Thiết kế hệ thống điều hòa không khí vrv cho khách sạn khánh linh gia lai

Giới thiệu về điều hòakhông khí, vai trò và phân loại các hệ thống điều hòa không khí, lựa chọn thông sốtính toán và sơ đồ điều hòa không khí; CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT Chương này nhằm t

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Mã sinh viên: 1811504310137 Lớp: 18N1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT

CHUYÊN NGÀNH: CƠ NHIỆT ĐIỆN LẠNH

Đà Nẵng, 06 /2022

Nhận xét của giáo viên phản biện

Tên đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho khách sạn Khánh Linh GiaLai.

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân

Mã SV: 1811504310137 Lớp: 18N1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ

HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VRV

Giới thiệu tổng quan về khách sạn Khánh Linh, tỉnh Gia Lai Giới thiệu về điều hòakhông khí, vai trò và phân loại các hệ thống điều hòa không khí, lựa chọn thông sốtính toán và sơ đồ điều hòa không khí;

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT

Chương này nhằm tính toán tổng các nguồn nhiệt, nguồn ẩm toả vào phòng và chọn sơ

đồ điều hoà không khí để tính toán năng suất lạnh yêu cầu của phòng điều hoà Ngoài

ra, còn phải kiểm tra tránh xảy ra hiện tượng đọng sương ở vách bao che kể cả cửakính;

CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀUHÒA

Chương này nhằm tính chọn các thiết bị của hệ thống như dàn lạnh, dàn nóng, bộRefnet;

CHƯƠNG 4: BỐ TRÍ LẮP ĐẶT VÀ TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG VRV

Chương này nhằm xác định vị trí lắp đặt các đường ống gió: gió cấp, gió hồi, giótươi…tính chọn các miệng thổi, miệng hút, tính chọn quạt gió;

CHƯƠNG 5: TÍNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI

Chương này nhằm tính toán lưu lượng gió tươi, thiết bị phụ của đường ống gió;

CHƯƠNG 6: BẢN VẼ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

Hoàn thành bản vẽ, trình bày được nguyên lí hoạt động;

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VRV CHO

KHÁCH SẠN KHÁNH LINH - GIA LAI

- Các thông số tính toán ngoài trời và các thông số tiện nghi trong nhà: chọn theo điều kiện khí hậu Gia Lai

- Công trình: Khách sạn Khánh Linh - Gia Lai

- Tổng quan về các hệ thống điều hòa không khí, đi sâu tìm hiểu về hệ thống điềuhòa không khí VRV

- Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho Khách sạn Khánh Linh - Gia Lai

- Tính toán khí động đường ống, tính toán hệ thống cấp gió tươi

- Bản thuyết minh dày 50-70 trang

- Bản vẽ: Tối thiểu 04 bản vẽ Vẽ trên giấy A0

1 Bản vẽ Sơ đồ nguyên lý hoạt động tổng quát của hệ thống ĐHKK

ThS Nguyễn Công Vinh

ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới Do đó điều hoà không khíchiếm một vị trí quan trọng trong đời sống sinh hoạt và cả trong công nghiệp Khi màđời sống kinh tế nâng cao thì nhu cầu về điều hoà càng cao, có thể nói hầu như trongtất cả các cao ốc, văn phòng , khách sạn,bệnh viện, nhà hàng, một số phân xưởng…,

đã và đang xây dựng đều trang bị hệ thống điều hoà không khí Mục đích của việc điềuhoà không khí là tạo ra môi trường vi khí hậu thích hợp cho điều kiện sinh lý của conngười và nâng cao độ tin cậy hoạt động của các trang thiết bị công nghệ

Với đề tài “Thiết kế hệ thống điều hoà không khí khách sạn Khánh Linh Gia Lai” saukhi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của cô: ThS.Nguyễn Thị Hồng Nhung về đề tài này đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích vàkinh nghiệm cho công việc tương lai sau này

Trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp với sự nổ lực của bản thân cùng với sựhướng dẫn tận tình của cô: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung cùng các thầy cô khác trongkhoa, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành Trong cuốn thuyết minh này em đã

cố gắng trình bày một cách trọn vẹn và mạch lạc từ đầu đến cuối tuy nhiên vẫn còn vàisai sót, lại một phần do kiến thức còn hạn chế Vì vậy em mong muốn có được sự chỉbảo quí báu của thầy cô Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày14 tháng 02 năm

i

Tôi tên là: Lê Hoàng Duy Tân, sinh viên lớp 18N1, ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt,trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, Đại học Đà Nẵng Tôi xin cam kết, đồ án này làsản phẩm của tôi và do chính bản thân tôi tự tính toán và thiết kế Mọi thông tin thamkhảo từ các tài liệu khác trong đồ án này đều được tôi trích dẫn tài liệu đầy đủ Đồngthời các hành động sao chép từ đồ án này mà chưa được sự cho phép từ tôi thì đượcxem là hành động vi phạm bản quyền của tác giả.

