Tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho trụ sở ngân hàng nam á

Ngoài ra, ngành Công nghệ kĩ thuật Nhiệt cũng đã hỗ trợ rất nhiều trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm của nhiều ngành kinh tế, đảm bảo về các qui trình côngnghệ như trong các ngành:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN THANH SƠN - 13147054

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Chuyên Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo :131470

Hệ đào tạo: Chính quy

- Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí cho tầng 9

- Kiểm tra thông gió cho toilet tầng 9

3.Sản phẩm của để tài:

- Đưa ra kết luận giữa tính toán bằng phần mềm, thực tế và lý thuyết

4.Ngày giao nhiệm vụ đề tài:

5.Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Bộ môn ………

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thanh Sơn MSSV: 13147054 Hội đồng: ĐHSPKT TPHCM Họ và tên sinh viên :Phạm Văn Linh MSSV:13147034 Hội đồng: ĐHSPKT TPHCM Tên đề tài: ‘‘Tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho Trụ sở Ngân hàng Nam Á” Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Họ và tên GV hướng dẫn: PGS.TS Hoàng An Quốc Ý KIẾN NHẬN XÉT 1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3.Kết quả đạt được:

2.4 Những tồn tại (nếu có):

3 Đánh giá:

4 Kết luận:

 Được phép bảo vệ

 Không được phép bảo vệ

TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2017

Giảng viên hướng dẫn

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy

trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế. 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

(Dành cho giảng viên phản biện)

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thanh Sơn MSSV: 13147054 Hội đồng: ĐHSPKT TPHCM

Họ và tên sinh viên: Phạm Văn Linh MSSV: 13147034 Hội đồng: ĐHSPKT TPHCMTên đề tài: ‘‘Tính toán và kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho Trụ sởNgân hàng Nam Á”

Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt

Họ và tên GV phản biện: (Mã GV)

Ý KIẾN NHẬN XÉT

1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2 Nội dung đồ án:

(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

3 Kết quả đạt được:

4 Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:

5 Câu hỏi:

6 Đánh giá:

7 Kết luận:

 Được phép bảo vệ

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình

đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế. 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

 Không được phép bảo vệ

Chuyên Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo:131470

Hệ đào tạo: Chính quy

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viênphản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp đã được hoànchỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức

Chủ tịch Hội đồng : Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Hiện nay, có rất nhiều tập đoàn công ty đầu tư kinh doanh về lĩnh vực điềuhòa không khí Việc tính toán, thiết kế, kiểm tra hệ thống điều hào không khí chocác công trình không còn khó khăn nữa Mỗi công ty đều có phần mềm tính toánriêng để thuận lợi cho việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho các công trình.

Được sự giúp đỡ, tận tình chỉ dẫn của Thầy hướng dẫn, em được giao nhiệm

vụ “TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐHKK VÀ THÔNG GIÓ CHO TẦNG

9 TÒA NHÀ NAM Á BANK” nhằm kiểm tra sự chênh lệch giữa tính toán thực tế

so với lý thuyết Ngoài ra chúng em còn sử dụng phần mềm Heat Load để kiểm tra

sự chênh lệch so với tính toán

Việc tính toán kiểm tra này dựa trên các bản vẽ mặt bằng hệ thống lạnh Trên

cơ sở lý thuyết, em sẽ tính toán các thống số để chọn loại máy và các thiết bị phùhợp với công trình Qua việc tính toán kiểm này, ta sẽ biết được liệu thực tế có cách

xa nhiều so với lý thuyết

Do tòa nhà lớn có nhiều tầng, nên chúng em không thể trình bày chi tiết cácbước tính toán cho từng tầng, do đó chúng em chỉ có thể trình bày phườn pháp,công thức tính toán, đồng thời giải thích từng phần, cách tra số liệu ở các bảng, sáchtham khảo và tính toán chi tiết tầng 9 của tòa nhà Nam Á

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây với sự phát triển kinh tế nhanh chóng, đặc biệt là

ngành xây dựng và công nghiệp, kéo theo đó ngành Công nghệ kĩ thuật Nhiệt cũng

có những phát triển và những bước tiến vượt bậc, ngày một trở nên quen thuộc hơntrong cả đời sống và sản xuất

Ngày nay điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ hầu như không thể thiếutrong các tòa nhà, khách sạn, siêu thị, trung tâm thương mại, du lịch, y tế, thể thao

Ngoài ra, ngành Công nghệ kĩ thuật Nhiệt cũng đã hỗ trợ rất nhiều trong việc nâng

cao chất lượng sản phẩm của nhiều ngành kinh tế, đảm bảo về các qui trình côngnghệ như trong các ngành: dệt, sợi, thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, máy tính, cơ khíchính xác…

Nắm được tầm quan trọng của ngành nghề trong vị thế kinh tế hiện tại, việchọc tập, nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các hệ thống điều hòa không khí là điều rấtcần thiết Nhận thức được điều đó chúng em thực hiện đồ án này nhằm mong muốncủng cố lại những kiến thức đã học được, ngoài ra chúng em muốn có được themnhiều cơ hội tiếp xúc thực tế với công việc, với đúng ngành nghề mình đang theohọc để thu được những kiến thức kinh nghiệm quý báu cho quá trình công tác saunày

Với mục đích củng cố những kiến thức đã học, mở rộng kiến thức chuyênmôn kết hợp với kiến thức thực tế và cũng là dịp giúp em được làm quen với côngtác nghiên cứu khoa học ứng dụng trong thực tế Nay chúng em được giao thực hiện

đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Tính toán kiểm tra tải nhiệt của hệ thống điều hòakhông khí và thông gió cho tầng 3 tòa nhà Nam Á” Với sự hướng dẫn của ThầyPGS.TS Hoàng An Quốc

Trong quá trình làm đồ án do còn nhiều mặt hạn chế về kiến thức chuyênmôn và kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng emrất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của quý thầy cô cùng các bạn

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Hoàng An Quốc người

đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhấtcho chúng em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp: ‘‘Tính toán và kiểmtra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho trụ sở ngân hàng Nam Á” đểchúng em có thể hoàn thành tốt đồ án

Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đế quy Thầy (Cô) trong Bộmôn Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học SựPhạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ chúng em có một nền kiếnthức cơ bản để vận dụng vào việc hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp

Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nỗ lực của các thành viên trong nhóm

và sự hướng dẫn tân tình của PGS.TS Hoàng An Quốc, đồ án của chúng em đã hoànthành Trong quá trình thuyết trình này chúng em cố gắn trình bày một cách trọnvẹn nhất Tuy nhiên do tài liệu tham khảo và khả năng chúng em có hạn nên khôngtránh khỏi những thiếu sót , chúng em kính mong sự đống góp ý kiến và chỉ bảothêm của các thầy cô

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới gia đình và những người bạn củachúng em , những người đã luôn giúp đỡ, động viên chúng em hoàn thành tốt đề tàinày

TP.Hồ Chí Minh, ngày…tháng …năm 2017

Sinh Viên thực hiện(ký & ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 NHU CẦU VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRONG

ĐỜI SỐNG VÀ CÔNG NGHIỆP 1

1.1 Khái niệm 1

1.2 Vai trò và ứng dụng của điều hoà không khí 1

1.3 Ảnh hưởng của môi trường không khí đến con người và sản xuất 2

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ .8 2.1 Ý nghĩa lựa chọn hệ thống điều hòa không khí 8

2.2 Phân loại hệ thống điều hòa không khí 8

2.3 Chọn phương án thiết kế 24

CHƯƠNG 3 CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRONG NHÀ VÀ NGOÀI NHÀ, TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CỦA CÔNG TRÌNH 26

1.1 Giới thiệu công trình 26

3.2 Chọn cấp điều hoà cho công trình 33

3.3 Chọn thông số tính toán 35

3.4 Tính nhiệt cho công trình theo phương pháp Carrier 39

3.4.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1 41

3.4.2 Nhiệt hiện truyền qua bao che : Q2 45

3.4.3 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng và máy móc Q 3 50

3.4.4 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4 52

3.4.5 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào QhN và QaN 53

3.4.6 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q5h và Q5a 55

3.4.7 Các nguồn nhiệt khác Q6 56

3.4.8 Xác định phụ tải lạnh 57

CHƯƠNG 4 THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ58 4.1 Tính toán ẩm thừa 58

4.2 Kiểm tra động sương 59

4.3 Các quá trinh cơ bản trên ẩm đồ 60

4.4 Thành lập sơ đồ điều hoà không khí mùa hè và các hệ số nhiệt hiện 62

4.5 Phần mềm headload 73

CHƯƠNG 5 CHỌN MÁY, THIẾT BỊ VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 77

5.1 Sơ lược hệ thống cấp lạnh 77

5.2 Chọn dàn lạnh 78

5.3 Chọn cụm dàn nóng 82

5.4 Chọn hệ thống cấp khí tươi 83

5.5 Chọn thiết bị đường ống 85

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN, PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ 90

6.1 Tính chọn và bố trí hệ thống phân phối không khí 90

6.1.1 Tính chọn và bố trí miệng thổi, miệng hồi 90

6.1.2 Tính toán thiết kế đường ống dẫn không khí 91

6.1.3 Tính tổn thất áp suất : 94

6.2 Tính toán hệ thống thông gió cho nhà vệ sinh 96

6.3 Tính tổn thất áp suất : 100

CHƯƠNG 7 HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN 102

7.1 Hệ thống điện 102

7.2 Hệ thống điều khiển 102

CHƯƠNG 8 LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG MÁY VÀ HỆ THỐNG.105 8.1 Lắp đặt hệ thống điều hòa không khí 105

8.2 Vận hành hệ thống 108

8.3 Sửa chữa và bảo dưỡng 108

CHƯƠNG 9 KẾT LUẬN 109

9.1 Đặc điểm của Hệ thống thiết kế được 109

9.2 Kết luận-đề xuất ý kiến 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1 Tốc độ gió cho phép (Bảng 1.1[1]) 4

Bảng 1.2 Tiêu chuẩn về độ ồn cực đại cho phép trong một số trường hợp theo tiêu chuẩn Đức Bảng 1.5 [1] 5

Bảng 3.1 Liệt kê nhiệt độ trung bình lớn nhất của TP Hồ Chí Minh các ngày trong tháng 32

Bảng 3.2 Liệt kê độ ẩm trung bình lớn nhất của TP Hồ Chí Minh các ngày trong tháng 32

Bảng 3 3 Trình bày thông số lượng bức xạ mặt trời lớn nhất tại vĩ độ 10o Bắc, tra ở Bảng 4.2 [1, trang 152] 33

Bảng 3.4 Các thống số tính toán ngoài trời và trong nhà 37

Bảng 3.5 Liệt kê tổng hợp các hệ số của các nguồn nhiệt tác động vào không gian cần điều hòa 38

Bảng 3.6 Bức xạ mặt trời qua kính vào tháng 4 43

Bảng 3.7 Thông số diện tích kính của tầng 9 43

Bảng 3.8 Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng của tầng 9 44

Bảng 3.9 Nhiệt truyền do bức xạ mặt trời qua kính của tầng 9 45

Bảng 3.10 Nhiệt truyền qua kính của tầng 9 50

Bảng 3.11 Nhiệt do đèn chiếu sáng của tầng 9 51

Bảng 3.12 Nhiệt tỏa ra do máy móc của tầng 3 52

Bảng 3.13 Nhiệt hiện, ẩn do con người tỏa ra trong phòng của tầng 9 53

Bảng 3.14 Các thông số tính toán bên trong và bên ngoài của tòa nhà 54

Bảng 3.15 Nhiệt hiện, ẩn do gió tươi mang vào phòng của tầng 9 55

Bảng 3.16 Nhiệt hiện, ẩn do không khí từ ngoài đưa vào tầng 9 56

Bảng 3.17 Tổng nhiệt hiện, ẩn của tầng 9 57

Bảng 4.1 Ẩm thừa tại các phòng ở tầng 9 59

Bảng 4.2 Hệ số nhiệt hiện phòng εhf 65

Bảng 4.3 Hệ số nhiệt hiện tổngεht 67

Bảng 4.4 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng εhef 68

Bảng 4.5 Các thông số trạng thái không khí tại các điểm 70

Bảng 4.6 Kết quả tính toán năng suất lạnh của các phòng trong tầng 9 72

Bảng 4.7 Nhiệt độ đọng sương, nhiệt độ không khí sau dàn lạnh (t V) và hiệu nhiệt độ (Δt VT) 72

