Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho khách sạn hải đăng – thành phố rạch giá, tỉnh kiên giang

KHÁI NIỆM Điều hòa không khí là quá trình xử lí không khí, trong đó các thông số về nhiệt độ và độ ấm tuông đối, sự tuần hoàn lưu thông phân phối không khí, độ sạch bụi,cũng như các tạp

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công nghiệp và đời sống con người, môi trường không khí với các yếu tổ

vi khí hậu thích hợp là những nhu cầu cần thiết Môi trường không khí tự' nhiên hầunhư không đáp ứng được các nhu cầu đó Vì vậy phải sử dụng các biện pháp để tạo

ra và giữ ổn định môi trường không khí với các yếu tố vi khí hậu đáp ứng được cácyêu cầu tiện nghi và công nghệ Biện pháp tối ưu nhất là sử dụng hệ thống điều hòakhông khí và thông gió

Trong nhiều năm qua nền kinh tế nước ta từng bước phát triến và đạt đượcnhiều thành tựu to lớn Kinh tế phát triển nên mức sống tăng lên và các công trìnhxây dựng như nhà cửa, trường học, bệnh viện, khách sạn mọc lên nhanh chóng

Khi mức sống tăng lên thì con người sẽ nghĩ tới việc chăm sóc sức khỏe Mộttrong nhũng yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới sức khỏe con người là môi trườngkhông khí xung quanh Mọi sự thay đổi của môi trường không khí về nhiệt độ, độ ẩm,nồng độ các chất độc hại đều ảnh hướng trực tiếp đến sức khỏe con người

Do đó điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, văn phòng, kháchsạn, nhà hàng

Là một sinh viên ngành Nhiệt - Lạnh, sau khi hoàn thành các môn học đạicương, cơ sở và chuyên ngành em đủ điều kiện để thực hiện đồ án tốt nghiệp

Được sự phân công của Ban chủ nhiệm khoa Chế biến, Thầy trưởng bộ môn Kỳthuật lạnh và sự đồng ý thực tập của Ban giám đốc Công ty cổ phần điện Gree, emthực hiện đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế, chọn máy và thiết bị của hệ thống điềuhòa không khí và thông gió cho khách sạn Hải Đăng - thành phố Rạch Giá, tỉnhKiên Giang

Để thực hiện đề tài này, em đã vận dụng các kiến thức, kinh nghiệm thực tập vàcác tài liệu liên quan đe tính toán, thiết kế mang lại tính chính xác cao nhất cho côngtrình dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS Nguyễn Thanh

Mặc dù em đã cố gắng tìm tòi và học hỏi nhưng do kinh nghiệm, kiến thức cònhạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót trong quá trình làm đồ án Em rất mong nhận

Nha Trang, ngày 6 thảng Ỉ1 năm 2007

Sịnh viên thực hiện

Đỗ Văn Giáp

1 Tôi xin cam đoan đồ án này do tôi tự lập tính toán thiết kế, chọn máy vàthiết bị và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS Nguyễn Thanh.

2 Đe hoàn thành đồ án này tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tàiliệu tham khảo, ngoài ra tôi không sử dụng bất kì tài liệu khác nào mà không đượcliệt kê

Neu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo qui định

Nha Trang, ngày 6 tháng 11 năm 2007

Sinh viên thực hiện

Kí hiệu Viết đầy đủ Chú thích

FAG Fresh Air Griller Miệng cấp khí tươi kiếu lưới

EAG Exhaust Air Griller Miệng hút khí thải kiểu lưới

[1] Tài liệu thứ nhất Xem số thứ tự ở mục Tài liệu tham khảo

Bảng 4.1 [1] Bảng 4.1 ở tài liệu thứ nhất Xem bảng 4.1 trong tài liệu thứ nhất

Chưoìig 1 PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 KHÁI NIỆM

Điều hòa không khí là quá trình xử lí không khí, trong đó các thông số về nhiệt

độ và độ ấm tuông đối, sự tuần hoàn lưu thông phân phối không khí, độ sạch bụi,cũng như các tạp chất hóa học, tiếng ồn được điều chinh trong phạm vi cho trướctheo yêu cầu của không gian cần điều hòa mà không phụ thuộc vào các điều kiệnthời tiết đang diễn ra ở bên ngoài không gian điều hòa

1.2 VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Điều hòa không khí tạo ra và giữ ổn định các thông số trạng thái của không khítrong không gian hoạt động của con người luôn nằm ở vùng cho phép, để cho conngười luôn cảm thấy dễ chịu nhất Ngoài ra điều hòa không khí đáp ứng việc đảmbảo các thông số trạng thái của không khí theo điều kiện của công nghệ sản xuất

1.2.1 Ảnh hưỏng của điều hòa không khí đến sức khỏe con ngưòi

Có nhiều thông số của trạng thái không khí ảnh hưởng đến sức khỏe con người,trong đó các thông số tác động trực tiếp và có ảnh hưởng thường xuyên là nhiệt độ

và độ âm

Ta biết cơ thế con người luôn giữ ở nhiệt độ 37tìc Đe đảm bảo được nhiệt độnày cơ thể luôn sản sinh ra một nhiệt lượng trong mọi trường họp (nghỉ ngơi hayhoạt động) Lượng nhiệt này được truyền vào môi trường không khí bàng cácphương thức là: đổi lưu, bức xạ và bay hơi Truyền nhiệt đối lưu và bức xạ phụ thuộcvào hiệu số nhiệt độ nên gọi lượng nhiệt này là nhiệt hiện qh tỏa ra từ Cơ thể người.Truyền nhiệt bằng bay hơi là nhiệt tỏa ra khi có sự bay hơi nước từ cơ thê người.Lượng nhiệt này gọi là nhiệt ẩn qa tỏa ra từ người

