Tải bản đầy đủ

NGHIÊN CỨU ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Chơng I. tổng quan về điều hòa không khí
1.1. Điều hòa không khí
Điều hoà không khí là ngành khoa học nghiên cứu các phơng pháp và thiết bị nhằm tạo
ra và duy trì ổn định một môi trờng vi khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, đảm bảo độ sạch của
không khí, khống chế độ ồn và sự lu thông hợp lý của dòng không khí... tùy theo mục đích
sử dụng.
Để đáp ứng đợc các yêu cầu của ngời sử dụng, hệ thống ĐHKK bao gồm các thiết bị
chính sau:
+ Thiết bị xử lý không khí: dàn lạnh, dàn nóng, lọc bụi, tiêu âm nhằm mục đích
thay đổi trạng thái thông số trạng thái của không khí;
+ Thiết bị vận chuyển và phân phối không khí: quạt gió lạnh, miệng thổi, miệng
hút, đờng ống gió giữ nhiệm vụ đa không khí đã đợc xử lý tới nơi yêu cầu;
+ Thiết bị năng lợng: máy nén, thiết bị ngng tụ, thiết bi tiết lu, quạt gió nóng làm
nhiệm vụ cấp lạnh, cấp nớc;
+ Thiết bị đo lờng và điều khiển tự động: làm nhiệm vụ hiển thị các thông số trạng
thái của không khí và điều khiển một cách tự động việc duy trì các thông số đó.
1.2. Tầm quan trọng của điều hoà không khí
Cùng với sự phát triển vợt bậc về kinh tế, khoa học, công nghệ thì ĐHKK ngày càng
khẳng định tầm quan trọng của mình đối với đời sống sinh hoạt, sản xuất của con ngời.
1.2.1. Trong sinh hoạt, dân dụng