Sinh viên thực hiện

ii

MỤC LỤC

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

LỜI NÓI ĐẦU I CAM ĐOAN II MỤC LỤC III DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VII DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT IX

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 2

1.1.Khái quát về điều hòa không khí: 2

1.1.1 Khái niệm về điều hòa không khí 2

1.1.2 Vai trò của điều hòa không khí 2

1.1.3 Ứng dụng 3

1.2 Ảnh hưởng của điều hòa không khí 3

1.2.1 Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người 3

1.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ 3

1.2.3 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối 3

1.2.4 Ảnh hưởng của tốc độ không khí 4

1.2.5 Nồng độ các chất độc hại 4

1.2.6 Độ ồn 4

1.3 Phân loại điều hòa không khí 4

1.3.1 Phân loại theo cấp 4

iii

1.4 Giới thiệu hệ thống điều hòa VRV 5

1.4.1 Tổng quan về điều hòa VRV 5

1.4.2 Phân loại hệ thống điều hòa trung tâm VRV Gồm 4 loại: 6

1.4.3 Những lợi thế của hệ thống VRV về sử dụng: 7

1.5 Giới thiệu sơ lược về công trình 7

1.6 Chọn thông số khí hậu cho công trình 8

1.6.1 Chọn cấp hệ thống điều hòa 8

1.6.2 Chọn thông số thiết kế ngoài trời 8

1.6.3.Thông số tính toán trong nhà 10

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT ẨM, NHIỆT THỪA 11

2.1 Xác định lượng nhiệt thừa 11

2.1.1 Dòng nhiệt do máy móc, thiết bị tỏa ra Q1 11

2.1.2 Nhiệt tỏa từ các nguồn sáng nhân tạo Q2 11

2.1.3 Nhiệt do người tỏa ra Q3 13

2.1.4 Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4 14

2.1.5 Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5 14

2.1.6 Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời vào phòng Q6 14

2.1.7.Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7 20

2.1.8 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 22

2.1.9.Tính tổng nhiệt thừa của phòng 28

2.2.Xác định lượng ẩm thừa W T 29

2.2.1.Lượng ẩm do người tỏa ra W1 29

2.2.2 Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2 30

2.2.3 Lượng ẩm bay hơi từ sàn ướt W3 31

2.2.4 Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào tỏa ra W4 31

iv

CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ.31

3.1 Chọn sơ đồ điều hòa không khí mùa hè 31

3.1.1 Sơ đồ thẳng 31

3.1.2 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp 32

3.1.3 Sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp 33

3.1.4 Sơ đồ phun ẩm bổ sung 36

3.1.5 Chọn sơ đồ điều hòa không khí 37

3.2 Tính toán sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp 37

3.2.1 Xác định các điểm nút trên đồ thị I- d 37

3.2.2 Năng suất lạnh yêu cầu Q 0 40

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG 41

4.1 Lựa chọn hãng sản xuất 41

4.2 Tính chọn dàn lạnh 41

4.2.1 Chọn loại dàn lạnh 41

4.2.2 Chọn dàn lạnh 42

4.3 Tính chọn dàn nóng 43

4.4 Tính chọn bộ chia gas đường ống dẫn môi chất lạnh 44

4.4.1 Nguyên tắc chọn 44

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ 47

5.1 Giới thiệu và chọn phương pháp tính đường ống gió 47

5.1.1 Phân loại 47

5.1.2 Chọn loại đường ống gió 48

5.1.3 Phương pháp tính toán 49

5.2 Tính toán hệ thống đường ống gió theo phương pháp ma sát đồng đều 51

5.2.1 Đặc điểm công trình 51

v

5.2.3.Tính toán đường ống gió cấp 51

5.2.4.Tính toán đường ống gió hồi 52

5.3 Chọn miệng thổi, hút 52

5.3.1.Phân loại miệng gió 52

5.3.2 Chọn miệng gió 53

5.4 Chọn quạt cấp gió tươi 53

5.4.1 Tính tổn thất ma sát trên đường ống gió 53

5.4.2 Tính tổn thất cục bộ trên đường ống gió 53

5.4.3 Tính chọn quạt 54

KẾT LUẬN 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1 1 Nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời 8

