Đồ án chuyên ngành kĩ thuật lạnh – điều hòa không khí

Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 1 CHƯƠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ HỆ THỐNG LẠNH VRV/VRF 1. LỊCH SỬ NGÀNH ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ. 1.1. Lịch sử sơ khai Từ xa xưa, con người đã biết vận dụng những mô hình điều hòa không khí sơ khai để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của mình. Chẳng hạn như: − Người Ai Cập cổ đại áp dụng bằng cách treo lau sậy trên các cửa sổ và phun nước lên. Khi gió thổi qua cửa sổ sẽ mang theo hơi nước vào và làm mát không khí bên trong căn phòng. Ngoài ra, phương pháp này còn giúp người Ai Cập cổ làm ẩm bầu không khí trong nhà, tránh được sự khô nóng của khí hậu sa mạc. − Tại Trung Quốc, một nhà phát minh đã chế tạo ra "chiếc quạt", hệ thống này gồm 3 bánh xe có đường kính 3 mét và được quay bằng tay để tạo ra luồng gió. Vào năm 747, vua Đường Huyền Tông (712-762) đã dùng một tháp làm mát lắp trong cung điện mang tên Lượng Thiên. Các văn bản cổ đã mô tả hệ thống bao gồm những bánh xe quay bằng sức nước để tạo luồng gió mang hơi ẩm làm mát không khí. Cho đến thời Tống tại Trung Quốc, các tài liệu cổ cũng đã đề cập tới việc sử dụng hệ thống làm mát không khí nói trên một cách rộng rãi bởi nhiều đối tượng khác nhau. 1.2. Điều hòa không khí bắt đầu từ những phát minh vật lí – hóa học. Vào năm 1758, Benjamin Franklin (1785-1788), thống đốc bang Pennysylvania, và John Hadley (1731-1764), giáo sư hóa học tại Đại học Cambridge đã tiến hành thử nghiệm và khám phá ra nguyên lý của sự bay hơi. Franklin và Haldley xác nhận rằng sự bay hơi của một chất lỏng chẳng hạn như rượu hoặc ete có thể được dùng để giảm nhiệt độ của một vật thể xuống dưới điểm đóng băng của nước. Hai người đã tiến hành thử nghiệm dùng sự bay hơi để hạ nhiệt độ của ống nhiệt kế thủy ngân từ 18 độ C xuống còn -14 độ C. Franklin đã ghi nhận rằng ngay sau khi nhiệt độ vượt qua ngưỡng đóng băng của nước, một màng băng mỏng đã hình thành trên bề mặt của ống nhiệt kế. Đến năm 1820, nhà hóa học và phát minh người Anh, Michael Faraday (1791- 1867) đã thực hiện thành công thí nghiệm nén và hóa lỏng khí amoniac. Ông phát hiện ra rằng khi bay hơi, amoniac lỏng có thể làm lạnh không khí xung quanh. Hơn 20 năm sau đó, vào năm 1842, bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803-1855) đã dùng kỹ thuật nén GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 2 khí nhằm tạo ra băng để làm mát các bệnh nhân trong bệnh viện tại Apalachicola, Florida. Cỗ máy làm nước đá đầu tiên do kỹ sư James Harrison chế tạo đã chính thức vận hành vào năm 1851 tại bờ sông Barwon tại Rocky Point thuộc miền Geelong, nước Úc. Về mặt nguyên lý, hệ thống của Harrison sử dụng máy nén để đẩy khí đi qua một bình ngưng tụ. Luồng khí đi qua sẽ được làm mát và hóa lỏng. Tiếp theo đó, khí hóa lỏng sẽ di chuyển qua hệ thống ống và trở lại thể hơi. Quá trình này sẽ làm mát lượng không khí xung quanh. Cỗ máy được vận hành bằng bánh đà có đường kính 5 mét và có thể tạo ra 3000 kg nước đá mỗi ngày. 1.3. Mô hình cơ điện lạnh đầu tiên xuất hiện. Vào cuối thế kỷ 19 đã bắt đầu xuất hiện khái niệm "sản xuất không khí". Tuy nhiên, đây chỉ là phương pháp kiểm soát độ ẩm trong các nhà máy dệt may để đạt được mức năng suất cao hơn. Sau đó, người ta sử dụng hệ thống làm lạnh được thiết lập từ các đường ống dẫn không khí ẩm đi vòng quanh tòa nhà để bảo quản thực phẩm, làm mát bia, thức uống hoặc để bảo vệ các tài liệu quan trọng. Vào năm 1902, mô hình máy điều hòa không khí hiện đại đầu tiên vận hành bằng năng lượng điện được phát minh bởi Willis Carrier (1875-1950) tại Buffalo, New York. Sau khi tốt nghiệp Đại học Carnell, Carrier bắt đầu làm việc cho công ty cơ khí Buffalo Forge. Trong quá trình làm việc tại đây, Carrier bắt đầu tiến hành những thí nghiệm làm mát không khí. Cuối cùng, mô hình máy điều hòa đã được thiết kế chế tạo và chính thức vận hành bởi Carrier vào ngày 17 tháng 7 năm 1902 tại Buffalo. Hệ thống điều hòa không khí đầu tiên