Môi trờng khí hậu có ảnh hởng trực tiếp rất lớn tới trạng thái của con ngời và đợc thể
hiện qua các yếu tố: nhiệt độ t, độ ẩm tơng đối , tốc độ lu chuyển không khí , nồng độ
các chất độc hại và độ ồn.
Nhiệt độ là yếu tố gây ra cảm giác nóng, lạnh rõ rệt nhất đối với con ngời, do đây là yếu
tố quyết định sự truyền nhiệt giữa bề mặt da và môi trờng không khí xung quanh. Nhiệt độ
của con ngời luôn là 37
0
C mà nhiệt độ môi trờng lại thờng xuyên thay đổi vì vậy có sự
chênh lệch nhiệt độ giữa ngời với môi trờng xung quanh dẫn đến quá trình truyền nhiệt
bằng đối lu và bức xạ giữa cơ thể và môi trờng. Khi nhiệt độ môi trờng nhỏ hơn nhiệt độ cơ
thể ngời thì con ngời sẽ có cảm giác lạnh và ngợc lại.
Độ ẩm tơng đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí. Nếu
không khí có độ ẩm vừa phải thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi và mồ hôi bay vào
không khí đợc nhiều sẽ gây cho cơ thể cảm giác dễ chịu hơn. Nếu độ ẩm quá lớn, mồ hôi
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
1
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
thoát ra ngoài da bay hơi kém, sẽ dính lại trên da và gây cho con ngời có cảm giác khó
chịu.
Tốc độ lu chuyển không khí ảnh hởng tới cờng độ toả nhiệt và toả chất của cơ thể. Khi
tốc độ lu chuyển không khí quá lớn sẽ làm cho tốc độ cờng độ toả nhiệt và toả chất của
cơ thể lớn có thể gây nên tình trạng mất nhiệt nhanh dẫn đến con ngời có cảm giác mệt mỏi
và đau đầu...
Nh vậy ta có thể thấy các yếu tố khí hậu có ảnh hởng rất lớn tới sức khỏe của con ngời.
Điều hoà không khí giúp tạo ra môi trờng không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm và vận
tốc gió nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể con ngời, ứng với
các trạng thái lao động khác nhau, làm cơ thể con ngời cảm thấy dễ chịu, thoải mái, không
nóng bức về mùa hè, rét buốt về mùa đông, bảo vệ đợc sức khỏe và phát huy đợc năng suất
lao động cao nhất.
1.2.2. Trong công nghiệp, sản xuất
Thành phần không khí và các thông số vật lý của nó có ảnh hởng rất lớn tới các quy
trình công nghệ trong các ngành công nghiệp, sản xuất. Mỗi quy trình công nghệ lại đòi
hỏi những yêu cầu khác nhau về các thông số vật lý của môi trờng. Vì vậy việc tạo ra một
môi trờng thích hợp là nhiệm vụ của lĩnh vực điều hoà không khí. Qua đó ta thấy Điều hoà
không khí có vai trò và ý nghĩa hết sức quan trọng trong công nghiệp và sản xuất.
Trong ngành cơ khí chính xác, chế tạo dụng cụ đo lờng, dụng cụ quang học thì nhiệt độ
và độ ẩm của không khí là những yếu tố có ảnh hởng rất lớn đến chất lợng, độ chính xác và
độ bền của sản phẩm.
Đối với các ngành sản xuất bánh kẹo cũng cần phải có nhiệt độ, độ ẩm thích hợp. Nhiệt
độ chế biến trong khoảng: 21 - 26
0
C, độ ẩm tơng đối 30 - 45%. Riêng đối với các bánh kẹo
cao cấp: socola, cao su yêu cầu nhiệt độ thấp hơn. Đối với các ngành sản xuất và chế biến
thực phẩm: thịt, cá, sữa nhiệt độ cao sẽ làm hỏng sản phẩm khi chế biến.
Trong công nghiệp sợi, dệt Điều hoà không khí cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng, độ
ẩm và nhiệt độ có mối quan hệ mật thiết với nhau. Khi độ ẩm cao thì độ dính kết, ma sát
giữa các sợi bông sẽ lớn và quá trình kéo sợi sẽ khó khăn. Ngợc lại nếu độ ẩm thấp sẽ làm
cho sợi dễ bị đứt, do đó hiệu quả kéo sợi giảm.
Trong công nghiệp in ấn, phim ảnh, đặc biệt là in tiền, in nhiều màu đòi hỏi phải tiến
hành trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm ổn định để kích thớc của giấy, phim không bị co
giãn thất thờng. Bụi nhiều sẽ dễ bám vào bề mặt của giấy, phim ảnh làm giảm chất lợng sản
phẩm. Nhiệt độ cao và độ ẩm thấp sẽ làm cho giấy và phim ảnh bị cong vênh, còn nếu độ
ẩm quá cao thì sẽ làm cho sản phẩm bị ẩm, dính bết vào nhau.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
2
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
1.2.3. Trong lĩnh vực văn hoá, nghệ thuật
Để bảo quản những sản phẩm văn hoá nghệ thuật nh tranh ảnh, tợng, sách cổ, hiện vật...
trong các phòng trng bày, viện bảo tàng, th viện... để giữ gìn cho nhiều thế hệ sau này, thì
việc duy trì đợc một môi trờng không khí có các thông số vật lý hợp lý để đảm bảo chất l-
ợng của sản phẩm thì Điều hoà không khí giữ một vai trò hết sức quan trọng.
Nh vậy, Điều hoà không khí không chỉ giữ vai trò rất quan trọng trong đời sống mà còn
đảm bảo đợc chất lợng của cuộc sống con ngời cũng nh nâng cao hiệu quả lao động và chất
lợng của sản phẩm trong công nghiệp sản xuất. Đồng thời nó cũng có những ý nghĩa to lớn
đối với việc bảo tồn các giá trị văn hóa và lịch sử.
1.3. Phân loại các hệ thống điều hoà không khí
Hệ thống Điều hoà không khí là một tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ... để tiến
hành các quá trình xử lý không khí nh sởi ấm, làm lạnh, khử ẩm, gia ẩm... điều chỉnh,
khống chế và duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà nh nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch và sự
tuần hoàn không khí trong phòng nhằm đáp ứng các yêu cầu tiện nghi và công nghệ.
Việc phân loại hệ thống Điều hoà không khí rất phức tạp vì chúng quá đa dạng và phong
phú, đáp ứng nhiều ứng dụng của các ngành kinh tế quốc dân. Có rất nhiều cách phân loại
khác nhau nhng có thể phân loại theo một số đặc điểm chủ yếu sau:
1.3.1. Theo mục đích sử dụng
Theo mục đích sử dụng có thể chia ra làm hai hệ thống Điều hoà không khí nh sau:
1.3.1.1. Hệ thống điều hoà tiện nghi
Đây là hệ thống chỉ quan tâm đặc biệt tới nhiệt độ trong phòng, còn độ ẩm của không
khí cho phép dao động trong phạm vi khá rộng từ 30% đến 70%. Hệ thống này thờng dùng
trong sinh hoạt dân dụng, do đó hệ thống này không có thiết bị tăng ẩm, các thiết bị điều
khiển tự động tơng đối giản đơn giản.
1.3.1.2. Hệ thống điều hoà công nghệ
Hệ thống này đòi hỏi duy trì nghiêm ngặt cả về nhiệt độ và độ ẩm. Điều hoà công nghệ
thờng gặp trong sản xuất sợi dệt, cơ khí chính xác, các phòng bảo quản... Trong hệ thống
thờng có thiết bị tăng ẩm và các thiết bị điều khiển phức tạp, hiện đại.
1.3.2. Theo tính chất quan trọng
1.3.2.1. Hệ thống cấp 1
Đây là hệ thống có độ tin cậy cao, các thiết bị của hệ thống có thể duy trì các thông số
không khí trong nhà thoả mãn mọi điều kiện thời tiết ngoài trời từ giá trị thấp nhất đến giá
trị cao nhất.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
3
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
1.3.2.2. Hệ thống cấp 2
Hệ thống này có độ tin cậy thấp hơn hệ thống cấp 2, nó duy trì đợc các thông số trong
nhà ở một phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 200h một năm khi nhiệt độ và độ
ẩm ngoài trời đạt các giá trị cực đại hoặc cực tiểu.
1.3.2.3. Hệ thống cấp 3
Hệ thống này duy trì các thông số trong nhà trong một phạm vi cho phép với một sai
lệch tới 400h trong một năm.
1.3.3. Theo tính tập trung của hệ thống
1.3.3.1. Hệ thống điều hoà cục bộ
Hệ thống điều hoà cục bộ gồm 2 loại chính: máy điều hoà cửa sổ và máy điều hoà tách
có năng suất đến 7 kW. Đây là loại máy nhỏ, hoạt động hoàn toàn tự động, lắp đặt, vận
hành, bảo trì, bảo dỡng sửa chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy lớn, giá thành rẻ,
rất thích hợp với các phòng và căn hộ nhỏ.
- Máy điều hoà cửa sổ là loại máy nhỏ nhất cả về năng suất lạnh và kích thớc cũng nh
khối lợng. Toàn bộ các thiết bị của loại máy này đợc đặt trong một vỏ gọn nhẹ. Năng suất
lạnh không quá 7 kW.
+ Ưu điểm: Công việc lắp đặt và vận hành máy điều hoà cửa sổ đơn giản, không đòi hỏi
đội ngũ vận hành có tay nghề cao, có thể chạy ở chế độ sởi vào mùa đông, có khả năng lấy
gió tơi, mà vốn đầu t thấp, giá rẻ...
+ Nhợc điểm: Khả năng làm sạch không khí kém, độ ồn cao, khó bố trí trên tờng, tính
thẩm mĩ không cao.
- Máy điều hoà tách: máy điều hoà 2 cụm và máy điều hoà nhiều cụm.
* Máy điều hoà 2 cụm: đây là hệ thống có một dàn nóng đặt ngoài nhà và hai hoặc
nhiều hơn hai dàn lạnh đặt trong nhà.
a. cụm ngoài nhà b. bộ điều khiển từ xa c. cụm trong nhà
Hình 1.1. Máy điều hoà 2 cụm.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
4
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
+ Ưu điểm: Loại máy này có khả năng giảm đợc tiếng ồn trong nhà, dễ bố trí dàn lạnh
và dàn nóng, ít phụ thuộc vào kết cấu nhà, đảm bảo tính thẩm mỹ cao.
+ Nhợc điểm: Không có khả năng lấy gió tơi, đờng đi của môi chất dài, dây điện tốn
hơn, giá thành đắt hơn.
* Máy điều hoà nhiều cụm: 1 cụm ngoài nhà với 2 đến 7 cụm ngoài nhà, dùng cho hộ
gia đình có nhiều phòng. Máy điều hoà nhiều cụm cũng có 2 loại: loại một chiều và loại 2
chiều nóng, lạnh.
1.3.3.2. Hệ thống điều hoà tổ hợp ghép
Máy điều hoà tách
a. Máy điều hoà tách không ống gió
Máy điều hoà tách của hệ thống điều hoà tổ hợp và hệ thống điều hoà cục bộ chỉ khác
nhau về kích thớc máy và năng suất lạnh. Cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh có nhiều kiểu
dáng hơn. Cụm dàn nóng có kiểu quạt hớng trục thổi lên trên với ba mặt dàn. Cụm dàn lạnh
ngoài kiểu treo tờng còn có kiểu treo trần, giấu trần, kê sàn, giấu tờng... Dàn lạnh có năng
suất lạnh lớn nên có thể lắp thêm ống phân phối gió để phân phối gió cho cả phòng lớn
hoặc nhiều phòng khác nhau.
Dàn lạnh rất đa dạng, có nhiều kiểu hình dáng và vị trí lắp đặt khác nhau nh treo tờng,
treo trần, dấu trần, kê sàn, giấu tờng, cassette...
Ưu, nhợc điểm của loại máy này cũng giống nh máy điều hoà cục bộ tách. Nhợc điểm
chính là không có khả năng lấy gió tơi nên cần có quạt thông gió đặc biệt cho không gian
đông ngời hội họp. Thờng ngời ta bố trí quạt xả gắn trần trên tờng sát trần nhà. Không khí
nóng bốc lên trên đợc quạt hút xả ra ngoài, không khí tơi sẽ lọt vào phòng qua các khe hở.
Thông gió kiểu này dễ gây đọng sơng vì không khí tơi có nhiệt độ và độ ẩm lớn.
Hình dạng của máy điều hoà tách có ống gió thể hiện trên hình 1.2
b. Máy điều hoà tách có ống gió
Máy điều hoà tách có ống gió thờng đợc gọi là máy điều hoà thơng nghiệp kiểu tách,
năng suất lạnh từ 12.000 BTU/h đến 240.000 BTU/h. Dàn lạnh bố trí quạt ly tâm cột áp
cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong phòng rộng hoặc đa gió đi xa
phân phối đến cho các phòng khác. Hình dạng của máy điều hoà tách có ống gió thể hiện
trên hình 1.3.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
5
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
a. Dàn lạnh áp trần b. Dàn lạnh treo tờng
c. Dàn lạnh Cassette d. Điều hoà kiểu tủ
e. Các loại dàn nóng

