Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khách sạn thắng lợi tp nha trang

Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm, để đảm bảo máy móc, thiết bị làm việc bình thường cần có những yêu cầu nghiêm ngặt về các điều kiện và thông số của không khí như thành phần độ ẩm, nh

1.1 Lịch sử phát triển của điều hòa không khí 3

1.2 Vai trò của điều hòa không khí đối với con người 4

1.3 Vai trò của điều hòa không khí đối với sản xuất 5

1.4 Các hệ thống điều hòa không khí dùng trong thực tế hiện nay 7

1.4.1 Máy điều hòa cục bộ 7

1.4.1.1 Máy điều hòa cửa sổ 7

1.4.1.2 Máy điều hoà hai cụm 8

1.4.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 8

1.4.2.1 Máy điều hoà hai cụm không ống gió 8

1.4.2.2 Máy điều hòa hai cụm có ống gió 8

1.4.2.3 Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa 9

1.4.2.4 Máy điều hòa nguyên cụm 9

1.4.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nước 10

1.4.3.1 Khái niệm chung 10

1.4.3.2 Máy làm lạnh nước (Water chiller) 11

1.4.4 Máy điều hòa VRV 12

Chương 2 KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH VÀ TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 16

2.1 Khảo sát công trình 16

2.2 Thông số môi trường trong nhà và ngoài nhà 21

2.2.1 Chọn cấp điều hòa không khí 21

2.2.2 Chọn thông số thiết kế ngoài nhà 23

2.2.3 Chọn thông số thiết kế trong nhà 23

2.3 Tính toán cân bằng nhiệt ẩm 25

2.3.1 Nhiệt hiện xâm nhập qua kính do bức xạ mặt trời Q11 26

2.3.2 Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ, Q21 28

2.3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 28

2.3.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 31

2.3.5 Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng Q31 31

2.3.6 Nhiệt hiện toả ra do máy móc Q32 32

2.3.10 Các nguồn nhiệt khác 35

2.4 Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí 36

2.4.1 Sơ đồ điều hòa không khí 36

2.4.2 Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF( sensible heat factor): εh 37

2.4.3 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor): hf 38

2.4.4 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor): ht 38

2.4.5 Hệ số đi vòng bypass: BF 38

2.4.6 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF : hef 39

2.4.7 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: tS 39

2.4.8 Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh 39

2.4.9 Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh 40

2.4.10 Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp 40

Chương 3 TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 45

3.1 Lựa chọn hệ thống điều hòa không khí 45

3.2 Chọn dàn lạnh 46

3.3 Chọn dàn nóng 49

3.4 Chọn thiết bị và đường ống 50

3.4.1 Bộ góp gas 50

3.4.2 Bộ chia gas 50

3.4.3 Chọn kích cỡ ống đồng 52

3.5 Hệ thống điện và điều khiển 53

3.5.1 Hệ thống cung cấp điện 53

3.5.2 Hệ thống điều khiển 54

3.6 Hệ thống dẫn nước ngưng 56

Chương 4 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI GIÓ 57

4.1 Hệ thống vận chuyển và phân phối gió 57

4.2 Tính toán hệ thống cung cấp gió tươi 57

4.3 Thiết kế hệ thống đường dẫn gió lạnh 66

4.7 Tăng áp cầu thang 79

4.7.1 Mục đích 79

4.7.2 Tính toán lưu lượng gió cần cung cấp và tổn thất áp suất 81

4.7.3 Bố trí lắp đặt hệ thống tăng áp cầu thang 83

4.7.4 Hệ thống điều khiển quạt tăng áp cầu thang 85

Chương 5 THI CÔNG LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG 86

5.1 Thi công lắp đặt 85

5.1.1 Lắp đặt hệ thống điện điều hòa không khí 86

5.1.2 Lắp đặt dàn nóng, dàn lạnh 87

5.1.3 Lắp đặt hệ thống đường ống dẫn không khí 88

5.1.4 Lắp đặt hệ thống đường ống thải nước ngưng 90

5.2 Công tác vận hành 90

5.2.1 Vận hành máy nén 91

5.2.2 Vận hành các thiết bị tự động 91

5.3 Công tác bảo dưỡng và sửa chữa 91

Chương 6 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 93

6.1 Kết quả khảo sát và tính toán 93

6.1.1 Không gian điều hòa 93

6.1.2 Hệ thống điều hòa không khí 93

6.1.3 Hệ thống vận chuyển và phân phối không khí 96

6.1.4 Hệ thống tăng áp cầu thang 97

6.2 Thảo luận 97

6.2.1 Phương pháp thực hiện đề tài 98

6.2.2 So sánh đối chiếu 98

6.3 Ý kiến đề xuất 102 Tài liệu tham khảo

Phụ lục

MỞ ĐẦU

Điều hòa không khí là một trong những lĩnh vực quan trọng trong đời sống cũng như trong các ngành công nghiệp khác Kinh tế và xã hội càng phát triển thì nhu cầu về điều kiện sinh hoạt và làm việc của con người ngày càng cao

Trong những năm gần đây, kinh tế nước ta phát triển với tỉ lệ tăng trưởng đáng kể, bước đầu thực hiện có hiệu quả công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Cùng với sự phát triển đó thì nhu cầu về thiết bị lạnh cũng tăng theo nhanh chóng Việt Nam là một thị trường đầy tiềm năng của rất nhiều hãng sản xuất, kinh doanh máy và thiết bị dùng cho hệ thống điều hòa không khí

Điều hòa không khí có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người và sản xuất Hệ thống điều hoà không khí tạo ra môi trường tiện nghi, đảm bảo chất lượng cuộc sống cao hơn, đặc biệt với nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, nhiệt độ trung bình năm và độ ẩm tương đối cao Đối với các ngành kinh tế sản xuất, ngày nay người ta không thể tách rời kỹ thuật điều hoà không khí với các ngành khác như cơ khí chính xác, kỹ thuật điện tử và vi điện tử, kỹ thuật phim ảnh, máy tính điện tử, kỹ thuật quang học Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm, để đảm bảo máy móc, thiết bị làm việc bình thường cần có những yêu cầu nghiêm ngặt

về các điều kiện và thông số của không khí như thành phần độ ẩm, nhiệt độ, độ chứa bụi và các loại hoá chất độc hại khác

Đối với sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh, ngoài việc nắm vững các kiến thức cơ bản, các phương pháp tính toán thiết kế thì việc tìm hiểu các công việc liên quan đến lắp đặt, vận hành, sửa chữa… là rất cần thiết

Dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Trần Danh Giang – Trường đại học Nha