Cơ thể con người luôn có sự điều tiết trước sự thay đổi của nhiệt độ và độ ấm.Khi nhiệt độ tăng thì cơ thê tăng cường bay hơi mồ hôi đê giảm nhiệt độ Neukhoảng nhiệt độ thay đổi nhiệt dao động lớn và nhanh thì cơ thể sẽ phản ứng không

6 kịp và bị nhiễm bệnh Độ ẩm tác động đến sức khỏe con người ở việc khống chế cơchế bay hơi mồ hôi Neu ớ nhiệt độ cao và độ ấm cao thì cơ thế không tiết ra mồ hôi,dẫn đến tình trạng bí nhiệt và cơ thê dễ bị sốt.

-Các yếu tố về nồng độ chất độc hại, tốc độ không khí cũng ảnh hưởng đến sứckhỏe con người.Tôc độ không khí tùy thuộc vào dòng chuyển động của không khí

mà lượng ấm thoát ra từ cơ the con người là nhiều hay ít Neu tốc độ không khí lớn

sẽ làm tăng quá trình trao đôi nhiệt đôi lưu, do đó khả năng bôc âm từ cơ thê tăng,làm cơ thể mất nhiều nhiệt, cơ thể bị cảm lạnh Mặt khác, khi trong không gian điềuhòa có nồng độ chất độc hại vượt quá mức cho phép sẽ gây ngộ độc cơ thể

Như vậy điều hòa không khí phải đáp ứng được yêu cầu đảm bảo được nhiệt độ

và độ ẩm trong phạm vi thích hợp, đảm bảo được tốc độ luân chuyển không khí ổndịnh và nồng độ chất độc hại không được vượt quá mức cho phép Điều này phụthuộc vào hệ thống điều hòa không khí và thông gió của công trình

Qua nghiên cứu của ngành y tế cho thấy con người cảm thấy thoải mái khi sốngtrong môi trường có nhiêt độ tkk = 22 + 21°c, độ ẩm khoảng từ 30 + 70%.

Hơn nữa, qua thực tế cho thấy hiệu quả làm của con người sẽ tăng lên khi conngười làm việc trong môi trường mát mẻ, dễ chịu Bên cạnh đó thái độ làm việc giữacác nhân viên với nhau cũng được cải thiện đáng kể Hiện nay trong các cuộc hộihọp trao đôi ngoại giao đều diễn ra trong không gian có điều hòa nhằm tạo môitrường dễ chịu cho đối tác trong quá trình làm việc

Như vậy, đổi với công trình khách sạn, văn phòng cho thuê thì việc trang bị hệ thong điểu hòa không khỉ là rất can thiết.

1.2.2 Ảnh hưởng của điều hòa không khí đến săn xuất

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triên nên một số ngành sản xuất hiện naykhông thể thiếu quá trình điều hòa không khí

Đối với các ngành công nghiệp như sản xuât sợi, giấy điều hòa không khí hầunhư có mặt ớ tất cả các khâu của quá trình sản xuất

Đối với ngành sản xuất thuốc lá thì hệ thống điều hòa phải đảm bảo được nhiệt

độ, độ ẩm đổ sợi thuốc đạt chất lượng cao

Trong các ngành về khoa học như: điện tử, cơ khí chính xác hay tin học yêucầu hệ thông điều hòa không khí phải đảm bảo được độ sạch bụi, độ âm thích hợp và

độ ồn thấp Vì trong các ngành này có những yêu cầu về độ chính xác rất cao Trongquá trình làm việc thì người công nhân không được để mồ hôi trên tay bám vào chitiết máy khi lắp ráp hay chế tạo vì việc này ảnh hưởng đến độ chính xác cùng như

độ nhạy của các chi tiết

Trong ngành hàng không, việc điều hòa không khí cho các máy bay là rất quantrọng Do các máy bay chuyển động với tốc độ cao nên có sự ma sát với không khírất lớn Điều này làm cho nhiệt độ của máy bay tăng lên và đặc biệt ở buồng lái phảichịu một sức nóng khá lớn Mặt khác, đê cân bằng áp suất trong máy bay với bênngoài thì phải có không khí từ bên ngoài nén vào bên trong máy bay Lượng khí nénnày cũng góp phần làm tăng lượng nhiệt trên máy bay Trên máy bay thường sửdụng hệ thống lạnh nén khí với hệ thống nén khí và giãn nớ tuabin Không khí saukhi giãn nở đi qua dàn trao đổi nhiệt bên trong máy bay để nhận nhiệt trong máy baythải ra ngoài

Đối với các nước tiên tiến, điều hòa nhiệt độ còn được sử dụng trong lĩnh vựcchăn nuôi Các chuông trại được trang bị hệ thống điều hòa để khống chế nhiệt độ,