Hình 1.2. Máy điều hoà 2 cụm không ống gió

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
6
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43

a. Dàn lạnh âm trần

b. Dàn lạnh gắn trần 1 ống gió
Hình 1.3. Máy điều hoà 2 cụm có ống gió
c. Máy điều hoà dàn ngng đặt xa
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
7
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Hầu hết các máy điều hoà tách có máy nén bố trí đặt chung với cụm dàn nóng. Nhng
trong một số trờng hợp máy nén lại đợc bố trí trong cụm dàn lạnh. Trờng hợp này ngời ta
gọi là máy điều hoà có dàn ngng đặt xa.
Trên hình 1.4 có cụm dàn nóng gồm quạt hút và dàn ngng đặt chung quanh, dàn lạnh
kiểu tủ có quạt ly tâm gió lạnh và máy nén bố trí bên trong. Máy này là loại 2 chiều kiểu
bơm nhiệt dùng 1 van đảo chiều. Mỗi dàn đều có 1 van tiết lu và 1 van 1 chiều.
Ưu nhợc điểm của máy điều hoà dàn ngng đặt xa cũng giống nh u nhợc điểm của máy
điều hoà tách nói chung. Tuy nhiên do máy nén đặt cùng dàn lạnh nên độ ồn trong nhà cao,
vì vậy nó không thích nghi với điều hoà tiện nghi. Máy điều hoà dàn ngng đặt xa đợc sử
dụng chủ yếu cho điều hoà công nghệ hoặc thơng nghiệp và những nơi không yêu cầu độ
ồn thấp.
Hình 1.4. Máy điều hoà có dàn ngng đặt xa, 2 chiều
1. máy nén ; 2. van đảo chiều ; 3. bình chứa ; 4. quạt gió lạnh ; 5. phin lọc không khí ;
6. van một chiều ; 7. van tiết lu ; 8. phin lọc sấy ; 9. vách ngăn ; 10. máy phun ẩm khi cần
Máy điều hoà nguyên cụm
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
8
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
a. Máy điều hoà lắp mái
Đây là loại máy nguyên cụm có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng trong
thơng nghiệp và công nghiệp. Cụm dàn nóng và dàn lạnh đợc gắn liền với nhau thành một
khối duy nhất. Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao. Máy đợc bố trí ống phân phối
gió lạnh và ống gió hồi.
Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao. Máy đợc bố trí phân phối gió lạnh và ống
gió hồi. Ngoài khả năng lắp đặt máy trên mái bằng của phòng điều hoà, nó còn có khẳ năng
lắp ở mái hiên hoặc giá chìa sau đó bố trí đờng ống gió cấp và gió hồi hợp lý và đúng kỹ
thuật.
Máy điều hoà lắp mái có nhiều u điểm nh : nhỏ gọn, độ rung và độ ồn nhỏ.
Hình 1.5. Máy điều hoà lắp mái
b. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nớc
Đây là máy mà toàn bộ máy và thiết bị lạnh nh máy nén, bình ngng, dàn bay hơi và các
thiết bị khác đợc bố trí gọn trong một vỏ dạng tủ. Do bình ngng làm mát bằng nớc nên máy
thờng đi kèm với tháp giải nhiệt và bơm nớc.
Ưu điểm cơ bản là :
+ Đợc sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại các nhà máy nên máy rất gọn nhẹ,
giá thành rẻ;
+ Dễ dàng trong việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành và bảo dỡng;
+ Có cửa lấy gió tơi, bố trí dễ dàng cho các phân xởng sản xuất, nhà hàng, siêu thị, chấp
nhận đợc độ ồn cao;
+ Bố trí dễ dàng cho các phân xởng sản xuất và các nhà hàng, siêu thị chấp nhận đợc độ
ồn cao. Nếu dùng cho điều hoà tiện nghi cần bố trí thiết bị tiêu âm.
c. Máy điều hoà VRV
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
9
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Máy điều hoà VRV là loại máy điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh lu lợng
môi chất. Máy VRV có thể có từ 8 đến 16 dàn lạnh đặt trực tiếp trong phòng. Chiều cao lắp
đặt và chiều dài đờng ống giữa cụm dàn nóng và dàn lạnh đợc tăng lên đáp ứng đợc cho các
toà nhà cao tầng nh văn phòng, khách sạn, nhà nghỉ...
Hình 1.6. Máy điều hoà VRV
Máy điều hoà VRV chủ yếu dùng cho điều hoà tiện nghi và có các đặc điểm sau:
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
+ Tổ ngng tụ có 2 máy nén, trong đó một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu
ON OFF, máy còn lại điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến
100% gồm 21 bậc đảm bảo năng lợng tiết kiệm hiệu quả;
+ Các thông số vi khí hậu đợc khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết nối trong
mạng điều khiển trung tâm;
+ Các máy VRV có các dải công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng
nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ 7 kW đến hàng ngàn kW cho các toà nhà cao tầng
hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng;
+ VRV giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén. Vì vậy cụm dàn nóng có thể cao hơn
dàn lạnh đến 50 m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới 15m. Đờng ống dẫn ga từ
dàn nóng đến dàn lạnh có thể xa tới 100m, tạo điều kiện cho việc bố trí máy móc dễ dàng
hơn;
+ Khả năng bảo dỡng sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị tự phát
hiện h hỏng chuyên dùng;
+ So với hệ trung tâm nớc, hệ VRV rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trên tầng thợng
hoặc bên sờn toà nhà còn đờng ống dẫn môi chất lạnh có kích thớc nhỏ hơn nhiều so với đ-
ờng ống nớc lạnh và đờng ống gió;
+ Có thể kết hợp làm lạnh và sởi ấm trong phòng cùng một hệ thống kiểu bơm nhiệt
hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao;
+ Giống nh máy điều hoà 2 cụm, máy VRV có nhợc điểm là không lấy đợc gió tơi vì
vậy phải có quạt lấy gió tơi từ bên ngoài.
1.3.3.3. Hệ thống điều hoà trung tâm nớc
Hệ thống điều hoà trung tâm nớc là hệ thống sử dụng nớc lạnh 7
0
C để làm lạnh không
khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU. Hệ thống điều hoà trung tâm nớc chủ yếu bao
gồm các bộ phận nh: máy làm lạnh nớc, hệ thống dẫn nớc lạnh, hệ thống nớc giải nhiệt, hệ
thống gió tơi, gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.
Ngoài ra còn có hệ thống tiêu âm, lọc bụi, thanh trùng và hệ thống tự động điều chỉnh
nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tơi, gió hồi, điều chỉnh năng suất lạnh, báo hiệu và
bảo vệ an toàn hệ thống.
Máy làm lạnh nớc chính là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điều hoà trung tâm n-
ớc. Máy làm lạnh nớc gồm 2 loại: máy làm lạnh nớc giải nhiệt nớc và máy làm lạnh nớc
giải nhiệt gió.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
11
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Hình 1.7. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nớc đơn giản:
1. động cơ; 2. máy nén; 3. bình ngng; 4. tiết lu; 5. bình bay hơi; 6. bơm nớc giải nhiệt; 7.
tháp giải nhiệt; 8. bơm nớc lạnh; 9. dàn FCU; 10. dàn AHU
Máy làm lạnh nớc giải nhiệt nớc (Water Cooled Water Chiller):
Hình 1.8. Máy làm lạnh nớc giải nhiệt nớc
Máy làm lạnh nớc giải nhiệt gió (Air Cooled Water Chiller):