Bảng 4.8 Lưu lượng không khí tuần hoàn và tái tuần hoàn (L , L T) tầng 9 73

Bảng 4.9 Kết quả tính toán so sánh với kết quả thực tế 73

Bảng 4.10 Bảng so sánh phần mềm và thực tế 76

Bảng 5.1 Danh mục các dàn lạnh cho phòng 80

Bảng 5.2 Các thông số kỹ thuật của dàn lạnh 80

Bảng 5.3 Danh mục các dàn nóng cho từng phòng 82

Bảng 5.4 Các thông số kỹ thuật của dàn nóng 82

Bảng 5.5 Hệ HRV cho tầng 9 84

Bảng 5.6 Đặc tính kỹ thuật của HRV 84

Bảng 5.7 REFNET cho đường ống rẽ nhánh đầu tiên 86

Bảng 5.8 REFNET cho đường ống nhánh 86

Bảng 5.9 Kích cỡ ống đồng kết nối với dàn nóng 87

Bảng 5.10 Kích cỡ ống đồng kết nối giữa bộ chia gas và dàn lạnh 87

Bảng 5.11 Kích cỡ ống đồng giữa các bộ chia gas 88

Bảng 5.12 Kích cỡ ống nước ngưng 89

Bảng 6.1 Kích thước đường ống HRV1 92

Bảng 6.2 Kích thước đường ống HRV2 93

Bảng 6.3 Kết quả tính toán đường ống thông gió cho nhà vệ sinh 1 của tầng 9 98

Bảng 6.4 Kết quả tính toán đường ống thông gió cho nhà vệ sinh 2 của tầng 9 99

Bảng 6.5 Tính toán chiều dài ống gió cho phòng vệ sinh 1 100

Bảng 6 6 Tính toán chiều dài ống gió cho phòng vệ sinh 2 101

MỤC LỤC HÌNH

Hình 2.1 Vị trí lắp đặt máy điều hoà cửa sổ 11

Hình 2.2 Hình ảnh máy điều hòa hai cụm 12

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lí của máy điều hòa VRV 15

Hình 2.4 Sơ đồ lắp đặt điều hòa VRV Error! Bookmark not defined. Hình 2.5 Sơ đồ kết nối dàn lạnh VRV 18

Hình 2.6 Sơ đồ điều khiển VRV 18

Hình 2.7 Hệ thống điều hòa trung tâm nước VRV Error! Bookmark not defined. Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nước đơn giản 21

Hình 3.1 Mặt bằng bố trí hệ thống lạnh và thông gió tầng 9 26

Hình 3.2 Công trình Trụ Sở Văn Phòng Nam Á 27

Hình 3.3 Vị trí công trình Trụ Sở Ngân Hàng Nam Á 28

Hình 3.4 Hình ảnh công trình đang thi công 29

Hình 3.5 Hình ảnh công trình sau khi hoàn thiện và đi vào hoạt động 29

Hình 3.6 Phương pháp xác định độ ẩm lúc 13÷15h theo chỉ dẫn của TCVN 5687-1992,[1, trang 20] 36

Hình 3.7 Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo Carrier 39

Hình 3.9 Kết cấu của tường tiếp xúc trực tiếp 46

Hình 3.10 Kết cấu tường tiếp xúc gián tiếp 47

Hình 4.1 Quá trình sưởi nóng không khí đẳng dung ẩm 60

Hình 4.2 Quá trình làm lạnh và khử ẩm 61

Hình 4.3 Quá trình hòa trộn không khí 61

Hình 4.4 Quá trình tăng ẩm bằng cách phun ẩm hoặc hơi nước vào không khí 62

Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống tuần hoàn không khí một cấp 63

Hình 4.6 Điểm gốc và thang chia hệ số nhiệt hiện trên ẩm đồ 64

Hình 4.7 Hệ số nhiệt hiện phòng εhf và cách xác định quá trình biến đổi V – T 65

Hình 4.8 Hệ số nhiệt hiện tổng và cách xác định quá trình biến đổi không khí H-V trong dàn lạnh 66

Hình 4.9 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng

và quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S 69

Hình 4.10 đồ thị Td biểu thị các điểm 70

Hình 4.11 Bảng tính tải phòng cho thuê

Hình 4.12 Kết quả tính tải lạnh tầng 9

Hình 4.13 Đồ thị tải nhiệt Phòng Cho Thuê 76

Hình 5.1 Giới thiệu hệ thống ống REFNET phân nhánh 85

Hình 5.2 Ví dụ về kết nối dàn nóng và dàn lạnh thông qua bộ chia gas 86

Hình 6.1 Sơ đồ bố trí đường ống gió HRV1 cho tầng 9 92

Hình 6.2 Sơ đồ bố trí đường ống gió HRV2 cho tầng 9 93

Hình 6.3 Sơ đồ bố trí đường ống gió nhà vệ sinh 1 cho tầng 9 97

Hình 6.4 Sơ đồ bố trí đường ống gió nhà vệ sinh 2 cho tầng 9 99

Hình 7.1 Sơ đồ kết nối hệ thông dây điện điều khiển 103

Hình 7.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển trung tâm 104

CÁC TỪ VIẾT TẮT

CHƯƠNG 1 NHU CẦU VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRONG ĐỜI SỐNG VÀ CÔNG NGHIỆP

1.1 Khái niệm

Điều hòa không khí là quá trình tạo ra và duy trì ổn định trạng thái không khítrong không gian điều hòa theo một chương trình định trước, không phụ thuộc vàotrạng thái không gian ngoài trời Trong đó các thông số yêu cầu cơ bản là nhiệt độkhông khí, độ ẩm tương đối, sự tuần hoàn lưu thông phân phối không khí, độ sạchbụi, các tạp chất hóa học, tiếng ồn…được điều chỉnh trong phạm vi cho trước theoyêu cầu của không gian cần điều hòa không phụ thuộc vào các điều kiện thời tiếtđang diễn ra ở bên ngoài không gian điều hòa

1.2 Vai trò và ứng dụng của điều hoà không khí

Điều hoà không khí là một lĩnh vực quan trọng trong đời sống và kỹ thuật.Ngày nay kỹ thuật điều hoà không khí đã trở thành một ngành khoa học độc lậpphát triển vượt bậc và hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành khác