độ ẩm thích họp cho sự phát triển của đàn gia súc cũng như gia cầm của họ

Điều hòa không khí còn được ứng dụng trong lĩnh vực bơm nhiệt Vào mùađông khi nhiệt độ ngoài trời nhỏ hơn nhiệt độ bên trong nên bên trong cần được sưởi

ấm Lúc này hệ thống lạnh sè có dàn lạnh bên ngoài và dàn nóng bên trong Thựcchât bơm nhiệt là sự chuyên đôi từ dàn lạnh sang dàn nóng và từ dàn nóng sang dànlạnh trong hệ thống lạnh

8

-Chưcng 2 GIỚI THIỆU TỐNG QUAN CÔNG TRÌNH

VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

•

2.1 GIỚI THIỆU TỐNG QUAN CÔNG TRÌNH

Khách sạn Hải Đăng là một tòa nhà có cấu trúc hiện đại, gồm:17 tầng lầu, một

tầng trệt và một tầng mái, cao khoảng 60 m Mặt bằng xây dựng của tòa nhà rộng khoảng 651,3 m 2 , với mặt tiền quay về hướng Bắc Vị trí của khách sạn tọa lạc trên

đường Trung tâm, phường Vĩnh Bảo, thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang Đây làkhách sạn mới xây dựng nhàm phục vụ cho khách trong nước và quốc tế

Ngoài trang thiết bị cơ sớ vật chất hiện đại đáp ứng được tiêu chuấn khách sạnbốn sao, công trình còn có kiến trúc đẹp góp phần làm tôn thêm vẻ đẹp của thànhphổ, phù hợp với sự phát triển chung của toàn tỉnh Công trình với kiến trúc hiện đạiđược phân thành nhiều phòng phù họp với từng mục đích sử dụng khác nhau Bêncạnh đó khách sạn bố trí các cầu thang bộ, thang máy và cầu thang thoát hiểm

- Tầng trệt của khách sạn gồm một sảnh đón, một sảnh tiếp tân, một khu để xenhân viên, một khu đậu xe 12 chỗ, một khu đậu xe 7 chỗ, một khu đậu xe 4 chỗ, một

hồ massege, 4 phòng xông hơi, 6 phòng tắm, một phòng làm thức ăn, một phòng gửi

đồ, 16 phòng massege, 5 phòng Spa, một phòng thư giãn, khu vệ sinh, thang máy,cầu thang bộ và cầu thang thoát hiềm

- Lầu 1 gồm 2 phòng văn phòng lớn, một hồ bơi, phòng gửi đồ, khu vệ sinh và

- Tầng mái của khách sạn được sử dụng để đặt các cụm dàn nóng của máy điều

hòa, các bồn cung cấp nước và một hồ bơi sâu 1,6 m.

Tòa nhà được xây dựng bằng vật liệu xây dựng thông dụng hiện nay Khungdầm chịu lực là bê tông cốt thép Các tường ngăn gồm một lóp gạch ống, hai bcnđược trát vừa và được phủ các lóp sơn chống thấm Các cửa ra vào đều là gồ Tất cảcác tầng đều có trần giả bằng thạch cao

Trang thiết bị được sử dụng chủ yếu ớ đây là máy vi tính, ti vi, đèn chiếu sáng,đèn ngủ, máy sấy tóc, bàn là, các thiết bị sinh hoạt trong phòng ở của khách sạn

Do yêu cầu đảm bảo sức khỏe của khách hàng, cũng như trang thiết bị trongkhách sạn nên cần thiết lắp đặt hệ thống điều hòa không khí và thông gió chokhách sạn

Hệ thống điều hòa phục vụ tù’ tầng 1 đến tầng 17

Hệ thống điều hòa không khí và thông gió phải kết hợp được các yêu cầu nhưsau:

- Điều hòa nhiệt độ cho các phòng của khách sạn

- Hệ thống cấp gió tươi và thải khí thải

- Không khí được lọc bụi, trong sạch

Trần các tầng đều có trần giả đế dàn lạnh máy lạnh, trần giả cao 0,7 m Như vậy

chiều cao thực của các phòng bằng chiều cao của phòng trừ đi chiều cao của trần giả.Diện tích tường bao là diện tích tường (không ke đến diện tích của kính và cửa

ra vào) tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài Diện tích tường ngăn là diện tíchtường (không kế đến diện tích của kính và cửa ra vào) tiếp xúc gián tiếp với khôngkhí bên ngoài

Tầng Phòng Mục đích

sử dụng

Diệntích[m2]

Chiềucao[m]

DTkính[m2]

DTtườngbao[m2]

DTtườngngăn[m2]

2.2 CHỌN CÁP ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Điều hòa không khí tiện nghi là quá trình xử lí không khí trong phòng về nhiệt

độ (tăng, giảm), độ ấm (tăng, giảm), về khí độc, độ ồn và tốc độ lun thông không khítrong phòng cho tiện nghi sinh hoạt của con người

Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hòa không khí được chia làm bacấp như sau:

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 1: duy trì được các thông số trong nhà ớ mọiphạm vi biến thiên nhiệt ẩm ngoài trời cả về mùa hè (cực đại) và mùa đông (cực tiểu)

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 2: duy trì được các thông số trong nhà ở một

phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 200 h một năm khi có biến thiên nhiệt

ẩm ngoài trời cực đại hoặc cực tiểu

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 3: duy trì được các thông số trong nhà ớ một

phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 400 h một năm.