Bảng 1 2: Thông số tính toán ngoài trời 9

Bảng 1 3: Bảng thông số tính toán trong nhà và ngoài trời 10

YBảng 2 1 Tính toán nhiệt tỏa ra do máy móc, thiết bị Q1 11

Bảng 2 2 Nhiệt tỏa từ các nguồn sáng nhân tạo Q2 12

Bảng 2 3 Nhiệt do người toả ra Q3 13

Bảng 2 4 Xác định giá trị R’’ 16

Bảng 2 5 Lượng nhiệt bức xạ qua kính Q61 16

Bảng 2 6 Thông số vật liệu xây tường bao 18

Bảng 2 7 Lượng nhiệt truyền qua tường bao do bức xạ 19

Bảng 2 8 Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che Q62 19

Bảng 2 9 Tính toán nhiệt do không khí mang vào Q7 21

Bảng 2 10.Thông số vật liệu xây tường bao 23

Bảng 2 11 Tính toán nhiệt truyền qua tường bao Q8tb 23

Bảng 2 12 Thông số vật liệu xây tường ngăn 24

Bảng 2 13 Tính toán nhiệt truyền qua tường ngăn Q8tn 25

Bảng 2 14.Tính toán nhiệt truyền qua kính Q81k 26

Bảng 2 15 Thông số vật liệu trần 27

Bảng 2 16.Nhiệt truyền qua trần 27

Bảng 2 17.Thông số vật liệu sàn 28

Bảng 2 18 Nhiệt truyền qua sàn 28

Bảng 2 19 Tổng nhiệt thừa của phòng 28

Bảng 2 20 Kết quả tính toán ẩm thừa do người tỏa ra

Bảng 3 1 Thông số điểm V 38

Bảng 3 2 Thông số các nút đã biết 40Y Bảng 4 1: Chọn bộ chia gas đầu tiên theo công suất dàn nóng 44

Bảng 4 2: Chọn bộ chia gas tiếp theo theo công suất dàn lạnh 45

Bảng 4 3: Chọn bộ chia gas dàn nóng theo số modul 45

Bảng 4 4: Chọn ống cho dàn nóng 45

Bảng 4 5: Bảng chọn cỡ ống nối giữa các bộ chia gas dàn lạnh 46 Bảng 4 6: Chọn cỡ ống nối bộ chia gas với dàn lạnh 4

vii

Hình 1 1: Hệ thống điều hòa trung tâm VRV casstle âm trần 6

Hình 1 2: Điều hòa VRV âm trần nối ống gió 6

Hình 1 3: Hệ thống điều hòa trung tâm VRV đặt sàn 6

Hình 1 4 Hệ thống điều hòa trung tâm VRV treo tường Hình 3 1 Sơ đồ thẳng 31

Hình 3 2 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp 32

Hình 3 3 Sơ đồ tuần hoàn 2 cấp có điều chỉnh nhiệt độ thổi vào 33

Hình 3 4 Sơ đồ tuần hoàn 2 cấp có điều chỉnh độ ẩm 35

Hình 3 5 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp có phun ẩm bổ sung 36

Hình 3 6 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp 37

Hình 3 7 Đồ thị I-d cho sơ đồ mùa hè 3 Hình 4 1.Dàn nóng loại tiêu chuẩn 4 Hình 5 1 Treo đỡ đường ống gió 48

viii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Q- Lưu lượng không khí tươi; nhiệt lượng

Vk- Lượng khí CO2 do con người thải ra thông qua hoạt động hít thở

- Nồng độ CO2 cho phép trong không gian cần điều hòa

a - Nồng độ CO2 trong không khí môi trường xung quanh

tT, T- Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng

tN, N- Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí ở ngoài trời

tmax, max- Là nhiệt độ và độ ẩm trung bình của tháng nóng nhất trong năm

ki- Hệ số truyền nhiệt của lớp thứ i

Fi- Diện tích lớp thứ i

N- Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt bên ngoài của kết cấu bao che

RT- Nhiệt trở tỏa nhiệt giữa vách trong với không khí trong nhà

T- Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che

i - Bề dày của lớp vật liệu thứ i

i - Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i

Qtỏa- Nhiệt do các nguồn nhiệt có trong không gian điều hòa tỏa ra

Qt- Nhiệt truyền qua kết cấu bao che do chênh nhiệt độ

Qbx- Nhiệt truyền qua kết cấu bao che do bức xạ

QT- Nhiệt thừa trong không gian điều hòa; 1, 2, 3, 4- Hệ số kể đến độ trong suốt củakính, độ bẩn của kính, độ che khuất của cửa và của hệ thống che nắng

qbx- Cường độ bức xạ mặt trời

- Hệ số hấp thụ của kết cấu bao che

ix

x

g- Lượng ẩm do một người tỏa ra

q- Lượng nhiệt do một người tỏa ra

W- Năng suất làm khô

p1- Tổn thất áp suất trên một mét chiều dài

MỞ ĐẦU

1 Mục đích thực hiện đề tài:

- Hiện nay các hệ thống điều hòa không khí được sử dụng rộng rãi cho các công trình.Ngoài việc duy trì nhiệt độ trong không gian cần điều hòa ở mức yêu cầu, hệ thốngđiều hòa không khí còn có khả năng giữ độ ẩm không khí trong không gian đó ổn định

ở một mức quy định Bên cạnh đó, điều hòa không khí còn có chức năng làm lạnhkhông gian điều hòa

- Khách sạn Khánh Linh là một khách sạn tương đối lớn, dựa trên những ưu điểm vànhược điểm của các hệ thống điều hòa nên ta chọn hệ thống điều hòa vrv cho côngtrình