Ngày nay, điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn,văn phòng, nhà hàng, các dịnh vụ du lịch, văn hóa y tế, thể thao mà còn cả trong cáccăn hộ… tạo cho con người có cảm giác thoải mái, dễ chịu nhất, nhằm nâng cao đờisống tăng tuổi thọ cũng như năng suất lao động của con người vì thế điều hòakhông khí tiện nghi ngày càng trở nên quen thuộc

Điều hòa công nghệ trong những năm qua đã gắn liền và bổ trợ với cácngành sản xuất như: Cơ khí chính xác, kỹ thuật điện tử, vi điện tử, kỹ thuật viễnthông, quang học, vi phẫu thuật, kỹ thuật quốc phòng, vũ trụ,… góp phần nâng caochất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ Bởi vì các máy móc thiết bịhiện đại này chỉ có thể làm việc chính xác, an toàn và hiệu quả cao ở nhiệt độ, độ

ẩm thích hợp

Điều hòa không khí không chỉ áp dụng cho các không gian cố định mà nócòn được áp dụng cho các không gian di động như ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay,

…

1.3 Ảnh hưởng của môi trường không khí đến con người và sản xuất

1.3.1 Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến con người

1.3.1.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh rõ rệt nhất đối với con người Do

cơ thể sản sinh ra một lượng nhiệt nhiều hơn nó cần, cho nên để duy trì ổn địnhnhiệt độ bên trong cơ thể Con người thải nhiệt ra môi trường xung quanh dưới bahình thức đối lưu, bức xạ và bay hơi

Truyền nhiệt bằng đối lưu: Khi nhiệt độ của lớp không khí tiếp xúc xungquanh cơ thể thấp hơn nhiệt độ của trên bề mặt da của cơ thể con người thì lớpkhông khí sẽ dần dần nóng lên và có xu hướng đi lên, khi đó lớp không khí lạnh hơn

sẽ tiến lại thế chỗ và từ đó hình thành nên lớp không khí chuyển động bao quanh cơthể, chính sự chuyển động đã lấy đi một phần nhiệt lượng thải vào môi trường.Ngược lại khi nhiệt độ lớp không khí tiếp xúc lớn hơn nhiệt độ bề mặt da thì cơ thể

sẽ nhận một phần nhiệt của môi trường nên gây cảm giác nóng Cường độ trao đổinhiệt phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ bề mặt cơ thể và không khí

Truyền nhiệt bằng bức xạ: Nhiệt từ cơ thể sẽ bức xạ cho bất kỳ bề mặt xungquanh nào có nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ của cơ thể truyền nhiệt Hình thức trao đổinhiệt này hoàn toàn độc lập với hiện tượng đối lưu, cường độ trao đổi nhiệt phụthuộc vào giá trị nhiệt độ và độ chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và bề mặt các vậtxung quanh quanh

Khi nhiệt độ không khí lớn hơn nhiệt độ cơ thể thì cơ thể vẫn phải thải nhiệtvào môi trường bằng hình thức tỏa ẩm (thở, bay hơi, mồ hôi…), toàn bộ nhiệt lượng

cơ thể phải thải qua con đường bay hơi nước trên bề mặt da và mồ hôi Sự đổ mồhôi nhiều hay ít cũng phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ môi trường, ngoài ra còn phụthuộc vào độ ẩm tương đối của không khí và tốc độ lưu chuyển không khí quanh cơthể

Khi nhiệt độ không khí xung quanh giảm xuống, cường độ trao đổi nhiệt đốilưu giữa cơ thể và môi trường sẽ tăng Cường độ này càng tăng khi độ chênh lệchnhiệt độ giữa bề mặt cơ thể và không khí càng tăng, nếu nhiệt độ chênh lệch nàyquá lớn thì nhiệt lượng cơ thể mất đi càng lớn và đến một mức nào đó sẽ bắt đầugây cảm giác khó chịu và ớn lạnh Việc giảm nhiệt độ của các bề mặt xung quanh sẽlàm gia tăng cường độ trao đổi nhiệt bức xa Ngược lại, nhiệt độ xung quanh tiếngần đến nhiệt độ cơ thể thì thành phần trao đổi nhiệt bức xạ sẽ giảm đi rất nhanh.

1.3.1.2 Độ ẩm tương đối ()

Độ ẩm tương đối của không khí xung quanh là yếu tố quyết định mức

độ bay hơi mồ hơi từ cơ thể vào không khí xung quanh Sự bay hơi nước vào khôngkhí chỉ diễn ra khi  < 100% Nếu không khí có độ ẩm vừa phải thì nhiệt độ cao, cơthể đổ mồ hôi và mồ hôi bay hơi vào không khí được nhiều sẽ gây cho cơ thể cảmgiác dễ chịu hơn (khi bay hơi 1g mồ hôi cơ thể thải được nhiệt lượng khoảng2.500J, nhiệt lượng này tương đương với nhiệt lượng của 1m3 không khí giảm nhiệt

độ đi 20C), nhưng nếu độ ẩm quá thấp thì mồ hôi sẽ bay hơi nhiều làm cho cơ thểmất nước nhiều gây cảm giác mệt mỏi Nếu độ ẩm  lớn quá, mồ hôi thoát ra ngoài

da bay hơi kém (hoặc thậm chí không bay hơi được), trên da sẽ có mồ hôi nhớpnháp cơ thể sẽ cảm thấy khó chịu

1.3.1.3 Tốc độ lưu chuyển không khí ( k)

Tùy thuộc vào dòng chuyển động của không khí mà lượng ẩm thoát ra từ cơthể nhiều hay ít Khi tăng tốc độ lưu chuyển không khí (k) thì lớp không khí bãohòa xung quanh bề mặt cơ thể càng dễ bị kéo đi để nhường chỗ cho lớp không khíkhác, do đó khả năng bốc ẩm từ cơ thể sẽ tăng lên Ngoài ra, chuyển động của dòngkhông khí cũng ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt bằng đối lưu Rõ ràng, quátrình tỏa nhiệt đối lưu càng mạnh khi chuyển động của dòng không khí càng lớn

Do đó về mùa đông, khi k lớn sẽ làm tăng sự mất nhiệt của cơ thể gây cảm giáclạnh, ngược lại về mùa hè sẽ làm tăng cảm giác mát mẻ Đặc biệt trong điều kiện độ