Đổi với công trình khách sạn Hải Đăng thì hệ thống điều hòa không khí đượcthiết kế đê đáp ứng nhu cầu về điều hòa tiện nghi nên ớ đây chọn cấp điều hòa khôngkhí là cấp 3 Các thông số trong nhà cần được duy trì như: nhiệt độ, độ ấm, tốc độgió, độ ồn Bên cạnh đó cần phải đảm bảo ti lệ hòa trộn không khí thích họp đế đápứng được mức độ làm lạnh thích họp

2.3 CHỌN THÔNG SÓ THĨÉT KÉ 2.3.1 Chọn thông số thiết kế ngoài nhà

Thông số ngoài nhà được chọn cho điều hòa cấp 3 theo tiêu chuẩn Việt NamTCVN 5687-1992 biểu diễn trên đồ thị t-d của không khí ẩm

Cấp điều hòa Mùa hè

Điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088-85:

- Nhiệt độ không khí bên ngoài: tN = Umax = 33,5ƠC

- Độ ẩm tương đối không khí bên ngoài: (pN = cpi3-i5 = 60%

Từ các thông sổ trên, dựa trên đồ thị t-d ta tra được các thông số còn lại (số liệutrong bảng 2.2)

2.3.2 Chọn thông số thiết kế trong nhà 2.3.2.1 Nhiệt độ và độ ẩm không khí

Trạng thái không khí trong phòng bao gồm nhiệt độ và độ ẩm có ký hiệu là: tT

và (pT.Việc chọn giá trị tT và cpT phụ thuộc vào mùa trong năm Vì ở thành phố RạchGiá, tỉnh Kiên Giang mùa hè và mùa đông có nhiệt độ cách biệt không lớn lắm nênchọn thông số nhiệt độ và độ ẩm mùa hè đổ tính toán nhiệt cho cả hai mùa Cácthông số này được chọn theo yêu cầu tiện nghi của con người Yêu cầu tiện nghiđược chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992

Thông số nhiệt độ và độ ẩm cần duy trì trong phòng điều hòa là:

- Nhiệt độ không khí trong nhà: tT = 25°c

- Độ ấm tương đối không khí trong nhà: cpT = 65%

Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị t-d ta tra được các thông số còn lại (số liệutrong bảng 2.2)

23.2.2 Tốc độ không khí

Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt vàthoát mồ hôi giữa cơ thể với môi trường xung quanh Khi tốc độ không khí lớn,cường độ trao đổi nhiệt, ẩm tăng lên Vì vậy khi đứng trước gió ta cảm thấy mát và

da thường khô hơn khi ta ớ nơi yên tĩnh gió trong cùng điều kiện nhiệt độ và độ âm.Khi nhiệt độ không khí thấp mà tốc độ gió quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cho

ta cảm giác lạnh Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ gió,

độ ấm, cường độ lao động, trạng thái sức khỏe Thông thường tốc độ gió tiện nghi

được lấy trong khoảng 0,07 + 0,21 m/s.

23.23 Gió tươi và hệ số thay đổi không khí

Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992, lượng gió tươi cần cho một người

trong một giờ đối với phần lớn các công trình là 20 m 3 /h.người và lượng gió tươi cần

cấp vào phòng phải lớn hơn hoặc bằng 10% lượng gió tuần hoàn Như vậy việc chọnlưu lượng gió tươi phải đáp ứng được hai điều kiện:

- Đạt tối thiểu 20 m 3 /h.người

- Đạt tối thiểu lưu lượng gió tuần hoàn

Trong đó, lưu lượng gió tuần hoàn bằng thê tích phòng nhân với hệ số thay đôikhông khí

Hệ số thay đổi không khí: Đổi với phòng làm việc và văn phòng thì hệ số thay

đổi không khí: 3-^8 m 3 /h.phòng

2.3.2.4 Độ ồn cho phép

Độ ồn được coi là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó cầnđược khống chế, đặc biệt đối với điều hòa tiện nghi Bất cứ một hệ thống điều hòanào cũng có các bộ phận gây ồn như các ống dẫn khí, các miệng thổi, miệng hồikhông khí Độ ồn cho phép được Bộ Xây dựng Việt Nam đã ban bố tiều chuẩn về

tiếng ồn 20TCVN 175-90 Theo bảng 1.5[1 ] ta chọn độ ồn cho phép là 30 -ỉ- 35 dB

cho các phòng của khách sạn

Thông sốNhiệt độ Độ âm Entanpy Độ chứa hơi Nhiệt độ đọng

Hệ thống điều hòa không khí cần đảm bảo được các thông số sau:

- Đảm bảo được các thông số về nhiệt độ và độ ẩm, độ sạch của không khí theotiêu chuấn Việt Nam, nhưng cần chú ý mở rộng khoảng điều chỉnh nhiệt độ ở cácphòng đặc biệt dành cho khách quốc tế

- Lượng khí tươi cần đảm bảo mức tối thiểu 20 m 3 /h cho một người.