được thiết kế để sử dụng cho một nhà máy in, do đó phát minh của Carrier không chỉ kiểm soát nhiệt độ mà còn cả độ ẩm của không khí trong nhà máy. Để làm được điều này, Carrier đã áp dụng kiến thức của ông về quá trình sưởi ấm một vật thể bằng hơi nước và tìm cách đảo ngược quá trình đó. Nguyên lý khá đơn giản, thay vì đẩy không khí qua một ống nung nóng, ông tạo ra dòng di chuyển không khí qua một ống được làm lạnh bằng amoniac hóa lỏng. Với hệ thống làm lạnh này, Carrier được mệnh danh là cha đẻ của mô hình máy điều hòa không khí hiện đại. Năm 1906, kỹ sư Stuart Cramer đang làm việc tại nhà máy dệt bắc California đã nghĩ ra ý tưởng chế tạo thiết bị thông gió lắp vào nồi chứa nước cất của hệ thống dệt GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 3 nhằm tạo ra độ ẩm giúp quá trình dệt diễn ra dễ dàng hơn. Cramer đã gọi quá trình này là "điều hòa không khí" (air conditioning). 1.4. Máy điều hòa trong giai đoạn cải tiến và phổ biến. Hệ thống kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác như làm phim, thực phẩm, thuốc lá, dược phẩm, dệt may và nhiều ngành công nghiệp khác. Vào năm 1914 tại Minneapolis, hộ gia đình đầu tiên đã lắp đặt hệ thống điều hòa không khí do Carrier chế tạo. Đây chính là ngôi nhà của con bạc nổi tiếng Charles Gates, người được mệnh danh là "ván bài triệu đô". Cỗ máy điều hòa không khí của Gates có kích thước chiều cao 2,1 mét, rộng 1,8 mét và dài gần 7 mét. Từ năm 1917 đến 1930, rạp chiếu phim chính nơi để người dân có thể tận hưởng được bầu không khí được làm mát bởi máy điều hòa. Rạp chiếu phim đầu tiên được trang bị máy điều hòa là rạp New Empire tại Montgomery, bang Alabama vào năm 1917. Vào năm 1922, Carrier tiếp tục tạo nên 2 bước tiến đột phá cho ngành công nghiệp sản xuất máy điều hòa. Đầu tiên là thay thế chất sinh hàn độc hại amoniac bằng hợp chất khác an toàn hơn là dielene (dichloroethylene, hoặc C 2 H 2 Cl 2 ). Bên cạnh đó, các thế hệ máy điều hòa tiếp theo đã được Carrier giảm thiểu tối đa kích thước và cho ra đời những chiếc máy gọn gàng hơn rất nhiều so với trước đó. Bước cải tiến này cho phép máy điều hòa có thể được lắp đặt tại nhiều nơi hơn như cửa hàng bách hóa, cao ốc văn phòng, các tao tàu hoặc những tòa nhà nhỏ. Năm 1928, kỹ sư người Mỹ Thomas Midgley, Jr. (1889-1944) lần đầu tiên sản xuất thành công Freon, chất khí trơ, khó cháy, không độc hại cho con người. Khí Freon (Chlorofluorocarbon hay CFC) nhanh chóng được sử dụng làm chất sinh hàn trong công nghệ làm lạnh và được sử dụng rộng rãi cho các thế hệ máy lạnh cho tới năm 1994 sau này. Đến năm 1931, H.H. Schultz và J.Q. Sherman chế tạo thành công máy điều hòa đầu tiên có kích thước nhỏ gọn đặt vừa trên bệ cửa sổ và làm mát không gian 1 căn phòng. Cho đến năm 1946, 30.000 máy điều hòa gia dụng đã được sản xuất và cung cấp cho người dân trên khắp nước Mỹ. Nhu cầu máy điều hòa tại thời điểm bấy giờ đã vượt quá nguồn cung cấp. Cho tới năm 1953, hơn 1 triệu máy điều hòa đã được sản xuất và GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 4 bán ra trên khắp nước Mỹ nhưng theo các số liệu không chính thống, con số thực tế còn vượt xa con số thống kê trên. Thời gian tiếp theo, máy điều hòa tiếp tục được cải tiến về kích thước, hiệu suất làm lạnh và đặc biệt là sử dụng các phương pháp làm lạnh mới thân thiện với môi trường hơn. Các nhà sản xuất máy lạnh bắt đầu tung ra các sản phẩm làm lạnh không chứa. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, các phương pháp làm lạnh thân thiện với môi trường và đạt hiệu suất cao được áp dụng cho máy lạnh như kỹ thuật làm lạnh Linde, làm lạnh qua từ tính, 2. VAI TRÒ CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ (ĐHKK) ĐHKK được hiểu một cách đơn giản là quá trình xử lí không khí trong không gian điều hòa, trong đó có các thông số nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc, lưu lượng gió, độ sạch, độ ồn… được điều chỉnh trong phạm vi cho trước theo yêu cầu của không gian cần điều hòa, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết bên ngoài. 