2 Mục tiêu của đề tài:

- Biết cách giải quyết các vấn đề về kỹ thuật điều hòa không khí vrv;

- Biết cách bố trí các thiết bị, trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống;

- Thuyết minh và bản vẽ trình bày đúng theo quy định

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

- Đồ án được xây dựng trên phạm vi: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí vrv chokhách sạn

- Đối tượng được áp dụng là: Khách sạn Khánh Linh Gia Lai

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 1

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

1.1.Khái quát về điều hòa không khí:

1.1.1 Khái niệm về điều hòa không khí

- Điều hòa không khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, côngnghệ và thiết bị để tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất,chế biến hoặc tiện nghi đối với con người Ngoài nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trongkhông gian cần điều hòa ở mức yêu cầu, hệ thống điều hòa không khí còn phải giữ độkhông khí trong không gian đó ổn định ở mức qui định nào đó Bên cạnh đó, cần phảichú ý đến vấn đề bảo vệ độ trong sạch của không khí, khống chế độ ồn và sự lưu thônghợp lí của dòng không khí

- Có thể chia khái niệm điều hòa không khí thường được mọi người sử dụngthành ba loại với các nội dung rộng, hẹp khác nhau:

+ Điều tiết không khí: Thường được dùng để thiết lập các môi trường thích hợp vớiviệc bảo quản máy móc, thiết bị, đáp ứng các yêu cầu của công nghệ sản xuất, chế biến

cụ thể

+ Điều hòa không khí: Nhằm tạo ra môi trường tiện nghi cho các sinh hoạt của conngười

+ Điều hòa nhiệt độ: Nhằm tạo ra môi trường có nhiệt độ thích hợp

- Như vậy phụ thuộc vào những điều kiện cụ thể khác nhau, việc điều chỉnhnhiệt độ trong không gian cần điều hòa không phải lúc nào cũng theo chiều hướnggiảm so với nhhiệt độ của môi trường xung quanh Tương tự như vậy, độ ẩm củakhông khí cũng có thể được điều chỉnh không chỉ giảm mà còn có khi còn được tănglên so với độ ẩm ở bên ngoài

1.1.2 Vai trò của điều hòa không khí

- Sức khỏe con người là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đếnnăng suất lao động Một trong những nội dung nâng cao sức khỏe con người là tạo racho con người điều kiện vi khí hậu thích hợp Bởi vì nhiệt độ bên trong cơ thể conngười luôn giữ khoảng 37°C Do đó để duy trì ổn định nhiệt độ của phần bên trong cơthể, con người luôn thải ra một lượng nhiệt môi trường xung quanh Quá trình thảinhiệt này thông qua 3 hình thức cơ bản: đối lưu, bức xạ và bay hơi Để quá trình thảinhiệt đó diễn ra thì phải tạo ra một không gian có nhiệt độ và độ ẩm phù hợp với cơthể con người Hệ thống điều hòa không khí để tạo ra mội trường tiện nghi, đảm bảochất lượng cuộc sống cao hơn

- Ngoài nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong không gian cần điều hòa ở mức yêu cầu

hệ thống điều hòa không khí phải giữ độ ẩm không khí trong không gian đó ổn định ở

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 2

một mức quy định nào đó Bên cạnh đó, cần phải chú ý đến vấn đề đảm bảo độ trongsạch của không khí, khống chế độ ồn và sự lưu thông hợp lý của dòng không khí.

- Trong ngành y tế, nhiều bệnh viện đã trang bị hệ thống điều hòa không khítrong các phòng điều trị bệnh nhân để tạo ra môi trường vi khí hậu tối ưu giúp ngườibệnh nhanh chống phục hồi sức khỏe Điều hòa không khí tạo ra các phòng vi khí hậunhân tạo với độ trong sạch tuyệt đối của không khí và nhiệt độ, độ ẩm được khống chế

ở mức tối ưu để tiến hành các quá trình y học quan trọng

1.1.3 Ứng dụng

- Mặc dù hệ thống điều hòa không khí có những tính chất tổng quát đã nêu trên,tuy nhiên trong thực tế người ta thường quan tâm đến chức năng cải thiện và tạo ramôi trường tiện nghi nhằm phục vụ con người là chủ yếu Với ý nghĩa đó, có thể nóirằng, trong điều kiện khí hậu Việt Nam, nhất là ở các tỉnh miền trung, nhiệm vụ của hệthống điều hòa không khí thường chỉ là làm giảm nhiệt độ và độ ẩm của không khí ởbên trong không gian cần điều hòa so với không gian ở bên ngoài và duy trì nó ở vùng

đã quy định

- Điều hòa không khí không chỉ ứng dụng cho các không gian đứng yên như:nhà ở, hội trường, nhà hát, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, văn phòng làm việc Màcòn ứng dụng cho các không gian di động như ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay,