- Không khí tuần hoàn trong nhà phải được thông thoáng họp lí và có quạt hútkhí thải Tránh hiện tượng khí từ các khu vệ sinh lan truyền vào hành lang và vàophòng, tránh hiện tượng không khí ẩm vào trong không gian điều hòa gây hiện tượngđọng sương trên bề mặt thiết bị

- Thiết kế các vùng đệm đế tránh gây sốc nhiệt do chênh lệch nhiệt độ quá caogiữa bên trong và bên ngoài không gian điều hòa

- Hệ thống điều hòa phải có khả năng điều chỉnh năng suất theo tải nhiệt trongphòng đế tiết kiệm năng lượng, kéo dài tuổi thọ của thiết bị Hệ thống phải được thiết

kế tự động ngắt điện khi khách mang chìa khóa ra khỏi phòng

- Bố trí hệ thống phụ như hệ thống lấy gió tươi, xả gió thải, thải nước ngưng từcác FCU Cần thiết kế các bẫy nước trên đường ống xả nước ngưng để tránh nước bịchảy ngược về lại FCU

- Các thiết bị của hệ thống phải đảm bảo độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, bảodưỡng thuận lợi và đảm bảo mỹ quan cho công trình

Trong thực tế hiện nay, với các công trình lớn như khách sạn Hải Đăng, người

ta thường sử dụng một trong hai hệ thống điều hòa không khí đó là:

- Hệ thống điều hòa trung tâm nước giải nhiệt nước hoặc giải nhiệt gió

- Hệ thống điều hòa không khí VRV

Bên cạnh đó các không gian điều hòa có tải nhiệt ít thay đồi và mức độ sử dụngkhông thường xuyên thì có thế chọn máy điều hòa hai mảng gắn ống gió

Dựa vào các đặc diêm của các hệ thống điều hòa không khí và các yêu cầu riêngcủa công trình cộng với quá trình nghiên cứu, khảo sát thực tế ta có thể chọn trướcchủng loại thiết bị ĐHKK cho công trình

Đối với công trình khách sạn Hải Đăng ta chọn hệ thống điều hòa không khíloại một mẹ nhiều con VRV (Variable Reírigerant Volume) điều chỉnh năng suấtlạnh qua việc điều chinh lưu lượng môi chất là phù hợp với kiến trúc của công trình

và tiết kiệm năng lượng nhất

Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều hãng sản xuất loại máy một mẹ nhiều conthay đổi năng suất lạnh như: Gree, Daikin, Carrier, Trane Việc lựa chọn nhà cungcấp máy phải dựa trên các yêu cầu về: chất lượng, giá cả, khả năng cung cấp và thờigian cung cấp để có thể đảm bảo được tính mỳ quan của công trình và chế độ bảohành sau này Sau khi khảo sát thực tế và cân nhắc các thông tin có liên quan chúngtôi chọn hệ thống điều hòa VRV một mẹ nhiều con thay đối năng suất lạnh của hãngGree có tên thưong mại là GMV (Gree Multi Variable)

2.4.2 Các ưu điểm vượt trội của hệ GMV

- Tổ ngưng tụ có hai máy nén, trong đó một máy nén điều chỉnh năng suất lạnhtheo kiểu on-off, còn một máy điều chỉnh bậc theo máy biến tần, đảm bảo nănglượng tiết kiệm rất hiệu quả

- Các thông số vi khí hậu được khổng chế phù hợp với từng nhu cầu không gianđiều hòa, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm

- Điều chỉnh nhiệt độ phòng chính xác hơn rất nhiều, thời gian xả lạnh nhanhhơn nhiều

1 6

Các máy lạnh có các dãy công suất họp lí lắp ghép với nhau thành các mạngđáp ứng năng suất lạnh khác nhau tù’ nhó đến lớn cho các tòa nhà cao tầng với hàngngàn phòng đa chức năng

- Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chấtlượng cao

- Khả năng bảo dường và sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết

bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng cũng như sự kết nối đe phát hiện hư hỏng tạitrung tâm qua internet

- So với hệ trung tâm nước, hệ GMV rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trêntầng thượng hoặc bên sườn tòa nhà, còn đường ống dẫn môi chất lạnh có kích thướcnhỏ hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống gió

- Dàn lạnh đa dạng và phong phú với nhiều kiểu khác nhau (giấu tường, giấutrần cassette, giấu trần nối ống gió, giấu trần một, hai và nhiêu cửa thôi ) nên dễdàng thích hợp với các kiểu kiến trúc khác nhau, đáp ứng thẩm mĩ đa dạng của kháchhàng

Chưoìig 3 TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI

(theo phương pháp Carrier)

3.1 TỐNG QUÁT

Nhiệt tải của hệ thống điều hòa không khí là phụ tải lạnh của hệ thống máy lạnh,sao cho nó có khả năng khử được các lượng nhiệt thừa (nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩnthừa) phát sinh trong không gian cần điều hòa nhằm duy trì không khí trong khônggian đó ôn định ớ mức nhiệt độ và độ âm yêu cầu (Cân bằng nhiệt ấm)

về các yếu tố phát sinh lượng nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa trong không giancần điều hòa không khí, dựa vào nguồn gốc xuất phát ta có thể phân chia thành hainhóm sau:

- Nhiệt thừa xuất phát tù’ bên trong không gian cần điều hòa (do con người, đònchiếu sáng, máy móc thiết bị )

- Nhiệt thừa do sự xâm nhập của các nguồn nhiệt bên ngoài vào trong khônggian cần điều hòa (do bức xạ mặt trời, độ chênh lệch nhiệt độ không khí giữa bêntrong và bên ngoài không gian điều hòa, gió tươi mang vào, gió lọt )