Trang, tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho Khách sạn Thắng Lợi – Tp Nha Trang” Đề tài gồm những nội dung chính sau:

Chương 1 Tổng quan về điều hòa không khí

Chương 2 Khảo sát công trình và tính cân bằng nhiệt ẩm

Chương 3 Tính chọn máy và thiết bị hệ thống điều hòa không khí

Chương 4 Tính toán hệ thống vận chuyển và phân phối gió

Chương 5 Thi công lắp đặt và vận hành bảo dưỡng

Chương 6 Kết quả và thảo luận

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài song không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong được sự góp ý của quý thầy cô cùng bạn đọc

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, 30 tháng 6 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Huỳnh Trọng Hưng

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

1.1 Lịch sử phát triển của điều hòa không khí

Ngay từ thời cổ đại con người đã biết dùng lửa sưởi ấm vào mùa đông và dùng quạt hay tìm vào các hang đá mát mẻ vào mùa hè

Năm 1845, bác sĩ người Mỹ là John Gorrie đã chế tạo máy lạnh nén khí đầu tiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông

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

dự án điều hòa không khí bằng máy lạnh nén khí

Năm 1894, Cty Linde đã xây dựng một hệ thống điều hòa không khí bằng máy lạnh ammoniac dùng làm lạnh và khử ẩm không khí mùa hè

Đầu những năm của thế kỷ 20 thì con người đã có những tiến bộ lớn trong lĩnh vực này Đúng vào thời điểm này thì xuất hiện một nhân vật quan trọng đã đưa ngành điều hòa không khí của Mỹ cũng như của thế giới đến một bước phát triển vượt bậc, đó chính là Willis H Carrier Chính ông là người đưa ra định nghĩa điều hòa không khí là kết hợp sưởi ấm, làm lạnh, gia ẩm, hút ẩm, lọc và rửa không khí,

tự động duy trì khống chế trạng thái không khí không đổi phục vụ mọi yêu cầu tiện nghi hoặc công nghệ

Năm 1911, Carrier lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của không khí ẩm và cắt nghĩa tính chất nhiệt của không khí ẩm và các phương pháp xử lý để đạt được các trạng thái không khí yêu cầu Ông là người đi đầu trong việc xây dựng cơ sở lý thuyết cũng như phát minh, thiết kế, chế tạo ra các thiết bị và hệ thống điều hòa không khí

Môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống rất quan trọng và được lựa chon cẩn thận: amoniac, dioxit sunfua độc, CO2 có áp suất ngưng quá cao… Đến năm

1930 hãng Du Pont de Nemours và Co (Mỹ) đã sản xuất ra môi chất lạnh Freon Từ

đó điều hòa không khí mới có những tiến bộ nhảy vọt, và cho đến nay thì điều hòa không khí đã thực sự trở thành không thể thiếu trong cuộc sống của con người cũng như các ngành nghề kinh tế khác của xã hội

Đối với Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Bởi vậy, điều hòa không khí có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống con người và sản xuất Cùng với

sự phát triển của kinh tế cả nước trong những năm gần đây thì nhu cầu về kỹ thuật lạnh nói chung và điều hòa không khí nói riêng đang gia tăng mạnh mẽ Có thể thấy rằng hầu như trong tất cả các nhà cao ốc, văn phòng, bệnh viện, khách sạn, nhiều phân xưởng sản xuất đã được trang bị hệ thống điều hòa không khí nhằm tạo môi trường dễ chịu và tiện nghi cho con người Đối với nước ta nhu cầu về điều hòa không khí là rất lớn, các thiết bị được nhập từ nhiều nước khác nhau ngày một nhiều và hiện đại

1.2 Vai trò của điều hòa không khí đối với con người

Sức khoẻ con người là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất lao động Một trong những nội dung nâng cao sức khoẻ con người là tạo

ra cho con người điều kiện vi khí hậu thích hợp Bởi vì nhiệt độ bên trong cơ thể con người luôn giữ ở khoảng 370C (đối với người bình thường) Do đó để duy trì ổn định nhiệt độ của phần bên trong cơ thể, con người luôn thải ra một lượng nhiệt ra môi trường xung quanh Quá trình thải nhiệt này thông qua 3 hình thức cơ bản: đối lưu, bức xạ và bay hơi Để quá trình thải nhiệt đó diễn ra thì phải tạo ra một không gian có nhiệt độ và độ ẩm phù hợp với cơ thể con người Hệ thống điều hòa không khí để tạo ra môi trường tiện nghi, đảm bảo chất lượng cuộc sống cao hơn

Nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, nhiệt độ trung bình năm và độ ẩm tương đối cao Với nhiệt độ và độ ẩm cao cộng vào đó là bức xạ mặt trời qua cửa kính, nhất là những toà nhà có kiến trúc hiện đại có diện tích kính lớn, thiết bị chiếu sáng, thiết bị điện - điện tử làm cho nhiệt độ không khí trong phòng tăng cao, vượt xa giới hạn tiện nghi nhiệt đối với con người Để đảm bảo cho con người có một môi trường sống thoải mái thì chỉ có điều hòa không khí mới giải quyết được vấn đề nêu trên

Kinh tế nước ta hiện nay đã có bước phát triển đáng kể, đời sống của nhân dân ngày càng được cải thiện, cho nên điều hòa không khí dân dụng đang phát triển mạnh mẽ, do đó mà điều hòa không khí không còn xa lạ với người dân

Trong ngành y tế, nhiều bệnh viện đã trang bị hệ thống điều hòa không khí trong các phòng điều trị bệnh nhân để tạo ra môi trường vi khí hậu tối ưu giúp người bệnh nhanh chóng phục hồi sức khoẻ Điều hòa không khí tạo ra các phòng vi khí hậu nhân 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

1.3 Vai trò của điều hòa không khí đối với sản xuất

Trong công nghiệp, ngành điều hòa không khí đã có bước tiến nhanh chóng Ngày nay người ta không thể tách rời kỹ thuật điều hòa không khí với các ngành khác như cơ khí chính xác, kỹ thuật điện tử và vi điện tử, kỹ thuật phim ảnh, máy tính điện tử, kỹ thuật quang học Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm, để đảm bảo máy móc, thiết bị làm việc bình thường cần có những yêu cầu nghiêm ngặt về các điều kiện và thông số của không khí như thành phần độ ẩm, nhiệt độ, độ chứa bụi và các loại hoá chất độc hại khác Ví dụ như trong ngành công nghiệp kỹ thuật điện thì để sản xuất được dụng cụ điện cần khống chế nhiệt độ trong khoảng từ