1.2 Ảnh hưởng của điều hòa không khí

1.2.1 Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người

- Trạng thái không khí được biểu thị bởi nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ, độtrong sạch và nồng độ chất độc hại, độ ồn Các đại lượng trên của không khí sẽ tácđộng đến con người và quy trình công nghệ sản xuất

1.2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ

- Nhiệt độ bên trong cơ thể con người luôn giữ ở 370C Để có thể giữ đượcnhiệt độ này người luôn sản sinh ra lượng nhiệt nhiều hơn nhiệt lượng Trong bất kìhoàn cảnh nào con người sản sinh ra lượng nhiệt nhiều hơn nhiệt lượng cơ thể cần đểduy trì ở 370C Vậy lượng nhiệt dư thừa này cần phải thải vào môi trường không khíxung quanh bề mặt bên ngoài cơ thể người bằng hai phương thức truyền nhiệt: đối lưu,bức xạ

- Qua nghiên cứu, thấy rằng con người thấy thoải mái dễ chịu khi sống trongmôi trường không khí có nhiệt độ từ 22 – 270C

1.2.3 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối

- Độ ẩm tương đối của không khí được tính bằng %, không khí chưa bảo hòa <100%, không khí bão hòa = 100% Độ ẩm tương đối của không khí là yếu tố quyếtđịnh tới lượng nhiệt ẩm bay hơi từ cơ thể người vào không khí Qua nghiên cứu ta thấy

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 3

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

con người sẽ cảm thấy dễ chịu khi sống trong môi trường không khí có độ ẩm tươngđối bằng 60 – 70%

1.2.4 Ảnh hưởng của tốc độ không khí

- Ta biết rằng khi tốc độ không khí tăng, lượng nhiệt tỏa ra từ cơ thể bằng đốilưu và bằng bay hơi đều tăng và ngược lại Qua nghiên cứu ta thấy con người sẽ cảmthấy dễ chịu khi tốc độ không khí xung quanh khoảng 0,25 m/s

1.2.5 Nồng độ các chất độc hại

- Khi trong không khí có các chất độc hại chiếm một tỉ lệ lớn thì nó sẽ có ảnhhưởng đến sức khỏe con người Mức độ tác hại của mỗi một chất tùy thuộc vào bảnchất chất khí, nồng độ của nó trong không khí, thời gian tiếp xúc của con người, tìnhtrạng sức khỏe,…

- Các chất độc hại bao gồm các chất chủ yếu sau: Bụi, khí CO2, SO2, NH3,Clo Tuy các chất độc hại có nhiều nhưng trên thực tế trong các công trình dân dụngchất độc hại phổ biến nhất đó là khí CO2 do con người thải ra trong quá trình hô hấp

Vì thế, trong kỹ thuật điều hoà người ta chủ yếu quan tâm đến nồng độ CO2

1.2.6 Độ ồn

- Người ta phát hiện ra rằng khi con người làm việc lâu dài trong khu vực có độ

ồn cao thì lâu ngày cơ thể sẽ suy sụp, có thể gây một số bệnh như: stress, bồn chồn vàgây các rối loạn gián tiếp khác Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh Mặt khác khi

độ ồn lớn có thể làm ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào công việc hoặc đơn giảnhơn là gây sự khó chịu cho con người

- Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế một hệthống điều hòa không khí

1.3 Phân loại điều hòa không khí

- Điều hòa không khí đa dạng về thiết kế và đáp ứng nhiều không gian khácnhau vì thế chúng có cách phân loại dựa trên nhiều tiêu chí Hệ thống này được phânloại như sau:

1.3.1 Phân loại theo cấp

-Hệ thống điều hòa không khí cấp 1: Hệ thống này có khả năng duy trì cácthông số vi khí hậu bên trong với mọi phạm vi thông số ngoài trời, ngay cả ở nhữngthời điểm khắc nghiệt nhất trong năm về mùa hè lẫn mùa đông

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 2: Hệ thống này có khả năng duy trì cácthông số vi khí hậu bên trong với sai số nhỏ hơn 200 giờ trong 1 năm tức tương đươngkhoảng 8 ngày trong 1 năm Điều đó có nghĩa trong 1 năm ở những ngày khắc nghiệtnhất về mùa hè và mùa đông hệ thống có thể có sai số nhất định, nhưng số lượngnhững ngày đó cũng chí xấp xỉ 4 ngày trong một mùa

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 4

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 3: Hệ thống này có khả năng duy trì cácthông số tính toán trong nhà với sai số nhỏ hơn 400 giờ trong 1 năm.