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
12
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Hình 1.9. Máy làm lạnh nớc giải nhiệt gió
Hệ thống điều hoà trung tâm nớc có các u điểm sau:
+ Có vòng tuần hoàn an toàn là nớc nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò rỉ môi chất
lạnh ra ngoài, vì nớc hoàn toàn không độc hại;
+ Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn
định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất;
+ Thích hợp cho các toà nhà nh khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiểu
kiến trúc không phá vỡ cảnh quan;
+ ống nớc nhỏ gọn hơn so với ống gió vì vậy tiết kiệm đợc nguyên vật liệu;
+ Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch,
bụi bẩn, tạp chất, hoá chất và mùi...
+ ít phải bảo dỡng sửa chữa, năng suất lạnh gần nh không bị hạn chế.
Một số nhợc điểm của hệ thống:
+ Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tơi cho các FCU;
+ Vấn đề cách nhiệt đờng ống nớc lạnh và cả khay nớc ngng khá phức tạp đặc biệt do
đọng ẩm vì độ ẩm ở Việt Nam khá cao;
+ Lắp đặt hệ thống khó khăn;
+ Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề;
+ Cần định kỳ sửa chữa, bảo dỡng máy lạnh và các dàn FCU.
Hiện nay đối với công trình lớn và hiện đại ngời ta thờng sử dụng VRVII hoặc hệ thống
Điều hòa Trung tâm nớc. Việc sử dụng hệ thống nào còn phụ thuộc vào yêu cầu chất lợng
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
13
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
của chủ đầu t cũng nh kinh phí ban đầu, liên quan đến bài toán kinh tế kỹ thuật. Sau đây
là bản so sánh giữa hai hệ thống:
Bảng 1.1. So sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hai hệ thống
STT
Các chỉ tiêu
kinh tế kỹ thuật
Hệ thống điều hoà không khí
trung tâm Chiller
Hệ thống điều hoà không khí
kiểu VRV II
I
Các chỉ tiêu thiết kế
(Nhiệt độ, độ ẩm, độ
sạch không khí)
Đảm bảo yêu cầu của công
trình.
Đảm bảo yêu cầu cho công
trình.
II Các chỉ tiêu kỹ thuật
1 Công suất máy
Công suất máy lớn, phù hợp với
công trình lớn và vừa. Số bậc
điều chỉnh nhỏ hơn nhiều.
Với dãy công suất dàn nóng từ
5,8,10, 48 HP và kết hợp với
các dàn nóng khác nhau,có khả
năng thích ứng cao hơn với mọi
nhu cầu năng suất lạnh từ 7 kW
đến hàng ngàn kW.
2 Phơng án kiến trúc
- Hệ thống điều hoà không khí
trung tâm cần nhiều diện tích sử
dụng để bố trí phòng máy,
phòng bơm và phòng điều khiển
trung tâm. Nếu là hệ thống điều
hoà trung tâm giải nhiệt nớc thì
cần diện tích lớn cho bơm nớc
lạnh và bơm nớc giải nhiệt. Cần
diện tích mái cho hệ thống tháp
giải nhiệt.
- Việc bố trí các đờng ống nớc sẽ
gặp khó khăn, dễ ảnh hởng đến
các hệ thống khác.
- Không cần nhiều diện tích để
bố trí thiết bị. Các dàn giải nhiệt
chỉ cần bố trí trên mái, ít ảnh h-
ởng đến các các hệ thống khác
- Đờng ống ga gọn nhẹ, dễ bố trí
đi dới trần.
3 Phơng án xây dựng
- Hệ thống cồng kềnh, việc lắp
đặt phức tạp.
- Lắp đặt các đờng ống nớc, đ-
ờng ống gió sẽ ảnh hởng đến các
hạng mục khác.
- Thời gian thi công lâu, dễ ảnh
hởng đến tiến độ công trình.
- Hệ thống đơn giản dễ lắp đặt,
thi công nhanh, khi thi công
không ảnh hởng đến các hạng
mục khác.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
14
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
4 Kiểu dáng kiến trúc
- Không có nhiều sự lựa chọn
cho các kiểu dáng dàn lạnh. Các
dàn lạnh có kiểu dáng đơn giản,
không phù hợp với công trình có
tính chất hiện đại.
- Các dàn lạnh có hình thức mẫu
mã đẹp, phong phú. Có thể lựa
chọn đợc nhiều kiểu dàn lạnh
cho phù hợp với công trình.
5 Quá trình vận hành
- Hệ thống vận hành phức tạp.
Luôn phải có một bộ phận trực
vận hành hệ thống.
- Hầu hết các toà nhà văn phòng
chỉ chạy máy trong giờ hành
chính, nên các phòng nào thờng
làm việc cả ngoài giờ hành chính
(giám đốc, thông tin liên lạc)
phải lắp riêng thêm hệ cục bộ rất
bất tiện.
- Khi hệ thống vận hành có sự cố
thì phải dừng toàn bộ hệ thống
để sửa chữa bảo dỡng.
- Vận hành đơn giản, vì khả năng
tự động hoá cao nên có khẳ năng
hoạt động hoàn toàn tự động.
- Thuận tiện hơn nhiều vì có thể
sử dụng 24/24h với bất kỳ % tải
lạnh nào, ở bất kỳ phòng nào.
- Khi hệ thống có sự cố ở bộ
phận nào thì chỉ cần kiểm tra bảo
dỡng ở bộ phận đó, hệ thống vẫn
hoạt động bình thòng.
6
Khă năng mở rộng
công suất
Không có khả năng mở rộng
công suất vì sẽ phải thay đổi lại
toàn bộ hệ đờng ống nớc.
Có khả năng mở rộng công suất
bất kỳ.
7 Sởi ấm mùa đông
Hệ TTN giải nhiệt nớc không có
khả năng sởi ấm bằng bơm nhiệt
mà phải dùng dàn sởi điện trở
hoặc nồi hơi. Chỉ có hệ TTN giải
nhiệt gió mới có thể sởi ấm bằng
bơm nhiệt.
Sởi ấm mùa đông dễ dàng với
loại máy 2 chiều bơm nhiệt, giá
máy hầu nh không đắt lắm.
8
Tổn thất do quán tính
nhiệt
Tổn thất quán tính nhiệt rất lớn
nếu sử dụng cho toà nhà văn
phòng làm việc theo giờ hành
chính, vì mỗi lần khởi động lại
máy sau một thời gian dừng dài
phải mất một thời gian mới có
thể sử dụng đợc.
Hệ VRV làm lạnh trực tiếp bằng
ga lạnh nên tổn thất do quán tính
nhiệt là bằng 0.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
15
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
III Chỉ tiêu kinh tế
- Chi phí lắp đặt lớn. Suất đầu t
ban đầu lớn.
- Chi phí vận hành cao do tiêu
thụ điện năng lớn.
- Không có khả năng tính tiền
điện riêng biệt.
- Hệ thống cần có một bộ phận
vận hành và bảo dỡng sửa chữa.
- Suất đầu t ban đầu lớn.
- Chi phí vận hành nhỏ do hệ
thống có dải điều chỉnh tiêu thụ
công suất lớn (từ 10% đến 100
%), tiêu tốn điện năng thấp hơn
- Có khả năng tính tiền điện
riêng biệt.
- Hệ thống vận hành đơn giản
nên không đòi hỏi phải có một
bộ phận kỹ thuật vận hành máy.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
16
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Chơng ii. phân tích công trình và lựa chọn
thông số tính toán
2.1. Giới thiệu về công trình
Công trình TTĐHBCVT Hà Tĩnh với chức năng hoạt động trong lĩnh vực bu chính. Cấu
trúc của tòa nhà gồm 8 tầng, tạo thành một khối thống nhất từ tầng hầm tới tầng mái. Cụ
thể:
a. Mặt bằng tầng hầm (Độ cao: -3,6 m)
Là tầng hầm nên có cầu thang dốc đi xuống, ở giữa là lối ra vào. Bao gồm: khu vực để
xe của nhân viên, của khách, gara bu chính, 1 phòng vệ sinh, khu vực trạm điện và cung
cấp năng lợng cho tòa nhà. Ngoài ra, có 1 phòng giành cho nhân viên bảo vệ và cầu thang
thông tầng.
b. Mặt bằng tầng 1 (Độ cao: 0,0 m)
Ra vào tầng hầm có thể đi từ dới tầng hầm lên hoặc 2 cửa hớng Đông Tây thông với
bên ngoài. Tầng 1 gồm có 2 phòng lớn, mỗi phòng có thể chia ra làm 3 phòng nhỏ giữ chức