Do đặc điểm địa lí của thành phố Rạch Giá - tỉnh Kiên Giang nên chênh lệchnhiệt độ giữa các mùa trong năm không nhiều Do đó hệ thống điều hòa không khí ớđây chỉ sử dụng với mục đích làm lạnh Nên ta chỉ cần tính năng suất lạnh mùa hè

mà không cần tính năng suất sưởi mùa đông Do đó công trình khách sạn Hải Đăngkhông dùng máy điều hòa hai chiều

Có rất nhiều phương pháp đe tính toán cân bằng nhiệt ẩm Ớ đây trình bàyphương pháp tính cân bàng nhiệt ẩm theo phương pháp Carrier: tính toán năng suấtlạnh Qo băng cách tính riêng tông nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ân thừa Qat của mọinguồn nhiệt tỏa ra và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa

Theo phương pháp Carrier: Qo = Q, = +Ỵ Qa,

1 8

-Hình 3.1 Sư đổ tỉnh toán nhiệt theo phưưng pháp Carrier

3.2 TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẤN THỪA

Do số lượng phòng nhiều nên không thể trình bày các bước tính toán cân bàngnhiệt ẩm cho từng phòng một nên ở đây chỉ trình bày phương pháp, công thức tínhtoán, đồng thời giải thích chi tiết tùng thành phần, cách tra số liệu ở đâu, sách thamkhảo nào và tính toán chi tiết cho một số phòng đặc trưng, còn các phòng còn lại tínhtoán tương tự bàng cách lập bảng trong chương trình Excel và kết quả tính toán củatừng phòng được lập trong các bảng ở các phụ lục ghi kết quả tính toán nhiệt ở cuốimục này

- Nhiệt hiện bức xạ qua kính Qi!

- Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do At: Q21

- Nhiệt hiện truyền qua vách Q22

- Nhiệt hiện truyền qua nền Q23

- Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN

- Nhiệt hiện và ân do gió lọt QL

3.2.1.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Qn

Nhiệt hiện bức xạ qua kính Qi) tính theo công thức:

Q11 =nt Q 11Trong đó:

- nt: hệ số tác dụng tức thời Tra trong bảng 4.6[ 1 ]

- Q 11: lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng, được xác định theocông thức:

Q 11 F»R-K* EC * £ ds* E mnv £ kh' £ mì w

H: độ cao tưong đối của vị trí lắp đặt kính trong toàn công trình cần tính toán.

Hệ số này sẽ thay đôi khi ta tính ớ những tầng khác nhau Ớ đây ta đang tính toán

cho phòng 203 nên cao hơn mặt đất khoảng 6,6 m Mặt khác thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang cao hơn mặt nước biến khoảng 10 m nên:

£ kh : hệ số ảnh hưởng của khung, khung kim loại £ k u= 1,17

£ m : hệ số kính Khách sạn sử dụng loại kính trong, phang, dày 6 mm Tra bảng

4.3[1 ], ta có: £m = 0,94

RTmax: nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất qua cửa kính vào phòng, w/m 2 Giá trị

R max phụ thuộc vào vĩ độ, tháng, hướng của kính, giờ trong ngày

Đông Tây Nam Bắc

Vậy: Qn = n , Q n

= 0,62.1390,84

= 862,32 w

2 2

-Cảc phòng khác tỉnh tương tự, kết quả được tông hợp trung bảng phụ ỉụcỉ.

3.2.1.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do At: Q21

Mái bàng của phòng điều hòa có ba dạng:

a) Phòng điều hòa nằm giừa các tầng trong một tòa nhà điều hòa, nghĩa là bên

trên cũng là phòng điều hòa khi đó At= 0 và Q21 =0

b) Phía trên phòng điều hòa đang tính toán là phòng không điều hòa, khi đó At =

0,5 (tN - tT)

c) Truông họp trần mái có bức xạ mặt trời, thì luợng nhiệt truyền vào phònggồm hai thành phần: do ảnh huởng của bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độgiữa không khí trong nhà và ngoài trời, và đuợc tính theo công thức:

Trong đó:

- k : hệ số truyền nhiệt qua trần Tra bảng 4.15[ 1 ] ta có: k = 2,18 W/m : K

- F: diện tích trần Trần tầng 17 có diện tích F = 191,4 m 2

- At: hiệu nhiệt độ trong và ngoài phòng.

Nhiệt độ ngoài phòng tầng 17 là nhiệt độ của tầng mái không được điều hòa mà

ta lại không biết được nhiệt độ của tầng mái là bao nhiêu do đó theo [1] ta có:

At — 0,5(tN - tT) = 0,5[(33,5 + 273) - ( 25 + 273)] = 4,25 K

Vậy nhiệt hiện truyền qua mái vào tầng 17 do bức xạ và do At là:

Ọ21 = 2,18.191,4.4,25 = 1773,69 w

Kêt quả được tông hợp trong bảng phụ lục 2.