-Hệ thống điều hòa theo các cấp được lựa chọn tùy theo mục đích và nhu cầu sửdụng, dựa trên thực tế của từng công trình xây dựng khác nhau Tuy nhiên, hệ thốngđiều hòa không khí cấp 3 thường được ứng dụng nhiều hơn vì có độ phù hợp cao nhất

1.3.2 Phân loại theo đặc điểm và phạm vi sử dụng điều hòa không khí

• Hệ thống kiểu cục bộ

• Máy diều hòa cửa sổ

• Máy điều hòa kiểu rời

• Hệ thống điều hòa phân tán

• Hệ thống điều hòa không khí vrv

• Hệ thống điều hòa không khí giải nhiệt bằng nước ( water chiller )

1.4 Giới thiệu hệ thống điều hòa VRV

1.4.1 Tổng quan về điều hòa VRV

Điều hòa trung tâm VRV – Giải pháp điều hòa trung tâm cho các tòa nhà lớn, kháchsạn, bệnh viện, biệt thự… VRV là viết tắt của từ tiếng Anh “Variable RefrigerantVolume” Nghĩa là hệ thống điều hòa trung tâm có lưu lượng môi chất có thể thay đổiđược thông qua điều chỉnh tần số dòng điện

-Máy điều hòa dạng VRV chủ yếu dùng cho điều hòa tiện nghi và có các đặc điểm sau:– Tổ hợp ngưng tụ (dàn nóng) có 3 máy nén trong đó có một máy nén điều chỉnh năngsuất lạnh theo kiểu ON – OF còn lại điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điềuchỉnh từ 0 %(đóng) cho đến 100% (hoàn toàn mở) gồm 21 bậc, đảm bảo năng lượngtiết kiệm hiệu quả

– Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với nhu cầu của từng vùng

– Các máy VRV có các dãy công suất kết hợp lắp ghép với nhau thành các mạng đápứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ nhỏ (7KW) đến hàng ngàn KW cho các nhàcao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng

– VRV đã giải quyết tốt vấn đề thu hồi dầu về máy nén nên dàn nóng có thể đặt caohơn dàn lạnh đến 50m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới 15m, đường ốngdẫn môi chất lạnh từ dàn nóng đến dàn lạnh xa tới 100m, Ngoài ra đường ống cũng cóthể kéo dài thêm 60m kể từ nhánh rẻ đầu tiên, tạo điều kiện cho việc bố trí máy dễdàng trong các nhà cao tầng, văn phòng ,khách sạn…

– Do đường ống dẫn gas dài, năng suất lạnh giảm nên người ta dùng máy biến tần đểđiều chỉnh năng suất lạnh và cũng nhờ máy biến tần mà hệ số làm lạnh không nhữngcải thiện mà còn vượt nhiều hệ thống khác

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 5

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

1.4.2 Phân loại hệ thống điều hòa trung tâm VRV Gồm 4 loại:

Hình 1 1: Hệ thống điều hòa trung tâm VRV casstle âm trần

Hình 1 2: Điều hòa VRV âm trần nối ống gió

Hình 1 3: Hệ thống điều hòa trung tâm VRV đặt sàn

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 6

Hình 1 4 Hệ thống điều hòa trung tâm VRV treo tường

1.4.3 Những lợi thế của hệ thống VRV về sử dụng:

+ Hệ thống điều hòa VRV có khả năng hạn chế được tiếng ồn và chống bám bụi rấttốt,

nên được ứng dụng khá rộng rãi, kể cả khu vực đòi hỏi độ ồn thấp

+ Quá trình lắp đặt khá đơn giản và nhanh chóng Không mất quá nhiều thời gian +Vận hành êm ái Có thể tự vận hành hằng năm mà không cần công nhân vận hành.Ngoài ra còn có thể kết nối với trung tâm điều khiển của tòa nhà, tạo điều kiện dễ dàngcho sữa chữa, bảo trì

+ Giá cả ở mức phù hợp

+ Mẫu mã đa dạng

+ Chi tiết lắp ghép có độ tin cậy, tuổi thọ cao

1.5 Giới thiệu sơ lược về công trình

Khách sạn Khánh Linh tại Thành Phố Pleiku - Gia Lai Toàn bộ công trình là mộttoàn nhà có 12 tầng cao 60 m và diện tích 4080 m2 được chia làm nhiều khu vực:

- Tầng 1: là tầng hầm giữ xe

- Tầng 2: được dùng làm đại sảnh và phòng lễ tân

- Tầng 3 -9: các phòng ngủ cho khách

- Tầng 10: căn hộ cho thuê

- Tầng 11,12 tầng thờ, phòng giặt đồ,phòng bếp v.v nên không cần bố trí điều hòakhông khí

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 7

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

1.6 Chọn thông số khí hậu cho công trình

- Cấp 2: có số giờ không đảm bảo 150÷200h/năm dùng phổ cập cho khách sạn, vănphòng, nhà ở, bệnh viện, trường học, hội trường, rạp chiếu bóng, rạp hát, các xưởng in

ấn, vải sợi, thuốc lá,…

- Cấp 3: có số giờ không bảo đảm từ 350÷400h/năm dùng cho các công trình khôngđòi hỏi cao về nhiệt ẩm như căn hộ, nhà ở, các xưởng may mặc, giày da, cơ khí,… màthông gió cơ khí có thể đảm bảo được các thông số trong nhà yêu cầu