năng phục vụ (giao nhận th tín, bu phẩm, chuyển phát nhanh...).
c. Mặt bằng tầng 2 (Độ cao: 3,6 m)
Đi từ tầng 1 lên, tầng 2 có 6 phòng, gồm 2 phòng tiếp khách, 2 phòng thông tin và 2
phòng làm việc.
d. Mặt bằng tầng 3 5 (Độ cao: 7,2 m ứng với tầng 3, là 10,8 m với tầng 4 và 14,4 ứng
với tầng 5).
Từ tầng 3 đến tầng 5 có cấu trúc giống nhau. Mỗi tầng gồm 6 phòng, 4 phòng lớn là
phòng làm việc của nhân viên, 2 phòng nhỏ là phòng làm việc của lãnh đạo.
e. Mặt bằng tầng 6 (Độ cao: 18 m)
Tầng 5 lên tầng 6 thông qua cầu thang thông tầng. Là tầng gồm 3 phòng phuc vụ đời
sống sinh hoạt nh nghỉ ngơi cho nhân viên, 3 phòng còn lại giữ chức năng là phòng đa năng
f. Mặt bằng tầng 7 tầng mái (Độ cao: 21,6 m)
Tầng mái chỉ có 2 phòng kỹ thuật để điều hành hệ thống điện nớc, điều hòa không khí.
Còn lại là khoảng trống để bể nớc và dàn ngoài của hệ thống ĐHKK.
Nh vậy, tòa nhà TTĐHBCVT Hà Tĩnh có chiều cao tổng là 26 m. Từ tầng 1 đến tầng
6 mỗi tầng có 6 phòng chính có thể là phòng làm việc, phòng thông tin, phòng tiếp khách...
Ngoài ra, tại mỗi tầng còn có 1 nhà vệ sinh, 1 cầu thang thông tầng và đại sảnh. Tại đại
sảnh thờng có chậu cảnh, bàn ghế, bình đun nớc nóng... để nhân viên và khách nghỉ ngơi,
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
17
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
th giãn. Các phòng của công trình đều có trần giả, chiều dày trần giả là 600 mm, kết cấu
trần sẽ đợc trình bày rõ ở phần sau.
Nh chúng ta đã biết, khí hậu Việt Nam nóng ẩm, ma nhiều. Đặc biệt công trình đặt tại
thị xã Hà Tĩnh, là nơi chịu ảnh hởng của gió Lào có đặc điểm khô và nóng. Vì vậy, để nâng
cao đợc hiệu quả làm việc cũng nh đảm bảo điều kiện tiện nghi cho nhân viên thì việc lắp
đặt ĐHKK cho công trình là thực sự cần thiết.
Dựa vào đặc điểm cấu trúc công trình và yêu cầu của chủ đầu t, hệ thống ĐHKK cần
phải đáp ứng đợc các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo thông số của không khí về nhiệt độ, độ ẩm, độ ồn... theo TCVN về thông
gió và ĐHKK;
+ Lợng không khí tơi cần đảm bảo 20 m
3
/h.ngời;
+ Không khí tuần hoàn trong nhà phải thông thoáng, bố trí quạt thải trên nóc, tránh
hiện tợng không khí từ các khu vệ sinh lan ra hành lang vào phòng;
+ Thiết kế hành lang, đại sảnh làm phòng đệm để tránh hiện tợng sốc nhiệt;
+ hệ thống ĐHKK có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh và sởi nhằm tiết kiệm điện
năng và giảm chi phí vận hành;
+ Các thiết bị của hệ thống cần có độ tin cậy cao, vận hành tin cậy, đảm bảo mỹ quan
cho công trình.
Dựa vào đặc điểm cấu trúc công trình và yêu cầu của nhà đầu t ta có bảng 2.1 thống kê
về thông số công trình.
Ký hiệu: Rxy
+ R: phòng;
+ x : chỉ số tầng;
+ y : chỉ số phòng, xem bản vẽ mặt bằng.
Ký hiệu công năng của các phòng:
+ PLV: phòng làm việc;
+ PLĐ: phòng lãnh đạo;
+ PK: phòng khách;
+ PNN: phòng nghỉ ngơi;
+ PĐN: phòng đa năng;
+ PTT: phòng điều hành thông tin bu điện;
+ PKT: phòng kỹ thuật.
Theo bảng (3.2). [1], mật độ định hớng cho số mét vuông sàn cho một ngời ứng với văn
phòng là 6 ữ 20 m
2
/ngời. ở đây lấy 8 m
2
/ngời.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
18
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Bảng 2.1. Thông số và kích thớc các phòng và các tầng của tòa nhà
Tầng R1 R2 R3 R4 R5 R6
1
Công năng PLV PC PLV PLV PLV PLV
Diện tích, m
2
51 40 51 42 32 42
Chiều cao, m 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2
Số ngời, n 6 5 6 5 4 5
2
Công năng PTK PTK PLV PTT PTT PLV
Diện tích, m
2
42 33 42 42 33 42
Chiều cao, m 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2
Số ngời, n 5 4 5 5 4 5
3ữ5
Công năng PLV PLV PLV PLV PLD PLV
Diện tích, m
2
47 33 47 47 33 47
Chiều cao, m 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2
Số ngời, n 6 4 6 6 1 6
6
Công năng PDN PDN PDN PNN PNN PNN
Diện tích, m
2
42 33 42 42 33 42
Chiều cao, m 3 3 3 3 3 3
Số ngời, n 5 4 5 5 4 5
7
Công năng - PKT - - PKT -
Diện tích, m
2
- 38,6 - - 37,6 -
Chiều cao, m - 3 - - 3 -
Số ngời, n - 3 - - 3 -
2.2. Thông số tính toán
2.2.1. Chọn cấp điều hòa
Theo TCVN 5687 1992, ĐHKK đợc chia làm 3 cấp nh sau:
+ Hệ thống ĐHKK cấp 1: duy trì đợc thông số trong nhà ở mọi phạm vi biến thiên nhiệt
ẩm ngoài trời cả về mùa hè (cực đại) và mùa đông (cực tiểu);
+ Hệ thống ĐHKK cấp 2: duy trì thông số trong nhà ở một phạm vi cho phép với mức
độ sai lệch không quá 200h một năm khi có biến thiên nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời cực đại
và cực tiểu;
+ Hệ thống ĐHKK cấp 3: duy trì đợc thông số trong nhà ở một phạm vi cho phép với
độ sai lệch không quá 400 h một năm.
Cấp ĐHKK quy định sai lệch cho phép các thông số trong nhà nhng thực chất lại liên
quan đến việc chọn thông số ngoài trời nên đợc sắp xếp vào thông số ngoài nhà.
Cấp ĐHKK đợc chọn dựa vào các yêu cầu sau:
+ Yêu cầu về sự quan trọng của ĐHKK đối với công trình;
+ Yêu cầu của chủ đầu t;
+ Khả năng vốn đầu t ban đầu.
Điều hòa cấp 1 có u điểm là độ tin và tính chính xác cao nhng đòi hỏi chi phí rất lớn. Vì
vậy, chỉ sử dụng đối với công trình quan trọng hoặc cho quá trình sản xuất công nghệ có
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
19
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt. Ví dụ nh lăng chủ tịch Hồ Chí Minh, các phân xởng sản
xuất linh kiện điện tử, quang học, cơ khí chính xác, các phân xởng sản xuất thuốc hoặc dợc
liệu đặc biệt quan trọng.
Điều hòa cấp 2 ứng dụng trong công trình ít quan trọng hơn: khách sạn 5 sao, bệnh viện
Quốc tế, nhà Quốc hội...
Điều hòa cấp 3 tuy có độ tin cậy không cao nhng chi phí đầu t thấp nên đợc sử dụng
trong các công trình dân dụng, nơi công cộng: nhà hát, rạp chiếu phim, khách sạn, nhà
hàng, bệnh viện, siêu thị, văn phòng, công sở... Qua phân tích đặc điểm công trình Nhà
trung tâm điều hành BCVT bu điện tỉnh Hà Tĩnh, ta chọn ĐHKK cấp 3 bởi lý do sau:
+ Đây là một công trình mang tính công cộng, không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ
nhiệt ẩm, số lợng ngời trong công trình thờng xuyên thay đổi vì vậy việc duy trì chính xác
các thông số nhiệt ẩm trong nhà với mọi phạm vi nhiệt độ ngoài trời là rất khó.
+ Là công trình phục vụ công việc trong giờ hành chính, vì vậy nhu cầu dùng điều hoà là
không thờng xuyên. Nếu lựa chọn hệ thống điều hoà cấp 1 hoặc cấp 2 thì chi phí đầu t, lắp
đặt và vận hành hệ thống là rất lớn, sẽ trở nên rất lãng phí so với mức độ quan trọng của
công trình.
2.2.2. Chọn thông số tính toán trong nhà
Thông số tính toán trong nhà: nhiệt độ (t
T
) và độ ẩm (