ẩm  lớn thì k tăng sẽ làm tăng nhanh quá trình bay hơi mồ hôi trên da, vì vậy vềmùa hè người ta thường thích sống trong môi trường không khí lưu chuyển mạnh

(có gió trời hoặc có quạt) Nếu k lớn quá mức cần thiết dễ gây mất nhiệt cục bộ,làm cơ thể chóng mệt mỏi

Trong đó: tk: Nhiệt độ nhiệt kế khô, 0C

tư: Nhiệt độ nhiệt kế ướt, 0C

k: Tốcđộ không khí, m/s

1.3.1.4 Độ trong sạch của không khí

Ngoài ba yếu tố t, , k đã nói ở trên, môi trường không khí còn phải bảođảm 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 đểkhử bụi, khử hóa chất lạ và vi khuẩn, kết hợp với việc thay đổi không khí trongphòng 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 hôhấp (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 cháycác 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 quátrình sản xuất hoặc các phản ứng hóa học Mức độ độc hại tùy thuộc vào cấu tạohóa học và nồng độ của từng chất: có loại chỉ gây cảm giác khó chịu, có loại gâybệnh nghề nghiệp, có loại gây chết người khi nồng độ đủ lớn

1.3.1.5 Độ ồn

Độ ồn là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng tới thínhgiác và tâm lý con người Bất cứ một hệ thống điều hoà nào cũng có các bộ phận cóthể 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 Tiêu chuẩn về độ ồn cực đại cho phép trong một

số trường hợp theo tiêu chuẩn Đức Bảng 1.5 [1]

3030

22 ÷ 6

4030

3530

22 ÷ 6

4540

3530Phòng ăn lớn, quán ăn lớn, hiệu

Phân xưởng sản xuất 85 80

1.3.2 Ảnh hưởng của môi trường không khí đối với sản xuất

Trước hết phải thấy rằng, con người là một trong những yếu tố quyếtđịnh năng suất lao động và chất lượng sản phẩm Như vậy môi trường khôngkhí trong sạch có chế độ nhiệt ẩm thích hợp cũng chính là yếu tố gián tiếpnâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm

Mặt khác, mỗi ngành kỹ thuật lại yêu cầu một chế độ vi khí hậu riêngbiệt, do đó ảnh hưởng của môi trường không khí không giống nhau Nhìnchung các quá trình sản xuất đều kèm theo sự thải nhiệt, thải CO2 và nước,

có khi cả bụi và hóa chất độc hại vào môi trường không khí ngay bên trongkhông gian máy, làm cho nhiệt độ, độ ẩm không khí và độ trong sạch luôn bịbiến động Sự biến động nhiệt độ, độ ẩm không khí trong phòng tuy đều ảnhhưởng đến sản xuất nhưng mức độ ảnh hưởng không giống nhau

Nhiệt độ ảnh hưởng rất nhiều đến sản xuất: Một số ngành sản xuấtnhư bánh kẹo cao cấp đòi hỏi nhiệt độ không khí khá thấp (ví dụ: ngành chếbiến Sôcôla cần nhiệt độ 7 – 80C, kẹo cao su: 200C), nhiệt độ cao sẽ làm hưhỏng sản phẩm Một số ngành sản xuất và các trung tâm điều khiển tự động,trung tâm đo lường chính xác cũng cần duy trì nhiệt độ ổn định và khá thấp(20 – 22 0C), nhiệt độ không khí cao sẽ làm máy móc, dụng cụ kém chínhxác hoặc giảm độ bền lâu Trong khi đó sản xuất sợi dệt lại cần duy trì nhiệt

độ không thấp quá 200C, mà cũng không cao quá 320C Với nhiều ngành sảnxuất thực phẩm thịt, sữa … nhiệt độ cao dễ làm ôi, thiu sản phẩm khi chếbiến

Độ ẩm tương đối  là yếu tố ảnh hưởng nhiều hơn nhiệt độ Hầu hếtcác quá trình sản xuất thực phẩm đều duy trì độ ẩm vừa phải Độ ẩm  thấp

quá làm tăng sự thoát hơi nước trên mặt sản phẩm, do đó tăng hao trọng, cókhi làm giảm chất lượng sản phẩm (gây nứt nẻ, gẫy vỡ do sản phẩm bị giònquá khi khô) Nhưng nếu  lớn quá cũng làm môi trường dễ phát sinh nấmmốc Độ ẩm  lớn quá 50 – 60% trong sản xuất bánh kẹo cao cấp dễ làmbánh kẹo bị chảy nước Còn với các máy móc vi điện tử, bán dẫn, độ ẩm caolàm giảm cách điện, gây nấm mốc và làm máy móc dễ hư hỏng.

Độ trong sạch của không khí không chỉ tác động đến con người màcũng tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm: bụi bẩn bám trên bề mặtsản phẩm không chỉ làm giảm vẻ đẹp mà còn làm sản phẩm bị hỏng Cácngành sản xuất thực phẩm không chỉ yêu cầu không khí trong sạch, không cóbụi mà còn đòi hỏi vô trùng nữa, một số công đoạn chế biến có kèm theo sựlên men gây mùi hôi thối, đó cũng là điều không thể chấp nhận được Đặcbiệt, các ngành sản xuất dụng cụ quang học, in tráng phim ảnh,… đòi hỏikhông khí tuyệt đối không có bụi

Tốc độ không khí k đối với sản xuất chủ yếu liên quan đến tiết kiệm nănglượng tạo gió Tốc độ lớn quá mức cần thiết ngoài việc gây cảm giác khó chịu vớicon người còn làm tăng tiêu hao công suất động cơ kéo quạt Riêng đối với một sốngành sản xuất, không cho phép tốc độ ở vùng làm việc quá lớn, ví dụ: trong ngànhdệt, nếu tốc độ không khí quá lớn sẽ làm rối sợi

Độ ồn là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó phải đượckhống chế, đặc biệt đối với điều hoà tiện nghi và một số công trình điều hoà nhưcác phòng studio, trường quay, phòng phát thanh truyền hình, ghi âm…