200C đến 220C, độ ẩm từ 50 đến 60%

Trong ngành cơ khí, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học, độ trong sạch và ổn định của nhiệt độ và độ ẩm là điều kiện quyết định cho chất lượng, độ chính xác của sản phẩm Nếu các linh kiện, chi tiết của máy đo, kính quang học được chế tạo trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm không ổn định làm cho độ co dãn khác nhau về kích thước của chi tiết sẽ làm giảm độ chính xác của máy móc Bụi thâm nhập vào bên trong máy sẽ làm tăng độ mài mòn giữa các chi tiết dụng cụ chóng

hư hỏng, chất lượng giảm sút rõ rệt

Trong công nghiệp sợi và dệt, điều hòa không khí có ý nghĩa quan trọng Khi

độ ẩm không khí cao, độ dính kết, ma sát giữa các sợi bông sẽ lớn và quá trình kéo sợi sẽ khó khăn, ngược lại độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sợi dễ bị đứt, năng suất kéo sợi sẽ bị giảm

Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, nhiều quá trình công nghệ đòi hỏi có môi trường không khí thích hợp Nếu độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sản phẩm khô hanh, giảm khối lượng và chất lượng sản phẩm Ngược lại độ ẩm quá cao cộng với

nhiệt độ cao thì đó là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển làm giảm chất lượng sản phẩm hoặc phân huỷ sản phẩm Bên cạnh đó lượng nhiệt và hơi ẩm toả ra bên trong phân xưởng tương đối lớn, thường xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu bao che hoặc bề mặt thiết bị, máy móc gây mất vệ sinh tạo điều kiện cho vi khuẩn, vi sinh vật phát triển Tất cả các vấn đề bất lợi đó đều có thể giải quyết bằng điều hòa không khí

Trong công nghiệp chế biến và sản xuất chè, quá trình vo chè, ủ lên men có tác dụng làm cho chất dinh dưỡng trong lá chè tiếp xúc với không khí và oxi hoá kết hợp với các quá trình biến đổi sinh hoá khác tạo ra các axit amin, giữ màu sắc và hương vị thơm ngon của chè Các quá trình này đòi hỏi phải được tiến hành ở điều kiện mát mẻ và độ ẩm thích hợp

Các thông số của môi trường không khí trong các nhà máy sản xuất phim, giấy ảnh cũng cần được duy trì ở mức nhất định và chặt chẽ bằng hệ thống điều hòa không khí Bụi rất dễ bám vào bề mặt phim, giấy ảnh làm giảm chất lượng sản phẩm Nhiệt độ cao trong phân xưởng làm nóng chảy lớp thuốc ảnh phủ trên bề mặt phim Ngược laị độ ẩm cao làm cho sản phẩm dính bết vào nhau

Điều hòa không khí còn tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của bơm nhiệt, một loại máy lạnh dùng để sưởi ấm vào mùa đông Bơm nhiệt thực ra là một máy lạnh với khác biệt là ở mục đích sử dụng Gọi là máy lạnh khi người ta sử dụng hiệu ứng lạnh ở thiết bị bay hơi còn gọi là bơm nhiệt khi sử dụng nguồn nhiệt lấy từ thiết

bị ngưng tụ

Ở các nước tiên tiến, các chuồng trại chăn nuôi của công nghiệp sản xuất thịt sữa được điều hòa không khí để có thể đạt được tốc độ tăng trọng cao nhất, vì gia súc và gia cầm cần có khoảng nhiệt độ, độ ẩm thích hợp để tăng trọng và phát triển Ngoài khoảng nhiệt độ và độ ẩm đó, quá trình phát triển và tăng trọng giảm xuống

và nếu vượt qua giới hạn nhất định chúng có thể bị sút cân hoặc bệnh tật

Còn rất nhiều quá trình công nghệ khác cần đến hệ thống điều hòa không khí

để đảm bảo duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm của không khí thích hợp đem lại

hiệu quả sản xuất cao

1.4 Các hệ thống điều hòa không khí dùng trong thực tế hiện nay

1.4.1 Máy điều hòa cục bộ

Máy điều hoà cục bộ gồm có hai loại chính là máy điều hoà cửa sổ và máy điều hoà loại tách năng suất đến 7 kW (24.000 Btu/h) Đây là loại máy nhỏ, hoạt động hoàn toàn tự động, lắp đặt vận hành, bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy cao, giá thành rẻ thích hợp với các căn hộ nhỏ

Nhược điểm cơ bản của hệ thống là rất khó lắp đặt cho các văn phòng lớn, hội trường, phân xưởng, các toà nhà cao tầng như khách sạn, văn phòng vì khi đó việc

bố trí cụm dàn nóng khó khăn và làm mất cảnh quan của toà nhà

1.4.1.1 Máy điều hoà cửa sổ

Máy điều hoà cửa sổ là loại máy điều điều hòa không khí nhỏ nhất về năng suất lạnh và kích thước cũng như khối lượng Toàn bộ các thiết bị như máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt dàn lạnh, quạt dàn ngưng, các thiết bị điều khiển đều được lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ

Ưu nhược điểm của hệ thống điều hòa cửa sổ:

- Chỉ cần cắm điện là máy chạy không cần công nhân lắp đặt có tay nghề cao

- Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt

- Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi

- Nhiệt độ phòng được điều chỉnh bằng thermostat với độ dao động tương đối lớn, độ ẩm tự biến đổi theo nên không khống chế được độ ẩm, điều chỉnh theo chế độ ON/OFF

- Khả năng làm sạch không khí kém

- Độ ồn cao

- Khó bố trí trong phòng hơn so với loại 2 cụm

- Phải đục một khoảng tường rộng bằng máy điều hòa Không lắp đặt được cho phòng không có tường trực tiếp ngoài trời

- Vốn đầu tư thấp

- Thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình Khó sử dụng cho các toà nhà cao tầng vì làm mất mỹ quan phá vỡ kiến trúc

1.4.1.2 Máy điều hoà hai cụm

Máy điều hoà có hai cụm gồm: cụm trong nhà và cụm ngoài trời Cụm trong nhà gồm dàn lạnh, bộ điều khiển và sử dụng quạt ngang dòng Cụm ngoài trời gồm máy nén, dàn nóng, quạt hướng trục Hai đường nối với nhau bằng các ống gas Máy điều hoà hai cụm có ưu nhược điểm, trong đó việc giảm tiếng ồn trong nhà, rất phù hợp với yêu cầu tiện nghi nên được sử dụng rộng rãi trong gia đình