T
) đợc lựa chọn tùy vào yêu cầu
công nghệ hay tiện nghi, có xét đến tính kinh tế. Đối với các công trình công cộng: văn
phòng, hội trờng, nhà văn hóa, công sở, rạp chiếu phim... thông số tính toán đợc chọn theo
yêu cầu vệ sinh, nếu điều kiện cho phép nên chọn theo yêu cầu tiện nghi.
Công trình thiết kế đợc đặt ở thị xã Hà Tĩnh, khí hậu trong năm đợc chia làm 2 mùa:
mùa đông và mùa hè. Thông số tính toán sẽ đợc chọn theo từng mùa.
Thông số tính toán trong nhà đợc lựa chọn dựa vào TCVN 5687 1992. Tuy nhiên, các
phòng có công năng và trạng thái lao động khác nhau thì thông số trạng thái là khác nhau.
Đối với hành lang hoặc không gian đệm sử dụng với mục đích để đảm bảo sức khỏe, tránh
gây hiện tợng sốc nhiệt thì nhiệt độ đợc chọn sai khác một chút so với phòng chức năng.
Theo TCVN 5687 1992 [1] các thông số vi khí hậu tối u thích ứng với các trạng thái lao
động khác nhau của con ngời đợc cho trong bảng 2.2. Trong đó: t - nhiệt độ,