- Vì công trình ở đây là khách sạn nên chọn thông số tính toán (TSTT) ứng với cấp 2với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong không gian điều hòa là

m = 150h/năm đến 200h/năm, ứng với hệ số bảo đảm K = 0.983 đến 0.977 – dùngcho các hệ thống ĐHKK đảm bảo tiện nghi nhiệt

1.6.2 Chọn thông số thiết kế ngoài trời

Thông số tính toán ở đây là nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòngcần điều hòa và ngoài trời vào mùa hè

- Thông số tính toán ngoài trời:

Nhiệt độ và độ ẩm không khí ngoài trời ký hiệu là tN, φN Trạng thái của không khíngoài trời được biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm Chọn thông số tínhtoán ngoài trời phụ thuộc vào mùa nóng, mùa lạnh và cấp điều hòa Lấy theo TCVN5687-1992 như sau:

Bảng 1 1 Nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời

0,5[(tmax) + (ttb

max)]0,5[(tmin) + (ttb

ttb min

( ttb max)

( ttb min)

- Trong đó:

+ tmax , tmin là nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệt đối trong năm, đo lúc 13÷15h+ (tmax), (tmin) là độ ẩm tương đối ứng với nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệtđối trong năm

- Tuy nhiên, do hiện nay các số liệu này ở Việt Nam chưa có nên có thể lấy bằng

 (ttb

max) và (ttb

min)+ ttb

Bảng 1 2: Thông số tính toán ngoài trời

vị

Kí hiệu

Kết

Nhiệt độ TB của tháng nóng nhất ở bên ngoài

Tra đồthị I-dDung ẩm của không khí tính toán của bên

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

N 28

1.6.3.Thông số tính toán trong nhà

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

- Nhiệt độ và độ ẩm trong nhà được chọn tùy thuộc vào chức năng của phòng

- Tra theo khu vực và vào mùa hè theo bảng 2.3 (6/TL[1]) Ta chọn được: tT = 24oC, φt

= 50%

Bảng 1 3: Bảng thông số tính toán trong nhà và ngoài trời

vị

Kí hiệu

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 10

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NHIỆT ẨM, NHIỆT THỪA

2.1 Xác định lượng nhiệt thừa

2.1.1 Dòng nhiệt do máy móc, thiết bị tỏa ra Q 1

Tòa nhà sử dụng chủ yếu các thiết bị điện như: máy tính, máy in, máy fax, photo, máy chiếu,vv Nhiệt này được tính bằng tổng các công suất của các thiết

bị trên

Q1= ΣNi, kW -Một số thiết bị thiết bị điện: máy tính , tivi , tủ lạnh,

Bảng 2 1 Tính toán nhiệt tỏa ra do máy móc, thiết bị Q1

100

Máy sấy200

Tủlạnh300

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

2.1.3 Nhiệt do người tỏa ra Q 3

- Nhiệt do người tỏa gồm hai thành phần:

+ Nhiệt hiện: Do truyền nhiệt từ cơ thể con người ra môi trường thông qua đối lưu,bức xạ và dẫn nhiệt qh

+ Nhiệt ẩn: Do tỏa ẩm qw

- Nhiệt toàn phần: q = qh+qw

- Tổn thất do một người tỏa ra được xác định theo công thức:

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 12

+ Nhiệt hiện: Q3h = n.qh.10-3, kW

+ Nhiệt ẩn: Q3w = n.qw.10-3, kW

+ Nhiệt toàn phần: Q3 = ηdt N.q.10dt N.q.10-3, kW

- Trong đó:

+ n: tổng số người trong phòng điều hòa,

+ qh, qw, q [W/người]: nhiệt hiện, nhiệt ẩn và nhiệt toàn phần do một người tỏa ra trongmột đơn vị thời gian, được xác định theo bảng 3.4 (Tr 27/TL[1]), tra bảng ta có: q =

130 W/người

+ ηdt N.q.10dt: hệ số sử dụng không đồng thời vì không phải lúc nào cũng có mặt đầy đủ sốlượng người theo thiết kế Tra bảng 3.3, trang 26, TL[1] , với khu vực khách sạn tachọn ηdt N.q.10dt = 0,4

Ví dụ: Tính nhiệt do người tỏa ra tại phòng ngủ ở tầng 3 với số người là 2:

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

2.1.4 Nhiệt do sản phẩm mang vào Q 4

Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các xí nghiệp, nhà máy,ở đó trong không gianđiều hòa thường xuyên và liên tục có đưa vào và đưa ra các sản phẩm có nhiệt độ caohơn nhiệt độ trong phòng Nhưng ở đây là khách sạn nên Q4=0

2.1.5 Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q 5

Trong khách sạn không có các thiết bị trao đổi nhiệt như lò sưởi, thiết bị sấy,ống dẫnhơi ,…nên Q5=0