3.2.1.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22

Nhiệt truyền qua vách Q22 cũng gồm hai thành phần:

- Do chênh lệch nhiệt độ giừa ngoài trời và trong nhà At = tN - tT

- Do bức xạ mặt trời vào tường Tuy nhiên phần nhiệt này rất nhỏ nên đượccoi bằng không khi tính toán

Vách là toàn bộ bao che xung quanh phòng, bao gồm: tường (tường bao vàtưong ngăn), cửa ra vào và kính cửa sổ

Nhiệt hiện truyền qua vách được tính theo công thức:

Q22= ^ổ2/ = kị.Fj At — Q22t + Q22C + Q22k , w

Trong đó:

- Q2 2t • Nhiệt truyên qua tường, w

- Q22C: Nhiệt truyền qua cửa ra vào, w

- Q22k N h i ệ t truyền qua kính, w

Tường có hai loại là tường bao và tường ngăn

Hình 3.2 Cấu trúc tường bao

-al) Nhiệt truyền qua tường bao Qj 2 tb’

Nhiệt truyền qua tuờng bao tính theo công thức:

Q22tb — ktb* Ftb* A/ tb

Trong đó:

- F tb: diện tích tường bao, F(b = 7,92 m 2

- A/tb : hiệu nhiệt độ giữa không khí trong và ngoài nhà

a N : hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường bao, a N = 20 W/m : K

aT: hệ sổ tỏa nhiệt phía trong nhà, a T = 10 W/m 2 K

ố v: độ dầy của lóp vữa trên bề mặt tường, ỏv = 0,01 m

Ằ v: hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trên bề mặt tường, Ẫy= 0,93 ĨV/mK

ổ g: độ dày của lớp gạch trên bề mặt tường, ổ g = 0,1 m

Ẳ g : hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch trên bề mặt tường, Ãg = 0,58 W/mK

Các phòng khác tỉnh tương tự, kết quả được tông hcxp trong hảng phụ lục 3al.

a2) Nhiệt truyền qua tường ngăn Q 2 2 tn•

Nhiệt truyền qua tường ngăn tính theo công thức:

Q22Ừ1 k Ftn- A/ tn

2 5

-Trong đó:

- Ftn: diện tích tường ngăn, Ftn = 8,94 m

- At tn: hiệu nhiệt độ giữa không khí trong nhà và ngoài hành lang

Do ngoài hành lang là không gian không được điều hòa mà ta không biết đượcnhiệt độ ngoài hành lang là bao nhiêu nên theo [1] ta có:

a N : hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường ngăn, a N = 10 W/tnK

a r : hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, a T = 10 W/m 2 K

ổ v: độ dầy của lớp vữa trên bề mặt tường, ổ V = 0,005 m

Ằ v: hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trên bề mặt tường, Ấ\= 0,93 ÌV/mK

ổg: độ dày của lớp gạch trên bề mặt tường, Jg = 0,1 m

Ả g : hệ sổ dẫn nhiệt của lớp gạch trên bề mặt tường, /t g = 0,58 W/mK

Các phòng khác tính tương tự, kêt quả được tông hợp trong hảng phụ lục 3a2.

b) Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q2 2c

Nhiệt truyền qua cửa ra vào tính theo công thức:

Q 2 2 Ckc.Fc A t

Trong đó:

2 6

Fc: diện tích cửa

Fc = chiều cao X chiều rộng = 2,2.0,9 = 1,98 m 2

- At : hiệu nhiệt độ giữa không khí trong nhà và ngoài hành lang (do cửa ra vào

Các phòng khác tỉnh tưong tự, kết quả được tông họp trong hảng phụ lục 3h

c) Nhiệt truyền qua kính Q2 2k

Nhiệt tru yên qua kính tính theo biêu thức:

Các phòng khác tính tương tự, kết quả được tong hợp trong hảng phụ lục 3c

3.2.1.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q23

Ở đây xảy ra ba trường họp:

a) Sàn đặt ngay trên mặt đất, At = t - t

b) Sàn đặt trên tầng hầm hoặc phòng không điều hòa, lấy At = 0,5(tN - tT)

c) Sàn giữa hai phòng điều hòa thì Q23 = 0

Phòng 203 và các phòng khác của khách sạn đều đặt giữa hai phòng điều hòa

trong tòa nhà điều hòa nên Q23 = 0.

Riêng các phòng của tầng trệt khách sạn được đặt ngay trên mặt đất nên tầngtrệt có lượng nhiệt hiện truyền qua nền

Tính Q:n của sành đón thuôc tầng trêt:

3.2.1.5 Nhiệt hiện và ấn do gió tươi mang vào Q N

Không gian điều hòa không khí là không gian tương đối kín, do đó phòng điềuhòa luôn phải được cung cấp một lượng gió tươi để đảm bảo đủ oxy cần thiết chongười ở trong phòng, cũng như độ trong lành của không khí Do gió tươi ở trạng thái

N với entanpy IN, nhiệt độ tN và ẩm dung dN lớn hơn không khí trong nhà, do đó khiđưa vào phòng, gió tươi sẽ tỏa ra một lượng nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QaN

Theo [1] thì QhN và QaNđược tính theo công thức:

QhN — l,2.n.l.(tN - tx) ,w

- n : số người trong phòng điều hòa, n = 2 người

-1 : lượng không khí tươi cần cho một người trong 1 giây, l/s Tra bảng 4.19[1 ] ta có: 1 = 7,5 1/s = 27 rn /h

Vậy nhiệt hiện và ân do gió tươi mang vào phòng 203 là:

Q,lN = 1,2.2.7,5.[(33,5 + 273) - (25 + 273)] = 153 w

QaN = 3.2.7,5.(19,8 - 12,8) = 315 w

Các phòng khác tính tương tự, kết quả được tông kết trong phụ lục 5a và 5b.