Ưu điểm của máy điều hoà loại tách là dễ lắp dặt, dễ bố trí dàn lạnh và dàn nóng, ít phụ thuộc hơn vào kết cấu nhà, tiết kiệm diện tích lắp đặt, đảm bảo thẩm

mỹ cao

Nhược điểm chủ yếu là không lấy được gió tươi nên cần có quạt gió tươi, đường ống gas dài hơn, dây điện tốn nhiều hơn, giá thành đắt hơn Khi hoạt động gây ồn bên ngoài làm ảnh hưởng đến các hộ xung quanh,

1.4.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn

1.4.2.1 Máy điều hoà hai cụm không ống gió

Cụm dàn nóng của máy điều hoà tách có kiểu quạt hướng trục thổi nên trên với 3 mặt dàn lạnh, cụm dàn lạnh cũng đa dạng hơn rất nhiều so với loại tách của hệ thống cục bộ, ngoài loại treo tường còn có loại treo trần, giấu trần, kê sàn, giấu tường

Ưu nhược điểm của loại máy này giống như máy cục bộ hai cụm, nhược điểm chính của máy này là không có khả năng lấy gió tươi nên cần có quạt thông gió đặc biệt cho các không gian nhiều người, khi gió lọt qua cửa không đủ cung cấp oxy cho phòng

1.4.2.2 Máy điều hoà tách có ống gió

Máy điều hoà tách có ống gió thường gọi là máy điều hoà thương nghiệp kiểu tách, năng suất lạnh từ 12.000 Btu/h đến 240.000 Btu/h Dàn lạnh được bố trí quạt

ly tâm cột áp cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong phòng rộng hoặc đưa gió đi xa phân phối cho nhiều phòng khác nhau

1.4.2.3 Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa

Đa số các máy điều hòa tách đều có máy nén bố trí chung với cụm dàn nóng Nhưng trong một số trường hợp máy nén lại nằm trong cụm dàn lạnh, người ta gọi

đó là máy nén có dàn ngưng đặt xa

Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa cũng có ưu nhược điểm của máy điều hoà tách, nhưng do máy nén bố trí ở cụm dàn lạnh nên độ ồn trong nhà cao Chính vì điều đó mà máy điều hoà dàn ngưng đặt xa không thích hợp cho điều hoà tiện nghi, chỉ nên dùng loại máy này cho điều hòa công nghệ hoặc thương nghiệp, những nơi chấp nhận được độ ồn của máy

1.4.2.4 Máy điều hòa nguyên cụm

a Máy điều hòa lắp mái

Máy điều hòa lắp mái (Rooftop Air Conditioner) là loại máy điều hòa nguyên cụm có năng suất trung bình và lớn, chủ yếu dùng trong thương nghiệp và công nghiệp Cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn liền với nhau thành một khối duy nhất Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm có cột áp cao Máy được bố trí ống phân phối gió lạnh và ống hồi gió Ngoài khả năng lắp trên mái của phòng điều hoà còn khả năng lắp mái ở ban công hoặc trên mái hiên

Các loại máy điều hoà lắp mái loại đời mới có nhiều ưu điểm hơn như máy nén xoắn ốc nhẹ hơn 10% và gọn hơn 30% so với máy pittông, làm cho kích thước máy gọn nhẹ hơn nhiều Ưu điểm khác của máy nén xoắn ốc là đỡ rung, ít ồn và ít tổn thất thể tích hơn so với máy nén pittông

b Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước

Do bình ngưng của máy giải nhiệt nước rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và không gian lắp đặt lớn như giải nhiệt gió nên thường được bố trí cùng máy nén và dàn bay hơi thành một tổ hợp hoàn chỉnh Toàn bộ máy và thiết bị lạnh như máy nén, bình ngưng, dàn lạnh và các thiết bị khác được bố trí gọn vào trong một vỏ dạng tủ Do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường đi kèm với tháp giải nhiệt và bơm nước Tủ có cửa gió cấp để lắp đường ống phân phối và có cửa gió hồi cũng như cửa gió tươi, các phin lọc trên các đường ống gió

Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước có ưu điểm cơ bản là:

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

- Vận hành kinh tế trong điều kiện thay đổi

- Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên ngành lạnh, vận hành, bảo dưỡng, vận chuyển dễ dàng

- Bố trí dễ dàng trong các phân xưởng sản xuất và các nhà hàng, siêu thị chấp nhận được độ ồn cao

1.4.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nước

1.4.3.1 Khái niệm chung

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

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

120C xuống 70C

- Hệ thống ống dẫn nước lạnh

- Hệ thống nước giải nhiệt

- Nguồn nhiệt để sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ẩm mùa đông thường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở cung cấp

- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằng nước nóng FCU (Fan Coil Unit) hoặc AHU (Air Hanling Unit)

- 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

- Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi và phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh và điều khiển cũng như báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống

Ưu điểm:

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

rỉ môi chất lạnh ra ngoài

- 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 như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiến trúc mà không làm mất cảnh quan

- So với ống gió thì ống nước nhỏ hơn, do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng

- Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao đáp ứng mọi yêu cầu vệ độ sạch bụi bẩn, tạp chất và mùi

- Ít phải bảo dưỡng, sửa chữa

- Năng suất lạnh hầu như không bị hạn chế So với hệ thống điều hoà VRV, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơn nhiều nên dễ kiểm soát

Nhược điểm:

- Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất exergy lớn hơn

- Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU

- Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay hứng nước ngưng khá phức tạp

- Lắp đặt vận hành khó khăn, đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề

- Cần định kỳ sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ máy lạnh và các dàn FCU và

AHU

1.4.3.2 Máy làm lạnh nước (Water chiller)

a Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước

Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước thường là một tổ hợp hoàn chỉnh nguyên cụm bao gồm có máy nén, bình ngưng giải nhiệt nước, bình bay hơi và các thiết bị phụ khác Tất cả mọi công việc lắp ráp, thử bền, nạp gas đều được tiến hành tại nhà máy chế tạo nên chất lượng rất cao, chỉ cần nối với hệ thống nước giải nhiệt và hệ thống nước lạnh là máy có thể vận hành được ngay

Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước thường được sử dụng với bơm và tháp giải nhiệt nước để tiết kiệm nước giải nhiệt

b Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió

Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió chỉ khác máy làm lạnh nước giải nhiệt nước ở dàn ngưng tụ làm mát bằng gió Do khả năng trao đổi nhiệt của dàn ngưng giải nhiệt gió kém nên diện tích trao đổi nhiệt của dàn lớn hơn, cồng kềnh hơn nên làm cho năng suất lạnh của một tổ hợp máy nhỏ hơn so với máy làm lạnh nước giải nhiệt nước

Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió có ưu điểm là không cần nước làm mát nên giảm được hệ thống nước làm mát như bơm, tháp giải nhiệt, đường ống nước Máy thường đặt trên mái nên cũng đỡ tốn diện tích sử dụng, tuy nhiên vì trao đổi nhiệt ở dàn ngưng kém nên nhiệt độ ngưng tụ cao hơn dẫn đến công nén cao hơn và điện năng tiêu thụ lớn hơn cho một đơn vị lạnh so với máy làm lạnh nước giải nhiệt bằng nước

1.4.4 Máy điều hòa VRV

Do các hệ thống ống gió CAV (Constant Air Volume) và VAV (Variable Air Volume) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm của phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều không gian và diện tích lắp đặt, tốn nhiều vật liệu làm đường ống nên hiện nay nhiều hãng như Daikin của Nhật Bản đã đưa ra giải pháp VRV (Variable Refrigerant Volume), Mitsubishi với hệ thống VRF (Variable Refrigerant Flow), hay hệ thống RMV của REE… có thể điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất Thực chất là phát triển máy điều hoà tách về năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh trực tiếp đặt trong các phòng, tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đường ống giữa các cụm dàn nóng và dàn lạnh để có thể ứng dụng cho các toà nhà cao tầng như văn phòng, khách sạn Vì đối với những toà nhà cao tầng từ trước đến nay chỉ có hệ thống điều hoà trung tâm nước lạnh và ống gió đảm nhận, nhưng

so với hệ thống ống gió thì hệ thống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều

Các hệ thống VRV, VRF hay RMV… có chung nguyên lý làm lạnh và máy tương đối giống nhau Ở đây ta tìm hiểu về hệ VRV (đây là sản phẩm điều hòa

không khí trung tâm dùng biến tần được sử dụng nhiều hiện nay trên thị trường) Máy điều hoà VRV chủ yếu dùng cho điều hoà tiện nghi và có các đặc điểm sau:

- Tổ ngưng tụ có hai máy nén trong đó một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu ON/OFF, còn một máy điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến 100% gồm nhiều bậc điều chỉnh, đảm bảo tiết kiệm năng lương rất hiệu quả

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

- Các máy VRV có dãy 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 do đó cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn dàn lạnh đến 50m và các dàn lạnh có thể cách nhau cao tới 15m Đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng tới cụm dàn lạnh xa nhất tới 150m tạo điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng trong các toà nhà cao tầng, văn phòng, khách sạn

mà trước đây chỉ có hệ thống trung tâm nước đảm nhiệm

- Do đường ống dẫn gas dài, năng suất lạnh giảm nên Daikin đã dùng máy biến tần điều chỉnh năng suất lạnh, làm cho hệ thống lạnh không những được cải thiện mà còn vượt nhiều hệ thống máy thông dụng

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

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

bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng cũng như sự kết nối để phát hiện hư hỏng tại trung tâm qua Internet

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

- Hệ VRV có 9 kiểu dàn lạnh khác nhau với tối đa 6 cấp năng suất lạnh rất đa dạng và phong phú, đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ đa dạng của khách hàng

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

 Những lợi thế của hệ thống VRV so với hệ thống trung tâm nước

- Hệ thống thông thường điều hoà không khí cho toàn bộ toà nhà, trái lại hệ thống VRV chỉ làm lạnh riêng lẻ cho từng phòng Do đó rất lý tưởng cho việc bố trí đối với từng loại cao ốc điển hình Hơn thế nữa, có thể điều khiển chính xác theo từng mức độ phù hợp với điều kiện của mỗi phòng Điều khiển riêng biệt tạo ra tính kinh tế và hiệu quả hơn cho hệ thống

- Tiết kiệm năng lượng kết hợp sử dụng HRV để thông gió, cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng

- Tiết kiệm không gian lắp đặt: hiệu quả sử dụng không gian được nâng cao

do máy nhỏ gọn, chiều dài ống lớn và có khả năng đáp ứng một hệ thống không khí

cỡ lớn chỉ với tuyến ống đơn

- Linh hoạt trong thiết kế:

+ Đường ống cho phép linh hoạt hơn khi thiết kế hệ thống

+ Công nghệ máy nén mới loại bỏ việc cần tính toán đường ống, rút ngắn thời gian thiết kế

+ Dễ dàng thay đổi cách bố trí do công suất dàn lạnh có thể đạt đến 130% công suất dàn nóng

- Độ tin cậy cao

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

+ Chức năng tự khởi động lại đảm bảo hệ thống hoạt động lại có chế độ cài đặt đã định trước ngay cả khi làm gián đoạn hoạt động của hệ thống

Chương 2 KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH VÀ TÍNH CÂN BẰNG

NHIỆT ẨM

2.1 Khảo sát công trình

Khách sạn Thắng Lợi tọa lạc tại số 4 đường Pasteur, Nha Trang, có hai mặt tiếp giáp hai trục đường Lê Lợi và Pasteur nên có vị trí khá thuận lợi để kinh doanh Khách sạn có dạng L, hướng Đông

Khách sạn đạt tiêu chuẩn 4 sao, phục vụ du khách quốc tế và trong nước đến lưu trú Ngoài ra còn tổ chức các cuộc hội nghị, hội thảo, hoạt động giải trí, liên hoan, tiệc cưới, nhà hàng…

Khách sạn là một tòa nhà lớn, kiến trúc hiện đại 13 tầng, cao gần 50m tính từ mặt đất, tọa lạc trên mặt bằng rộng khoảng 3000m2

Tầng hầm có diện tích 2470m2, gồm các hạng mục: bar, vũ trường, gara để xe, căn tin nhân viên, phòng bơm, phòng máy nén, hệ thống cung cấp điện, kho,… Tầng 1 có diện tích 2959m2, gồm 1 phòng tập thể dục, 1 phòng họp, 1 phòng sale & marketing, 1 phòng thủ quỹ, 1 phòng kế toán, 1 coffee shop, 1 coffee lounge,

1 phòng pantry, 2 vip room, 1 nhà hàng, 4 shop, ngân hàng Sacombank, hồ bơi, sảnh, 1 bếp, 2 khu vệ sinh, hành lang, cầu thang