2.1.6 Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời vào phòng Q 6

a.Nhiệt bức xạ qua kính Q61

Do các phòng bên ngoài đều được lắp kính bao quanh, nên chịu bức xạ của ánh mặttrời khá lớn Đa số các của kính đều thẳng đứng theo kiến trúc của tòa nhà Bức xạ mặttrời bức xạ vào một mặt tường thẳng đứng nghieng hoặc ngang là liên tục thay đổi.Mặt kính quay hướng đông là nhận nhiệt bức xạ là lớn nhất từ 8h÷ 9h và kết thúc vàvào 12h Mặt kính quay hướng tây nhận bức xạ cực đại từ 16h÷ 17h Vì vậy mức độbức xạ phụ thuộc vào thời gian, cường độ và hướng bức xạ Lượng nhiệt bức xạ nàyxác định gần đúng theo kinh nghiệm:

Tòa nhà sử dụng kính thường có tường che:

+ ds: Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của môi trườngkhông khí trong vùng lắp đặt so với nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nướcbiển là 200C, do có nhiệt độ đọng sương lớn nên đs giảm và được tính theo công thức:

ds = 1 – 0,13.(ts – 20)/10 = 1 – 0,13.(28-20)/10 = 0,896

Với: ts là nhiệt độ đọng sương

Tra đồ thị I-d với các thông số ngoài trời tN = 33,50C, φN = 73% ta có: ts = 280C

mm – Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây mm = 1.0, khi trời có mâychọn mm = 0.85 ( Theo Tr29 TL[1])

+ kh: Hệ số xét tới ảnh hưởng của khung kính Kết cấu khung khác nhau thì mức độche khuất một phần kính dưới các tia bức xạ khác nhau Với khung gỗ kh=1, khungkim loại kh=1,17 ( Theo Tr29 TL[1])

+ k: Hệ số kính, phụ thuộc màu sắc và loại kính khác kính cơ bản và được xác định

theo bảng 3.5 (Tr29/TL[1]), ta chọn loại kính trong dày 6 mm, phẳng với các hệ số:

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

R: Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính cơ bản vào phòng Nó phụ thuộc vào vĩ độ của địaphương nơi đặt công trình, tháng và hướng của tường chịu bức xạ Khi tính toán theo 1hướng cụ thể, lấy giá trị R tương ứng với Rmax Gia Lai nằm ở vĩ độ 20o Bắc Giá trị Rđược xác định dựa theo bảng 3.7 ( Theo Tr30/[TL1]) Ta có bảng sau:

b.Nhiệt lượng bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che Q62

- Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấubao che sẽ dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt Lượng nhiệt này sẽ tỏa ra môi trườngmột phần, phần còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho không khí trongphòng bằng đối lưu và bức xạ Quá trình truyền nhiệt này sẽ có độ chậm trễ nhất định.Mức độ chậm trễ phụ thuộc vào bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng

Lượng nhiệt truyền qua mái, tường do bức xạ và độ chênh nhiệt độ trong phòng vàngoài trời được xác định theo công thức:

Q F k t

Với: F: Diện tích mái ( hoặc tường), m2

k: Hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường ,W/m2.oc

 t t TD t T : Độ chênh nhiệt độ tương đương , 0c

s: Hệ số hấp thụ của mái và tường

N = 20 W/m2.K: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu của không khí bên ngoài

Rnx= R/0,88 W/m2 : Nhiệt bức xạ đập vào mái hoặc tường

R- Nhiệt bức xạ qua kính vào phòng (tra bảng 3.7), W/m2

m – hệ số màu của mái hay tường

Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí Vrv Cho Khách Sạn Khánh Linh Gia Lai

s : Hệ số hấp thụ của tường và mái phụ thuộc màu sắc, tính chất vật liệu, trạngthái bề mặt, tra theo bảng 3.9, tr40,TL1

*Lượng nhiệt truyền qua tường do bức xạ

Bảng 2 6 Thông số vật liệu xây tường bao

, mm

Hệ số dẫn nhiệt λ,W/mK

Lớp gạch thông thườngvới vữa nặng

φ m: hệ số màu của tường, tường màu sáng φ m=0,78

ε S : tường bằng gạch nung màu đỏ mới nên ε S=0,74

Tường hướng đông và Tây tăng thêm 5-10% tùy tường dày hay mỏng, ở đây tường200mm tương đối dày và tính cho lượng nhiệt truyền qua lớn nhất, lấy tăng thêm 10%

Bảng 2 7 Lượng nhiệt truyền qua tường bao do bức xạ

Bảng 2 8 Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che Q62

2.1.7.Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q 7

Khi có độ chênh lệch áp suất trong nhà và ngoài trời nên có hiện tượng rò rỉ không khí

và luôn kèm theo tổn thất nhiệt

- Hệ số kinh nghiệm, lấy theo bảng 3.10, tr41, TL[1]

tN = 33,5C : Nhiệt độ không khí bên ngoài

Sinh viên thực hiện: Lê Hoàng Duy Tân Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung 19