- độ ẩm t-
ơng đối và

là tốc độ gió không khí.
Bảng 2.2. Thông số vi khí hậu tối u thích ứng với các trạng thái lao động
Trạng thái
Lao động
Mùa đông Mùa hè
t,
0
C
, % , m/s
t,
0
C
, % , m/s
Nghỉ ngơi
20 ữ 24 60 ữ 75 0,1 ữ 0,3 24 ữ 27 60 ữ 75 0,3 ữ 0,5
Lao động nhẹ
20 ữ 24 0,3 ữ 0,5 24 ữ 27 0,5 ữ 0,7
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
20
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Lao động vừa
20 ữ 22 0,3 ữ 0,5 23 ữ 26 0,7 ữ 1,0
Lao động nặng
18 ữ 20 0,3 ữ 0,5 22 ữ 25 0,7 ữ 1,5

Điều kiện tiện nghi của con ngời đợc chọn nh sau:
Vào mùa hè:
+ Nhiệt độ trong nhà t
T


= 25
0
C
+ Độ ẩm trong nhà
T
= 65 %
Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị I d của không khí ẩm ta tìm đợc các thông số
còn lại của không khí là:
+ Entanpy: I
T


= 57,9 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: d
T


= 14,9 g/ kg
Vào mùa đông:
+ Nhiệt độ trong nhà t
T


= 20
0
C
+ Độ ẩm trong nhà
T
= 65 %
Từ các thông số trên dựa vào đồ thị I d của không khí ẩm ta tìm đợc các thông số còn
lại:
+ Entanpy: I
T


= 44,1 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: d
T


= 9,5 g/ kg
Đối với các hành lang, để tránh sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa các vùng gây ra cho
con ngời sự mất nhiệt đột ngột và sẽ dẫn đến tình trạng bị choáng ta chọn không gian hành
lang làm không gian đệm. Nhiệt độ và độ ẩm của không gian đệm đợc chọn nh sau:
Vào mùa hè:
+ Nhiệt độ không gian đệm: t
Đ


= 30
0
C
+ Độ ẩm không gian đệm:
Đ


= 65 %
Dựa vào đồ thị I d của không khí ẩm ta có các thông số còn lại nh sau:
+ Entanpy: I
Đ


= 74,5 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: d
Đ


= 17,4 g/ kg
Vào mùa đông:
+ Nhiệt độ trong không gian đệm: t
Đ
= 18
0
C
+ Độ ẩm trong không gian đệm:
Đ
= 65 %
Dựa vào đồ thị I d của không khí ẩm ta có đợc các thông số còn lại là:
+ Entanpy: I
Đ
= 39,1 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: d
Đ
= 8,4 g/ kg
Bảng 2.3. Thông số tính toán trong nhà
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
21
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
2.2.3. Chọn các thông số tính toán ngoài trời
Thông số tính toán ngoài trời t
N
và đợc chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088
1985 và TCVN 5687 1992. [1]. Đối với hệ thống điều hoà không khí cấp 3 trạng thái
không khí ngoài trời đợc chọn nh sau:
Mùa hè :
+ Nhiệt độ ngoài trời đợc chọn là t
tb max
chính là nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất;
+ Độ ẩm ngoài trời đợc chọn là
1513


chính là độ ẩm lúc 13 ữ 15 h của tháng nóng
nhất.
Mùa đông:
+ Nhiệt độ ngoài trời đợc chọn là t
tb min
chính là nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất;
+ Độ ẩm ngoài trời đợc chọn là chính là độ ẩm lúc 13 ữ 15 h của tháng lạnh nhất.
Theo bảng 1.8. [1] thông số tính toán ngoài trời ở khu vực Hà Tĩnh đợc chọn nh sau:
Bảng 2.4. Thông số tính toán ngoài trời
Không gian Mùa
Thông số
Nhiệt độ,
0
C Độ ẩm, %
Entanpy
kJ/kg
Độ chứa ẩm
g/kg
Ngoài trời
Mùa hè 33,9 59 85,8 20,3
Mùa đông 15,7 76 37,5 8,5
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
Không gian Mùa
Thông số
Nhiệt độ,
0
C Độ ẩm, %
Entanpy
kJ/kg
Độ chứa ẩm
g/kg
Trong nhà
Hè 25 65 57,9 12,9
Đông 20 65 44,1 9,5
Không gian
đệm
Hè 30 65 74,5 17,4
Đông 18 65 39,1 8,4
22
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
Chơng iii. tính toán cân bằng nhiệt
Đây là chơng rất quan trọng trong các khâu tính toán thiết kế hệ thống ĐHKK cho
một công trình. Trong chơng này ta sẽ tập trung tính toán lợng ẩm thừa W
T
và nhiệt thừa
Q
T
. Từ đó, xác định đờng tia quá trình, kiểm tra hiện tợng đọng sơng, đọng ẩm trên vách.
Hiện nay có rất nhiều phơng án tính toán cân bằng nhiệt ẩm khác nhau nhng có hai ph-
ơng pháp hay dùng là phơng pháp truyền thống và phơng pháp Carrier. Phần tính toán cân
bằng nhiệt ẩm ở đây đợc thực hiện theo phơng pháp truyền thống.
Dựa vào phần phân tích đặc điểm kết cấu công trình, yêu cầu của chủ đầu t và bản vẽ
mặt bằng xây dựng ta có:
- Nhiệt của tầng 1, tầng 2, tầng 6, tầng 7 tính riêng cho từng tầng;
- Nhiệt từ tầng 3 đến tầng 5 chỉ tính cho một tầng, 2 tầng còn lại lấy kết quả tơng tự,
do có cấu trúc xây dựng và yêu cầu công năng giống nhau.
3.1. Tính cân bằng nhiệt
Theo phơng pháp truyền thống, nguồn nhiệt thừa bao gồm:
- Nhiệt tỏa từ tất cả các nguồn trong phòng;
- Nhiệt thẩm thấu qua các kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ.
Theo công thức (3.1). [1] ta có phơng trình cân bằng nhiệt tổng quát:
Q
T
= Q
toả
+ Q
tt
Q
T
nhiệt thừa trong phòng, W;
Q
toả


nhiệt toả ra trong phòng, W ;
Q
tt
nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ, W.
+ Q
T
> 0 : nhiệt thừa;
+ Q
T
< 0 : nhiệt thiếu.
3.1.1. Tính toán nhiệt tỏa
Q
toả
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+