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG

ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

2.1 Ý nghĩa lựa chọn hệ thống điều hòa không khí

Việc chọn hệ thống điều hòa không khí thích hợp cho công trình là hết sứcquan trọng, nó đảm bảo cho hệ thống đáp ứng được đầy đủ những yêu cầu đề ra củacông trình về mặt: Kỹ thuật, mỹ thuật, môi trường vi khí hậu tốt nhất, sự tiện dụng

về mặt vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa, độ an toàn, độ tin cậy, tuổi thọ và hiệuquả kinh tế cao

2.2 Phân loại hệ thống điều hòa 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 nhucầu nghệ

Việc phân loại hệ thống điều hoà không khí là rất phức tạp vì chúng quá đa dạng vàphong phú, đáp ứng nhiều ứng dụng cụ thể của hầu hết các nghành kinh tế Tuynhiên 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 tổhợp 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 tiếpkhông 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 trựctiếp 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 hoặctrung tâm Kiểu cục bộ là xử lý không khí có tính chất cục bộ cho từng không gianđiều hoà riêng lẻ Còn kiểu trung tâm là tạo lạnh ở một khu trung tâm và phân phốiđến 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 3 tấn lạnh Mỹ hay 24000Btu/h hoặc 7 KW), loại trung bình (từ 3 đến 100 tấn lạnh) và loại lớn (từ 100 tấnlạnh trở lên)

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

- Căn cứ kết cấu máy: Chia ra 3 loại là máy điều hoà 1 cụm, 2 cụm và nhiều cụm.Loại một cụm được gọi là máy điều hoà nguyên cụm như máy điều hoà cửa sổ, máyđiều hoà được lắp trên mái, máy điều hoà giải nhiệt nước Máy điều hoà 2 và nhiềucụm còn được gọi là máy điều hoà tách Các loại máy điều hoà này có tên chung làmáy 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: Chia ra các loại cửa sổ, treo tường, âm trần, giấu trầncassette, giấu trần cassette một cửa hoặc nhiều cửa, tủ tường, hộp tường, kiểu tủhành lang…

- Theo cách làm mát thiết bị ngưng tụ: Chia ra làm 3 loại, loại giải nhiệt gío (làmmát không khí kiểu dàn quạt), giải nhiệt nước (làm mát không khí bằng nước) hoặckết 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 giảinhiệt Làm mát 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 nénkhí.

- Theo môi chất lạnh của máy nén hơi: Chia ra máy lạnh dùng Amoniac, Freon R22,404A, B, 507, 123 hoặc hơi nước…

- Theo kiểu máy nén: Chia ra máy nén pittông, trục vít, roto, 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 hệthống 2 ống, 3 ống, 4 ống hoặc hệ thống hồi ngược

- Theo hệ thống ống phân phối gió: Chia ra 3 loại, hệ thống một ống gió, hai ốnggió 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 vôcấp 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, điềuchỉnh năng suất lạnh bằng máy biến tần một cụm dàn nóng kết nối được tới 8 hoặc

16 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

2.2.1 Máy điều hòa cục bộ

Hệ thống điều hòa cục bộ gồm máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa tách (2 vànhiều cụm loại nhỏ) năng suất lạnh nhỏ hơn 7kW (24000BTU/h)

Ưu điểm: Đây là các loại máy nhỏ hoạt động hoàn toàn tự động, lắp đặt, vậnhành, bảo trì và sửa chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy cao, giá thành rẻrất thích hợp đối với các phòng và các căn hộ nhỏ và tiền điện thanh toán riêng biệttheo từng máy

Nhược điểm: Là khó áp dụng cho các phòng lớn như hội trường, phân xưởngnhà hàng, cửa hàng, các tòa nhà như khách sạn, văn phòng vì khi bố trí ở đây cáccụm dàn nóng bố trí phía ngoài nhà sẽ làm mất mỹ quan và phá vỡ kết cấu xây dựngcủa tòa nhà

2.2.1.1 Máy điều hòa cửa sổ

Máy điều hòa cửa sổ có dạng hình khối chữ nhật trong đó lắp đặt đầy đủ hoàn chỉnhcác bộ phận cần thiết trong một vỏ máy Máy điều hòa cửa sổ là loại máy điều hòakhông khí nhỏ nhất cả về năng suất lạnh và kích thước cũng như khối lượng

Hình 2.1 Vị trí lắp đặt máy điều hoà cửa sổ

Ưu nhược điểm:

- Giá thành rẻ, lắp đặt và vận hành đơn giản

- Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt

- Có thể lấy gió tươi

- Nhiệt độ phòng được điều chỉnh nhờ thermostat với độ dao động khá lớn,

độ ẩm tự biến đổi theo nên không khống chế được độ ẩm, điều chỉnh theo kiểu on –off

- Độ ồn cao, khả năng làm sạch không khí kém

Phần lắp đặt trong không gian điều hòa về cơ bản bao gồm dàn lạnh Phầnlắp đặt ngoài trời gồm có máy nén, dàn nóng và quạt dàn nóng Máy điều hòa táchgồm có hai loại: máy điều hòa hai cụm (một cụm nóng và một cụm lạnh) và máyđiều hòa nhiều cụm (một cụm dàn nóng và nhiều dàn lạnh).

Hình 1.2 Hình ảnh máy điều hòa hai cụm

- Giá thành cao, lắp đặt phức tạp (đòi hỏi thợ lắp đặt phải có chuyên môn)

- Không lấy được gió tươi do đó phải có phương án lấy gió tươi

- Gây ồn ở phía ngoài nhà, có thể làm ảnh hưởng đến các hộ bên cạnh

2.2.2 Hệ thống điều hòa dạng (tổ hợp) gọn

Là hệ thống có năng suất lạnh trung bình và lớn (lớn hơn 7kW), làm lạnhkhông khí trực tiếp ở dàn bay hơi, có ống gió hoặc không có ống gió, thường dùngquạt ly tâm Nếu có lắp thêm ống gió thì thường dùng quạt cao áp với áp suất khálớn Dàn ngưng giải nhiệt gió hoặc bình ngưng giải nhiệt nước Các máy điều hòakhông khí cục bộ thường chỉ có chức năng làm lạnh (hoặc cả thiết bị sưởi ấm) màkhông có chức năng tăng ẩm.