3.2.1.6 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q L

Không gian điều hòa được làm kín để chủ động kiểm soát được lượng gió tươicấp cho phòng nhằm tiết kiệm năng lượng nhưng vẫn có hiện tượng rò lọt không khíqua khe cửa sô, cửa ra vào và khì mở cửa do người ra vào Hiện tượng này xảy racàng mạnh khi chcnh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời càng lớn Khí lạnh có xuhướng thoát ra ở phía dưới cửa và khí nóng ngoài trời lọt vào phía trên cửa

Theo [1] thì nhiệt hiện và ẩn do gió lọt tính theo biểu thức:

QhL = 0,39.£.V.(tN - tT) , w

QaL = 0,84.£.V.(dN-dtx) , w

Trong đó:

Các phòng khác tính tương tự, kết quả được tông kết trong phụ lục 6a và 6h.

3.2.2 Nhiệt thừa xuất phát từ bên trong không gian cần điều hòa

Nhiệt thừa xuất phát tù’ bên trong không gian cần điều hòa bao gồm các thànhphần nhiệt là:

- Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Ọ31

- Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32

- Nhiệt hiện và ẩn do nguời tỏa Q4

3.2.2.1 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q31

Nhiệt tỏa do chiếu sáng cũng gồm hai thành phần: bức xạ và đối lưu Phần bức

xạ cũng bị kết cấu bao che hấp thụ nên nhiệt tác động lên tải lạnh cũng nhỏ hơn trị sốtính toán được

Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng tính theo công thức:

Q3, =nt.nd.Q ,Trong đó:

- nt: hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng Tra bảng 4.8 [1] với trường hợp

3 0 Trong khách sạn chủ yếu là các phòng ngủ, phòng massege, phòng Spa vàphòng giải trí sử dụng loại đèn huỳnh quang Đèn chiếu sáng cần đảm bảo cungcấp đầy đủ ánh sáng cho các phòng.

-Tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng tính theo công thức:

Q= £1,25 N = £l,25.q.F , w

Trong đó: N là tổng công suất ghi trên bóng đèn

Ta chưa biết tông công suất ghi trên bóng đèn nên theo trang 171 [1] ta chọn giá

trị định hướng theo tiêu chuẩn là q =12 w/m 2 sàn.

Phòng 203 có diện tích sàn là F = 28,67 m 2 nên tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng là:

Q = 1,25.12.28,67 = 430,05 w

Vậy nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng vào phòng 203 là:

Q3) = 0,87.0,5.430,05 = 187,07 w

Các phòng khác tỉnh tương tự, kết quả được tông họp trong hảng phụ lục 7.

3.2.2.2 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32

Nhiệt hiện tỏa do máy và các dụng cụ dùng điện như tivi, radio, máy tính, máysấy tóc, bàn là, tủ lạnh được sử dụng trong các văn phòng, phòng thư kí, phòng giảitrí, phòng ngủ không dùng động cơ điện, tính theo công thức:

Q32= , w

Trong đó: Nj là công suất điện ghi trên dụng cụ, w

Phòng ngủ 203 có một ti vi công suất 120 w/mảy hoạt động trong thời gian

10/24 /?, một tủ lạnh công suất 200 w/tủ hoạt động trong thời gian 24/24 h, một máy

sấy tóc công suất 180 ĨV/máy hoạt động trong thời gian 1 /24 h.

Vậy nhiệt hiện tỏa do máy móc vào phòng 203 là:

Q32 = —.120+200+—.180 = 257,5 w

Các phòng khác tỉnh tương tự, kết quả được tông hợp trong bảng phụ lục 8.

3.2.2.3 Nhiệt hiện và ẩn do ngưòi tỏa ra Q 4

1 Nhiệt hiện do ngưòi tỏa ra Q 4h

Nhiệt hiện do người tỏa ra chủ yếu bàng đổi lưu và bức xạ, được xác định theobiếu thức:

Q411 = n,.nd.n.qh , w

Trong đó:

- nt : hệ số tác động tức thời Trong khách sạn chỉ có tầng trệt và tầng 17 lànhững tầng thư giãn, giải trí, quầy bar nên có số người tập trung đông đúc, do đó nt

được tra trong bảng 4.8[ 1 ]

Ta đang tính cho phòng ngủ 203 có ít người nên không cần kể đến sự hấp thựcủa kết cấu bao che, nghĩa là lấy nt = 1

- nd: hệ số tác dụng không đồng thời

Theo trang 174[ 1 ] ta chọn nd= 0,9

- n : Số người ớ trong phòng điều hòa

Phòng ngủ 203 khách sạn có số người trong phòng là 2 người

- qh : nhiệt hiện tỏa ra từ một người, w/người

Tra bảng 4.18[ 1 ] ta có: qh = 60 w/người

Vậy nhiệt hiện do người tỏa ra vào phòng 203 là:

Q4h= 1.0,9.2.60 = 108 w

2 Nhiệt ấn do ngưòi tỏa ra Q 4a

Nhiệt ân do người tỏa ra tính theo biêu thức:

Tầng Phòng Mục đích

sử dụng

k[W/m2K]

F[m2]

A t

[K]

Q22tn[W]