Q
4
+ Q
5
+ Q
6
+ Q
7
+ Q
8
, W
Trong đó:
Q
1
nhiệt toả ra từ máy móc;
Q
2
nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng;
Q
3
nhiệt toả ra từ ngời;
Q
4
nhiệt toả ra từ bán thành phẩm;
Q
5
nhiệt toả ra từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt;
Q
6
nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua cửa kính;
Q
7
nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che;
Q
8
nhiệt toả ra do rò lọt không khí qua cửa.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
23
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
3.1.1.1. Nhiệt toả ra từ máy móc Q
1
Để tính đợc nhiệt tỏa ra từ máy móc ta cần xác định đợc công suất cơ điện của máy, coi
điện năng biến hoàn toàn thành nhiệt năng. Nhiệt tỏa ra từ máy móc ở 2 mùa là nh nhau.
Theo công thức (3.12). [1] ta có nhiệt tỏa ra từ máy móc:
Q
1
= N
đc
.K
tt
.K
đt
.(
1

- 1 + K
T
), W
Trong đó:
N
đc
công suất động cơ lắp đặt của máy, W;
K
tt
hệ số phụ tải;
K
đt
hệ số đồng thời;
K
T
hệ số thải nhiệt;
hiệu suất làm việc thực của động cơ.
Nh đã giới thiệu trong phần đặc điểm công trình, các phòng của tòa nhà chủ yếu là
phòng làm việc nên máy móc chủ yếu là máy văn phòng: máy tính, máy in, quạt. Đối với
mỗi phòng làm việc ta tính số ngời bằng số máy tính. Cả phòng sẽ có một máy in. Trên
thực tế phòng chờ, phòng tiếp khách và phòng nghỉ ngơi số máy sẽ là rất ít, thậm chí là
không có nhng để tính dự phòng ta vẫn tuân thủ quy định trên.
Máy tính, máy in là một thiết bị điện tử nên lợng nhiệt thải ra có thể lấy đúng bằng công
suất điện tử của mỗi máy. Vì vậy, các hệ số phụ tải K
tt
, hệ số thải nhiệt K
t
, và hiệu suất làm
việc thực của động cơ đều lấy bằng 1. Mặt khác, do máy tính tại các công sở lấy bằng 1.
Công suất của một máy tính là 250 W, công suất của máy in là 100W. Nh vậy nhiệt tỏa
ra do máy tính ở từng phòng đợc xác định theo công thc cụ thể sau:
Q
1
= n. 250 +100, W
Với n là số ngời trong phòng dùng điều hòa.
Ví dụ tính toán cho phòng cụ thể:
+ Phòng 1 tầng 1 có diện tích sử dụng là 51 m
2
, có 6 máy tính và một máy in. Nhiệt tỏa
ra do máy móc của phòng là: Q
1
11


= 6.250 + 100 = 1600 W.
+ Phòng 3 tầng 6 có diện tích sử dụng là 42 m
2
, có 5 máy tính và một máy in. Nhiệt tỏa
ra do máy móc của phòng là: Q
1
61


= 5.250 + 100 = 1350 W.
Dựa vào số liệu của bảng 2.1, kết quả tính Q
1
của các phòng còn lại của các tầng đợc
tổng hợp nh trongbảng 3.1
Bảng 3.1. Nhiệt toả từ máy móc, Q
1
, W
Q
1
(W): nhệt tỏa do máy móc
Tầng
R1 R2 R3 R4 R5 R6
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
24
Trờng Đại học GTVT TTB Lạnh - Nhiệt 43
1
1600 1350 1600 1350 1100 1350
2
1600 1350 1600 1350 1100 1350
3 ữ 5
1600 1100 1600 1600 850 1600
6
1350 1100 1350 1350 1100 1350
7 (Mái)
- 850 - - 850 -
Q
1


= 51050 W
Nh vậy, nhiệt tỏa ra do máy móc thiết bị của tất cả các phòng ở các tầng là :
Q
1
= 51050 W
3.1.1.2 Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng Q
2
Theo công thức (3.13). [1], nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng đợc xác định nh sau:
Q
2
= N
cs
, W
N
cs
tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, W. N
cs
thờng đợc tính theo tiêu
chuẩn chiếu sáng.
Tòa nhà TTĐHBCVT bao gồm chủ yếu là các phòng làm việc, văn phòng nên nhiệt tỏa
do đèn chiếu sáng có thể tính theo mét vuông sàn. Theo yêu cầu của nhà đầu t và t vấn thì
công suất chiếu sáng trên mỗi mét vuông sàn là 12 W/m
2
, tính giống nhau cho cả 2 mùa.
2
Q
= A.F , W
Trong đó:
+ F: diện tích sàn, m
2
;
+ A: năng suất chiếu sáng trên mỗi m
2
sàn, W/m
2.
. Ta lấy A = 12 W/m
2
.
.
Ví dụ tính toán cho phòng cụ thể:
+ Phòng 1 tầng 1 có diện tích sử dụng là 51 m
2
. Nhiệt tỏa ra do các nguồn sáng nhân
tạo là: Q
2
11


= 12. 51 = 612 W.
+ Phòng 3 tầng 5 có diện tích sử dụng là 47 m
2
. Nhiệt tỏa ra do do các nguồn sáng nhân
tạo là: Q
2
53

= 12. 47 = 564 W.
Dựa vào số liệu của bảng 2.1, kết quả tính Q
2
của các phòng còn lại của các tầng đợc
tổng hợp nh trong bảng 3.2 nh sau:
Bảng 3.2. Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng, Q
2
, W
Q
2
(W): nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng
Tầng R1 R2 R3 R4 R5 R6
1 612 480 612 504 384 504
2 504 396 504 504 396 504
3 ữ 5
564 396 564 564 396 564
6 504 396 504 504 396 504
7 (Mái) - 463 - - 451 -
Q
2
= 18770 W
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thùy Dung
25

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×