Hệ thống được bố trí trong cùng một vỏ rất gọn nhẹ, một số máy được tách rariêng thành hai mảng:

- Phần lắp trong không gian điều hòa về cơ bản gồm dàn lạnh và ống tiết lưu

- Phần lắp ở ngoài trời gồm máy nén, dàn nóng và quạt dàn nóng

Hệ thống điều hòa tổ hợp hiện đang sử dụng rộng rãi gồm có các loại máy sau:

2.2.2.1 Máy điều hòa tách

Máy điều hòa tách của hệ thống điều hòa tổ hợp gọn cũng giống nhưmáy điều hòa tách của máy điều hòa cục bộ nhưng vì nó có công suất lớnhơn do vậy kết cấu của dàn nóng và cụm dàn lạnh sẽ có những biến đổi phùhợp với kiến trúc của công trình xây dựng và thỏa mãn thị hiếu của kháchhàng Máy điều hòa tách thường có công suất lạnh trung bình (đến48000BTU/h) tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mà người ta đã chế tạo ra máyđiều hòa tách có ống gió và không có ống gió Nếu muốn phân phối đều giócho một không gian rộng hoặc cho nhiều phòng thì người ta lắp quạt cao áp

và lắp thêm ống gió

Máy điều hòa kiểu tách không có ống gió

Ưu điểm là dàn lạnh có năng suất lớn, tiếng ồn thấp nên máy điều hòa loạinày thường được sử dụng cho các hội trường, nhà khách, nhà hàng, văn phòngtương đối rộng, nhưng cũng giống như máy điều hòa cục bộ hai cụm là không cókhả năng cấp gió tươi nên cần bố trí quạt thông gió đặc biệt cho các phòng hội họp,phòng ăn … khi mà lượng gió lọt qua cửa không đủ cung cấp ô xi cho phòng Dànbay hơi không có ống gió quạt gió thổi tự do, năng suất lạnh tới 14kW (48000BTU/h)

Máy điều hòa tách có ống gió

Máy điều hòa tách có ống gió có năng suất lạnh là 12000 đến 240000BTU/h.Dàn lạnh bố trí quạt ly tâm cột áp cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đềugió trong phòng rộng hoặc đưa gió đi xa phân phối cho nhiều phòng khác

Máy điều hòa dàn ngưng đặt xa

Máy điều hòa loại này người ta bố trí máy nén trong cụm dàn lạnh, do đó cụmdàn lạnh thường lớn hơn, và gây tiếng ồn cho không gian điều hòa Chính vì lý donày mà máy điều hòa dạng này không thích hợp cho điều hòa tiện nghi Chỉ nên ápdụng cho các phân xưởng sản xuất hoặc nhà hàng nơi có thể chấp nhận độ ồn caocủa nó

2.2.2.2 Máy điều hòa nguyên cụm

Gồm có hai loại là máy điều hòa lắp mái và máy điều hòa nguyên cụm giảinhiệt nước, máy điều hòa nguyên cum là máy có năng suất lạnh trung bình và lớn.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 hoà lắp mái là máy được lắp trên mái nhà cao thôngthoáng lên dàn ngưng làm mát bằng gió và cụm dàn lạnh, cum dàn nóng được gắnliền thanh một khối duy nhất

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

Ưu điểm:

- Máy điều hòa lắp mái và máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước đượcsản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổi thọ vàmức độ tự động cao

- Giá thành rẻ, máy gọn nhẹ chỉ cần lắp đặt với hệ thống ống gió (nếu cần) và

hệ thống nước làm mát là máy sẵn sàng hoạt động được

- Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên ngành lạnh, vận hành bảodưỡng và vận chuyển dễ dàng.

- Có cửa lấy gió tươi

và gió hồi

2.2.2.3 Máy điều hòa VRV

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lí của máy điều hòa VRV

Các hệ thống điều hòa không khí thông thường đều phải tuân theo những quiđịnh nghiêm ngặt về độ cao đặt máy, do đó bị hạn chế nhiều về khả năng bố trí máytrên nóc các nhà cao tầng Mặt khác, việc lắp đặt các máy cục bộ với số lượng lớncác dàn để ngoài sẽ gây ảnh hưởng tới cảnh quan kiến trúc và khó khăn khi bảo trìsửa chữa Do vậy việc xuất hiện chủng loại máy cho phép bố trí dàn ngoài và dàntrong đặt cách xa nhau

Do các hệ thống ống gió CAV và VAV (hệ thống ống gió lưu lượng thay đổi

và hệ thống ống gió lưu lượng không đổi) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ

ẩm phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều không gian, diện tích lắp đặt và vật liệu làmđường ống Nên người ta đã đưa ra giải pháp VRV là điều chỉnh năng suất lạnh qua

việc điều chỉnh lưu lượng môi chất Thực chất là phát triển máy điều hòa tách vềmặt năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh trực tiếp đặt trong các phòng lên đến 8thậm chí là 16 cụm dàn lạnh, tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đường ống giữacụm dàn nóng và cụm dàn lạnh để có thể ứng dụng cho các tòa nhà cao tầng kiểuvăn phòng và khách sạn, mà từ trước hầu như chỉ có hệ thống điều hòa trung tâmnước lạnh đảm nhiệm, vì so với ống gió, ống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều Máyđiều hòa VRV chủ yếu sử dụng cho điều hòa tiện nghi, sau đây là đặc điểm của máyđiều hòa VRV để so sánh với các hệ thống khác.

- Tổ ngưng tụ có hai hoặc nhiều máy nén trong đó có máy nén điều chỉnhnăng suất lạnh theo kiểu on – off còn máy khác điều chỉnh bậc theo kiểu biến tầnnên số bậc điều chỉnh từ 0 đến 100% gồm 21 bậc, đảm bảo tiết kiệm năng lượnghiệu quả kinh tế cao

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

- Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành cácmạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau nhỏ từ 7kW đến hàng ngàn kW,thích hợp cho các tòa nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chứcnăng

- VRV đã giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn nóng cóthể đặt cao hơn dàn lạnh đến 50m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới 15m,đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa nhất tới 100mtạo điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng trong các tòa nhà cao tầng văn phòngkhách sạn mà trước đây chỉ có hệ thống trung tâm nước đảm nhiệm

