối với những phòng chỉ có một hướng kính nhận bực xạ mặt trời thì ta chỉ cần lấy thời điểm có bức xạ lớn nhất theo hướng đó để tính toán Nhưng đối với những phòng có 2 hướng kính trở lên ta cần lập bảng so sánh để xác định được thời điểm

mà phòng nhận lượng bức xạ mặt trời lớn nhất để tính toán chính xác lượng nhiệt thừa do các tia bức xạ xâm nhập vào phòng

Ngoài ra, đối với những công trình có 2 hướng kính trở lên ngoài việc phải xác định nhiệt thừa do bức xạ mặt trời lớn nhất vào từng phòng của công trình để tính phụ tải, ta cần phải xác định được lượng nhiệt thừa do bức xạ lớn nhất vào toàn

bộ công trình để xác định phụ tải lạnh cho cả công trình, lượng nhiệt bức xạ lớn nhất này không phải bằng tổng nhiệt bức xạ cực đại của tất cả các phòng cộng lại

mà ta cần phải lập bảng so sánh lượng nhiệt bức xạ xâm nhập vào công trình theo các hướng khác nhau và tại các thời điểm khác nhau để xác định được lượng nhiệt

bức xạ mặt trời lớn nhất tránh gây lãng phí trong quá trình chọn thiết bị và vận hành

11 F R n W

Ta có:

- Diện tích kính F cho trong bảng 3.1;

- RT, nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng, W/m2

Theo biểu thức (3.3): gs = 669,62

45,130

42,28772.5,052,

Hình 3.1 Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các tháng khác nhau của văn phòng 1

Qua đồ thị 3.1 và 3.2 trên ta thấy nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất vào văn phòng 1 đạt giá trị lớn nhất tại thời điểm 16 giờ hàng ngày trong tháng 6 Vì vậy khi tính toán nhiệt tải bức xạ cho phòng ta lấy thời điểm này để tính toán Các phòng của các tầng còn lại có hướng giống như văn phòng 1 thì ta có thể lấy thời điểm này

để tính toán nhiệt bức xạ vào phòng

Vậy:

2519

1 11

94,33636.5,012,1011





(kg/m2 sàn)

Với gs = 596,13 kg/m2 sàn, tra bảng 4.6 (hệ số tác động tức thời của lượng bức xạ mặt trời qua của kính có màn che bên trong) ta có nt = 0,66

- Hệ số ψ = 0,406 (như tính toán ở trên)

Vậy:

W n

R F

Q11vp2  T. t 5.28.517.0,406.0,66731,46

 Tính cho văn phòng 12 tầng 6:

Tính toán tương tự như trên, đối với văn phòng 12 cũng có hai hướng kính là hướng tây và hướng nam Kết quả tính toán được thống kê trong bảng 3.5 trong phần phụ lục, từ bảng tính này ta xây dựng được các đồ thị 3.3 và 3.4 dưới đây

Hình 3.3 Sự thay đổi nhiệt bức xạ mặt trời tại các tháng khác nhau của văn phòng

Hình 3.4 Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các thời điểm khác nhau của văn phòng 12

trong tháng 3-9 (số liệu bảng 3.3 phần phụ lục)

Qua các đồ thị hình 3.3 và 3.4 ta xác định được nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất vào văn phòng 12 đạt giá trị lớn nhất tại thời điểm 16 giờ chiều hàng ngày trong tháng 9

 Tính nhiệt thừa do bức xạ mặt trời cho toàn bộ công trình

Công trình Galina Hotel & Spa được thiết kế và xây dựng chủ yếu với mục đích làm văn phòng cho thuê và thương mại nên cấu trúc các tầng tương đối giống nhau

- Tầng 1 được dùng làm khu vực shop, văn phòng, phòng pha chế, phòng đợi sàn có hai hướng kính.Phòng đợi có một hướng kính, phòng bar có ba hướng kính

- Tầng 2 toàn bộ sàn được dùng làm khu thương mại, sàn có hai hướng kính, riêng phòng meeting room 1 có một hướng kính