Tầng 2 có diện tích 1555m2 gồm văn phòng công ty, phòng họp, phòng giám đốc, phòng phó giám đốc, 2 nhà hàng (phục vụ ăn uống, liên hoan, tiệc cưới), 1 phòng kỹ thuật, 1 bếp, sảnh, hành lang, 2 khu vệ sinh, cầu thang

Tầng 3 có diện tích 1789m2 gồm 3 phòng hội nghị, 6 phòng karaoke, 1 phòng Business center, 1 phòng nhân viên, 1 phòng kỹ thuật, sảnh, hành lang, cầu thang, 2 khu vệ sinh

Tầng 4 có diện tích 1685m2 gồm 4 phòng vip massage, 1 phòng food massage,

11 phòng massage, 1 phòng sauna, 1 phòng steambath, 1 bể sacuzzi, 1 phòng nhân viên, 4 phòng standard, 6 phòng deluxe R, 2 phòng deluxe L, 1 phòng deluxe C, 1 phòng excuitive suite, 2 phòng primer suite, 1 phòng dụng cụ, hành lang, sảnh, 1 khu vệ sinh, 1 kho, cầu thang

Từ tầng 5 đến tầng 8 có diện tích 1362m2, có 28 phòng nghỉ, bao gồm: 13 phòng deluxe L, 6 phòng deluxe R, 1 phòng deluxe C, 1 phòng excuitive suite, 2 phòng primer suite, 4 phòng standard, 1 phòng standard D, hành lang, cầu thang Tầng 9, 10 có diện tích 1284m2 có 26 phòng nghỉ, bao gồm: 11 phòng deluxe

L, 6 phòng deluxe R, 1 phòng deluxe C, 4 phòng standard, 1 phòng standard D, 1 phòng excuitive suite, 2 phòng primer suite, 1 kho, hành lang, cầu thang

Tầng 11 có diện tích 1206m2, có 18 phòng nghỉ, bao gồm: 5 phòng standard L,

6 phòng deluxe L, 1 phòng deluxe C, 6 phòng grand deluxe, cầu thang, hành lang Tầng 12 có diện tích 1206m2, gồm 1 coffee bar, sân golf mini, sân thượng để dàn nóng, 1 kho, 1 khu vệ sinh, cầu thang

Tầng 12

- Không gian sử dụng điều hòa không khí gồm các hạng mục như: vũ trường, nhà

hàng, quán bar, phòng hội nghị, phòng ngủ, phòng làm việc, phòng massage…

- Nhà bếp, nhà vệ sinh, kho và một số hạng mục khác chỉ sử dụng hệ thống hút gió

để làm thông thoáng

♦ Chi tiết được thể hiện ở bản vẽ phần phụ lục

 Kết cấu tường bao của công trình

Bảng 2.2 Kết cấu của tường bao

Ngoài kết cấu bao che bằng tường gạch, khách sạn còn sử dụng kính màu để

tăng tính thẩm mỹ cũng như lấy ánh sáng tự nhiên một cách tốt nhất Kính sử dụng

là loại kính màu xanh dày 8mm, có khung nhôm Hệ số truyền nhiệt của kính lấy

 Kết cấu của mái

Mái của tòa nhà được thiết kế là mái bằng bêtông

Bảng 2.4 Kết cấu của mái

2.2 Thông số môi trường trong nhà và ngoài nhà

2.2.1 Chọn cấp điều hoà không khí

Theo mức độ quan trọng của công trình hệ thống điều hòa được chia làm 3 cấp như sau:

- Điều hòa không khí cấp 1: là điều hòa tiện nghi có độ tin cậy cao nhất, nó

duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà ở mọi phạm vi biến thiên nhiệt ẩm ngoài trời cả về mùa hè và mùa đông

- Điều hòa không khí cấp 2: là điều hòa tiện nghi có độ tin cậy trung bình, nó

duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 200 giờ trong một năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè và mùa đông

- Điều hòa không khí cấp 3: là điều hòa tiện nghi có mức độ tin cậy thấp hơn

cả, nó duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 400 giờ trong một năm

Ta thấy cấp điều hòa không khí quy định sai lệch cho phép các thông số trong nhà nhưng thực chất lại liên quan đến việc chọn thông số thiết kế ngoài trời nên ta cần xác định được cấp điều hòa để chọn các thông số thiết kế ngoài nhà

Điều hòa không khí cấp 1 tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chi phí đầu

tư, lắp đặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều hòa tiện nghi đặc biệt quan trọng hoặc các công trình điều hòa công nghệ yêu cầu nghiêm ngặt như: Lăng Bác, các phân xưởng sản xuất linh kiện điện tử, quang học, cơ khí chính xác…

Điều hòa không khí cấp 2 thường chỉ áp dụng cho các công trình chủ yếu như: khách sạn 4-5 sao, bệnh viện quốc tế…

Điều hòa không khí cấp 3 có mức độ tin cậy thấp nhất tuy nhiên trên thực tế

nó lại được sử dụng nhiều nhất do mức độ đầu tư ban đầu thấp nhất Hầu hết các công trình dân dụng như: điều hòa không khí khách sạn, văn phòng, siêu thị, hội trường, rạp hát, rạp chiếu bóng, nhà ở… chỉ cần chọn điều hòa không khí cấp 3 là được

Bảng 2.5 Thông số tính toán ngoài nhà các cấp điều hòa 1, 2, 3

ttb min

φ13-15 (của tháng lạnh nhất)

Trong đó: tmax: nhiệt độ tối cao tuyệt đối

tmin: nhiệt độ tối thấp tuyệt đối

ttbmax: nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất

φ13-15: độ ẩm lúc 13-15h của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất ghi nhận được theo TCVN 4088-1985 và TCVN 5687-1992

Qua việc phân tích đặc điểm của công trình “Khách sạn Thắng Lợi” và tìm

hiểu các cấp điều hòa không khí, tôi chọn “Điều hòa không khí cấp 3” để thiết kế

cho hệ thống điều hòa không khí, vì vừa đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật đề ra vừa tiết kiệm chi phí đầu tư và chi phí vận hành cho chủ đầu tư

2.2.2 Chọn thông số thiết kế ngoài nhà

Thông số thiết kế ngoài nhà chọn cho điều hòa không khí cấp 3 của Khách sạn Thắng Lợi căn cứ theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992 như sau:

Bảng 2.6 Các thông số thiết kế ngoài nhà theo điều hòa cấp 3

Không tính cho mùa lạnh

Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị t-d ta xác định các thông số còn lại:

ttbmax

1315 cấp 1 cấp 2

cấp 3

 =100%

Hình 2.4 Nhiệt độ được chọn theo các cấp điều hòa

Hệ thống điều hòa cho khách sạn là điều hòa tiện nghi, các thông số vi khí hậu

tối ưu thích ứng như sau:

Bảng 2.7 Các thông số thiết kế trong nhà

Cấp điều hòa

không khí Nhiệt độ, o

C Độ ẩm, %

Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị t-d ta xác định các thông số còn lại:

- Đạt tối thiểu 20m3/h.người

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

 Hệ số thay đổi không khí

- Bếp khách sạn, bếp lớn: 10 m3/h/(m3 phòng)

- Tầng hầm gara xe: 10 m3/h/(m3 phòng)

- Nhà vệ sinh: 15 m3/h/(m3 phòng)

- Kho: 8 m3/h/(m3 phòng)

2.3 Tính toán cân bằng nhiệt ẩm

Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năng suất lạnh yêu cầu Ở đây tôi chọn phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm bằng phương pháp Carrier

Khách sạn Thắng Lợi là một toà nhà lớn, số lượng phòng khá nhiều, chiều cao khá lớn, vì vậy không thể trình bày toàn bộ các bước tính toán cân bằng nhiệt ẩm cho từng phòng riêng rẽ Để cho quá trình tính toán được đơn giản, tôi chỉ trình bày phương pháp, công thức tính toán, đồng thời mỗi phần đều có ví dụ cụ thể Các phòng còn lại được tính tương tự và được đưa vào bảng kết quả ở phần phụ lục

Q2

Nhiệt toả

Q3

Người

Q4

Gió tươi

Q5

Gió lọt

Q6

Nguồn khác

2.3.1 Nhiệt hiện xâm nhập qua kính do bức xạ mặt trời Q 11

Bức xạ mặt trời tác động vào một mặt tường thẳng đứng, nghiêng hoặc ngang

là liên tục thay đổi Vì vậy mức độ bức xạ phụ thuộc rất lớn vào thời gian và cường

độ, hướng bức xạ Do đó ta rất khó xác định chính xác lượng nhiệt bức xạ này Tuy

nhiên ta xác định gần đúng theo kinh nghiệm nhiệt bức xạ qua kính :

Q11 = nt.F.RT.k , W Trong đó:

20

1  

 s ds

 kh - hệ số ảnh hưởng của khung kim loại  kh = 1,1

 m - hệ số kính phụ thuộc màu sắc Kính được sử dụng là kính màu xanh, dày 8mm nên  = 0,57 (tra bảng 4.3/[1])

 r - hệ số mặt trời Do tất cả các phòng đều được trang bị rèm che có 58

0

T

R

, W/m2

Nha Trang nằm ở bán cầu Bắc, vĩ độ 12

Do đặc thù kiến trúc của Khách sạn Thắng Lợi nên 4 hướng Đông, Tây, Nam, Bắc đều có phòng có cửa kính Vì vậy, ở đây tôi chỉ lấy đại diện 1 phòng ngủ có cửa kính quay về hướng Đông Tra bảng 4.2/[1] được RTmax = 517 W/m2

0,88 0,88

T N

2.3.2 Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ Q 21

Q21 = k.F.ttd , W Trong đó:

k - hệ số truyền nhiệt qua mái Tra bảng 4.9/[1] được k = 1,42 W/m2K

R t

RN = RT

0,88 , với RT = 789 W/m2 Trần các tầng từ 1 đến 7 nằm ở giữa các không gian điều hoà nên Q21= 0, trần

2 phòng phía Nam của tầng 8 (phòng 825, 828), 2 phòng tầng 10 (1024, 1026), tầng

11 (trừ phòng 1111, 1112, 1113) và tầng 12 tiếp xúc với bức xạ mặt trời

Trần bêtông dày 300mm, lớp vữa ximăng cát dày 25mm trên có lớp bitum, khối lượng 797 kg/m2

Ví dụ: Tính cho café bar tầng 12 (diện tích mái F = 225 m2)

Kết quả tính toán nhiệt các phòng còn lại được tổng kết ở phần phụ lục 2

2.3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22

Q22 = Q22t + Q22c + Q22k = ki.F.t , W

2.3.3.1 Nhiệt truyền qua tường Q 22t

Q22t= kt.Ft.t , W

Hệ số truyền nhiệt của tường xác định theo biểu thức:

T i i

2.3.3.2 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ Q 22k

(do tất cả các phòng đều có cửa ra vào tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài)

kc - hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/m2K

Tra bảng 4.12/[1] với cửa gỗ 30mm, ta được k = 2,65 W/m2K

Ví dụ : Tính cho phòng 525 (có 2 mặt tiếp xúc trực tiếp với không khí, một mặt tiếp

xúc với không gian điều hòa, mặt còn lại tiếp xúc với hành lang đệm)

Diện tích tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài : 26,55 m2

Diện tích tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài : 7,67 m2

Diện tích kính : 5,28 m2

Diện tích cửa ra vào (gỗ) : 2 m2

Kết quả tính toán nhiệt các phòng còn lại được tổng kết ở phụ lục 3

2.3.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23

 = 4,40C

kn - hệ số truyền nhiệt qua nền Nền bêtông dày 300mm, có lát gạch Tra bảng 4.15/[1], ta được: k = 2,15 W/m2K

Ta chỉ tính riêng cho nền của tầng hầm và tầng 1 vì nền các tầng từ 2÷12 là nền giữa các phòng điều hoà nên Q23 = 0

Ví dụ: Tính cho khu vực bar, vũ trường

Q23 = kn.Fn t = 2,15.315.8,7 = 5892 W

Kết quả tính toán nhiệt các phòng còn lại được tổng kết ở phụ lục 4

2.3.5 Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng Q 31

Q31 = F.qđ.nt.nđ , W

qđ - công suất đèn trên 1m2 sàn, qđ = 12 W/m2

F - diện tích mặt sàn của phòng, m2

nt - hệ số tác dụng đồng thời của đèn chiếu sáng

Với số giờ hoạt động của đèn là 10h/ngày và gs ≥ 700 kg/m2 Tra bảng 4.8/[1] ta được nt = 0,87

nđ - hệ số tác dụng đồng thời, nđ = 0,5

Ví dụ :Tính cho phòng 525

Q31 =12.26.0,87.0,5 = 135,7 W

Kết quả tính toán nhiệt các phòng còn lại được tổng kết ở phụ lục 5

2.3.6 Nhiệt hiện toả ra do máy móc Q 32

Nhiệt toả ra do máy móc thiết bị, dụng cụ dùng điện như tivi, rađio, máy tính,

tủ lạnh … Do đó nó được xác định như sau:

Q32 = N/ , W

N - công suất ghi trên dụng cụ, W

 - hiệu suất máy

Ví dụ: Tính phòng 525 (gồm 1 tivi và 1 tủ lạnh nhỏ)

- Tivi LCD 32” 150W

- Tủ lạnh mini 100W

Q52532 = 150 + 100 = 250 W

Kết quả tính toán nhiệt các phòng còn lại được tổng kết ở phụ lục 6

2.3.7 Nhiệt hiện và ẩn do người toả Q 4

2.3.7.1 Nhiệt hiện do người toả ra

Q4h = nđ.nt.n.qh , W

nđ - hệ số tác dụng không đồng thời, chọn nđ = 0,9 đối với nhà cao tầng

khách sạn

nt - hệ số tác động tức thời Tra bảng 4.8 /[1], chọn nt = 0,87

n - số người trong phòng điều hoà

qh - nhiệt hiện toả ra từ 1 người, W/người

2.3.7.2 Nhiệt ẩn do người toả ra

Q4â = n.qâ , W

n - số người trong phòng điều hoà

qâ - nhiệt ẩn toả ra từ 1 người, W/người

Bảng 2.8 Thông số q h , q â của người được trích ra từ bảng 4.18/[1]

Nhiệt độ phòng, 0C

250C Nơi hoạt động

Nhiệt toả ra từ nam giới (W/người.h)

Nhiệt toả trung bình (W/người.h)

Kết quả tính toán nhiệt các phòng còn lại được tổng kết ở phụ lục 7

2.3.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q 5hN và Q 5âN : Q 5

Phòng điều hoà luôn được phải được cung cấp một lượng gió tươi để đảm bảo oxi cần thiết cho người ở trong phòng Khi đưa gió tươi vào phòng, gió tươi sẽ toả

ra một lượng nhiệt hiện và nhiệt ẩn

Q5 = Q5hN + Q5âN , W

Q5hN = 1,2.n.l.(tN – tT) , W

Q5âN = 3.n.l.(dN – dT) , W

n - số người trong phòng điều hoà

l - lượng không khí tươi cần thiết cho một người trong 1s, l/s

Đối với khách sạn: l = 20 m3/h = 5,5 l/s Riêng vũ trường lấy l = 40 m3/h

tN, tT - nhiệt độ trong và ngoài phòng điều hoà ,0C

dN, dT - ẩm dung của không khí ngoài và trong nhà, g/kgkk

Ví dụ: Tính cho phòng 525 (2 người)

Q5255 = Q5hN + Q5âN = 1,2.2.5,5.(33,7 – 25) + 3.2.5,5(19,8 – 12) = 372,2 W

Kết quả tính toán nhiệt các phòng còn lại được tổng kết ở phụ lục 8

2.3.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q 6h và Q 6â : Q 6

Không gian điều hoà được làm kín để chủ động kiểm soát lượng gió tươi cấp cho phòng nhằm tiết kiệm năng lượng nhưng vẫn có hiện tượng rò lọt không khí qua khe cửa sổ, cửa ra vào và khi mở cửa do người ra vào Hiện tượng này càng xảy

ra mạnh khi chênh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời càng lớn Khí lạnh có xu hướng thoát ra ở phía dưới cửa và khí nóng ngoài trời lọt vào phía trên cửa Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt được xác định như sau:

Q6h = 0,39.V.(tN - tT) , W

Q6â = 0,84..V.(dN - dT) , W Trong đó:

V - thể tích phòng, m3

tN, tT - nhiệt độ ngoài và trong phòng điều hoà, 0C

dN, dT - ẩm dung của không khí ngoài và trong nhà, g/kgkkk

 - hệ số kinh nghiệm Tra bảng 4.20/[1]

Nếu số người ra vào nhiều, cửa đóng mở nhiều lần, bổ sung thêm nhiệt hiện và nhiệt ẩn sau:

Qbsh = 1,23.Lbs.(tN - tT), W

Qbsâ = 3,00.Lbs.(dN - dT), W Trong đó:

Lbs = 0,28.Lc.n, l/s

n - số người qua cửa trong 1 giờ

Lc - lượng không khí lọt mỗi một lần mở cửa, m3/người, tra bảng 4.21/[1]

Ví dụ: Tính cho phòng 525

Đây là phòng ngủ nên chỉ có thành phần nhiệt Q6h và Q6â , ít có người ra vào nên xem như không có thành phần gió bổ sung, Qbs = 0

- Lượng nhiệt không khí hấp thụ khi đi qua quạt

- Nhiệt tổn thất qua ống gió

Tuy nhiên, các tổn thất nhiệt trong các trường hợp này được coi là không đáng

2.4 Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí

2.4.1 Sơ đồ điều hòa không khí

Sau khi xem xét các sơ đồ tuần hoàn hệ thống điều hòa không khí, ta thấy sơ

đồ tuần hoàn một cấp là phù hợp với công trình nhất

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống tuần hoàn không khí một cấp được trình bày ở hình 2.6

1 Gió tươi vào (N)

12 Cửa gió thải

Hình 2.6 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp

Không khí ngoài trời (1) với lưu lượng GN trạng thái N (tN, N) được hút vào cửa lấy gió tươi đi vào buồng hòa trộn (2) Tại đây diễn ra quá trình hòa trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn có trạng thái T (tT, T) lưu lượng tuần hoàn GT Không khí sau khi hòa trộn có trạng thái H(tH, H) lưu lượng GH= GT + GNđược lọc bụi tại bộ lọc bụi (3) và được đưa tới thiết bị xử lý không khí (4), tại đây không khí được xử lý nhiệt ẩm đến trạng thái O rồi được quạt gió (5) vận chuyển theo đường ống (6) tới miệng thổi (7) và thổi vào không gian cần điều hòa (8)

Trạng thái không khí thổi vào là V Trong phòng điều hòa không khí sẽ tự biến đổi trạng thái từ V đến T do nhận nhiệt thừa và ẩm thừa trong không gian điều hòa Sau

đó không khí ở trạng thái T được quạt (11) hút với lưu lượng là GT qua các miệng hút (9) đi vào đường ống gió hồi (10), một phần không khí được thải ra ngoài qua cửa gió thải (12), một phần đi vào buồng hòa trộn (2)

Hình 2.7 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp trên ẩm đồ

2.4.2 Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor): ε h

- Điểm gốc có tọa độ G (24oC, 50%)

Hình 2.8 Điểm gốc G (24 o C, 50%) và thang chia hệ số nhiệt hiện của ẩm đồ

φ =100%