Hình 2.2 Sơ đồ lắp đặt điều hòa VRV

- Do đường ống dẫn gas dài, năng suất lạnh giảm nên người ta đã dùng máybiến tần để điều chỉnh năng suất lạnh, làm cho hệ thống không những được cải thiện

mà còn vượt nhiều hệ máy thông dụng

- Độ tin cậy cao:Do chi tiết lắp ráp được chế tạo tại nhà máy chất lượng cao

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

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

- Hệ VRV có nhiều kiểu dàn lạnh khác nhau (loại đặt sàn, tủ tường, treotường, giấu trần cassette, giấu trần cassette một, hai và nhiều cửa thổi giấu trần cóống gió) rất đa dạng và phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu khác nhau,đáp ứng thẩm mỹ đa dạng của khách hàng

- Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm cùng một hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặcthu hồi nhiệt hiệu suất cao

- Máy điều hòa VRV có 03 kiểu dàn nóng: Một chiều, hai chiều và thu hồinhiệt hiệu suất cao Riêng hệ thu hồi nhiệt có khả năng điều chỉnh ở các chế độ khácnhau: chế độ mùa hè làm lạnh 100 % (thải nhiệt 100%), mùa đông sưởi 100% (thunhiệt 100%), nhưng ở các mùa chuyển tiếp có thể là 75 % lạnh + 25 % sưởi (thảinhiệt 50%), 50% lạnh + 50% lạnh (cụm ngoài không thu và không thải nhiệt)

- Giống như máy điều hòa 02 cụm, máy VRV có nhược điểm là không lấyđược gió tươi nên người ta đã thiết kế thiết bị hồi nhiệt lấy gió tươi đi kèm rất hiệuquả Thiết bị hồi nhiệt này không những hạ nhiệt độ mà còn hạ được độ ẩm của giótươi đưa vào phòng

Ưu điểm:

- Kết nối rất nhiều dàn lạnh trên cùng 1 hệ thống, có thể đến 64 dàn lạnh trêncùng 1 hệ thống

Hình 2.3 Sơ đồ kết nối dàn lạnh VRV

Hình 2.3 Sơ đồ điều khiển VRV

- Khả năng điều chỉnh công suất lớn dựa trên cơ sở điều chỉnh bằngbiến tần

- Nhiệt độ phòng với mức điều chỉnh mức độ tinh vi rất cao, nhờ hệthống điều chỉnh PID (propotional integal derivative – điều chỉnh dựa trên sựcân đối của hệ thống), sai lệch nhiệt độ trong phòng nhỏ

- Hệ thống VRV sử dụng việc thay đổi lưu lượng môi chất trong hệ thốngthông qua điều chỉnh tần số điện của máy nén do đó đạt được hiệu quả cao khi hoạtđộng

- Hệ cho phép điều khiển riêng biệt từng cụm máy trong hệ thống, do đógiảm được chi phí vận hành

- Hệ thống VRV không cần máy dự trữ, hệ thống vẫn làm việc bình thườngtrong các trường hợp một trong các cụm máy bị hỏng, do đó giảm một phần chi phíđầu tư.

- Vận hành ở khoảng nhiệt độ rất rộng

- Một số loại có thể khởi động tuần tự

- Hệ thống ống REFNET đơn giản cho phép giảm công việc nối ống và làmtăng độ tin cậy của hệ thống Do có nhiều cách thức phân nhánh ống khác nhau nên

hệ thống có khả năng đáp ứng được những thiết kế rất khác nhau

- Nhờ việc sử dụng hệ thống tập trung nên giảm được chi phí thiết bị cũngnhư chi phí lắp đặt, đồng thời việc kiểm tra giám sát, vận hành được dễ dàng hơn

Nhược điểm: Chủ yếu của hệ thống này là vốn đầu tư ban đầu cao, khi lắpđặt cần phải có những thợ có chuyên môn và kinh nghiệm tốt về ngành lạnh

2.2.3 Hệ thống điều hòa trung tâm

2.2.3.1 Hệ thống điều hòa trung tâm nước

Hình 2.7 Hệ thống điều hòa trung tâm nước VRV

Hệ thống điều hòa trung tâm nước là hệ thống điều hòa sử dụng nướclạnh 70C để làm lạnh không khí gián tiếp qua các dàn trao đổi nhiệt FCU(Fan Coil Unit) và AHU (Air Handling Unit).

Hệ thống điều hòa trung tâm nước chủ yếu gồm:

- Máy làm lạnh nước (Warter Chiller) hay máy sản xuất nước lạnhthường từ 120C xuống 70C

- Hệ thống ống dẫn nước lạnh

- Hệ thống nước giải nhiệt

- Nguồn nhiệt được sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đôngthường 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 nóngFCU 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

phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh, điều khiển cũng như báo hiệu vàbảo vệ toàn bộ hệ thống.Máy làm lạnh nước giải nước cùng hệ thống bơm thườngđược 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

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nước

Tất cả mọi công tác lắp ráp, thử bền thử kín, nạp gas được tiến hànhtại nhà máy chế tạo nên chất lượng rất cao Người sử dụng chỉ cần nối với hệthống nước giải nhiệt và hệ thống nước làm lạnh là máy có thể vận hànhđược ngay

Để tiết kiệm nước giải nhiệt người ta sử dụng nước tuần hoàn với bơm vàtháp giải nhiệt nước Trong một số tổ máy thường có 3 đến 4 máy nén, việc lắp rápnhiều 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 trongkhi 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 ởdàn ngưng làm mát bằng không khí Do khả năng trao đổi nhiệt của dàn ngưng traođổi nhiệt bằng gió kém nên diện tích của dàn lớn, cồng kềnh làm cho năng suất lạnhcủa một tổ máy nhỏ hơn so với máy giải nhiệt nước Nhưng nó lại có ưu điểm làkhông cần nước làm mát nên giảm được toàn bộ hệ thống làm mát như bơm, đườngống và tháp giải nhiệt Máy đặt trên mái cũng đỡ tốn diện tích sử dụng nhưng vìdiện tích trao đổi nhiệt ở dàn ngưng kém nên dàn ngưng cồng kềnh và nhiệt độngưng tụ cao hơn dẫn đến công nén cao hơn và điện năng tiêu thụ cao hơn cho mộtđơn vị lạnh so với máy làm lạnh bằng nước Đây cũng là vấn đề đặt ra đối với ngườithiết kế khi chọn máy

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 phòngriêng 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 vàmọi kiến trúc không phá vỡ cảnh quan

- Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vậtliệu làm ống

- 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