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,… Mà còn ứng dụng cho các không gian di động như ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay,… 2.1. Đối với đời sống sinh hoạt Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới trạng thái con người: nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ lưu chuyển không khí, nồng độ các chất độc hại và độ ồn. Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng, lạnh cho con người, đây là yếu tốc quyết định sự truyền nhiệt giữa cơ thể người và môi trường không khí xung quanh. Nhiệt độ cơ thể người luôn là 37 0 C mà nhiệt độ môi trường thường xuyên thay đổi vì vậy gây nên sự chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và môi trường dẫn đến quá trình truyền nhiệt đối lưu và bức xạ. Độ ẩm tương đối là yếu tố quyết định mức độ bay hơi mồ hôi và không khí. Nếu độ ẩm không khí vừa phải, cơ thể đổ mồ hôi và mồ hôi bay hơi vào không khí sẽ làm cho cơ thể cảm giác dễ chịu. Nếu độ ẩm lớn, mồ hôi thoát ra ngoài da bay hơi kém, dính lại trên da và gây cảm giác khó chịu. Tốc độ lưu chuyển không khí ảnh hưởng tới cường độ tỏa nhiệt và tỏa chất của cơ thể. Khi tốc độ lưu chuyển không khí quá lớn sẽ làm tăng cường độ tỏa nhiệt và tỏa chất của cơ thể, gây nên tình trạng mất nhiệt nhanh dẫn đến con người có cảm giác mệt mỏi và đau đầu… GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 5 Độ ồn là tập hợp những âm thanh có cường độ và tần số khác nhau sắp xếp không có trật tự, gây khó chịu cho người nghe, cản trở quá trình làm việc và nghỉ ngơi của con người. Như vậy, các yếu tố vi khí hậu có ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người. ĐHKK giúp tạo ra môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió và độ ồn nằm trong phạm vi cho phép, phù hợp với nhu cầu của con người, ứng với trạng thái và cường độ lao động khác nhau. Giúp cơ thể con người cảm thấy dễ chịu, thoải mái, bảo vệ được sức khỏe để phát huy được năng suất lao động cao nhất. 2.2. Đối với hoạt động sản xuất. Thành phần không khí và các thông số vật lí ảnh hưởng rất lớn đến các quy trình công nghệ của ngành công nghiệp, sản xuất. Mỗi quy trình công nghệ đòi hỏi những yêu cầu khác nhau về các thông số vật lí của môi trường, vì vậy việc tạo ra môi trường thích hợp là nhiệm vụ của lĩnh vực ĐHKK. Trong ngành cơ khí chính xác, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học, thì nhiệt độ và độ ẩm không khí ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, độ chính xác và độ bền của sản phẩm. Trong công nghiệp dệt may, ĐHKK cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng, khi độ ẩm cao thì độ dính kết, ma sát giữa các sợi bông sẽ lớn, làm quá trình kéo sợi khó khăn. Ngược lại, nếu độ ẩm thấp làm cho sợi dễ bị đứt, do đó hiệu quả kéo sợi giảm. Trong công nghiệp in ấn, phim ảnh, thì việc sử dụng dhkk sẽ mang lại hiệu quả cao cho sản phẩm. Bụi nhiều sẽ dễ bám vào bề mặt của giấy, phim ảnh làm giảm chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ cao và độ ẩm thấp sẽ làm cho giấy và phim bị cong vênh, còn nếu độ ẩm quá cao sẽ làm cho sản phẩm bị ẩm, dính kết với nhau. 3. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐHKK. 3.1. Theo mức độ quan trọng của các hệ thống điều hòa: Hệ thống điều hòa không khí cấp I: hệ thống có khả năng duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với mọi phạm vi thông số ngoài trời, ngay tại cả ở những thời điểm khắc nghiệt nhất trong năm về mùa hè lẫn mùa đông. Hệ thống điều hòa không khí cấp II: hệ thống có khả năng duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với sai số không quá 200 giờ trong 1 năm. Điều đó có nghĩa trong 1 năm ở những ngày khắc nghiệt nhất về mùa hè và mùa đông hệ thống có thể có sai số nhất định, nhưng số lượng những ngày đó cũng chỉ xấp xỉ 4 ngày trong một mùa. GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 6 Hệ thống điều hòa không khí cấp III: hệ thống có khả năng duy trì các thông số tính toán trong nhà với sai số không quá 400 giờ trong 1 năm, tương đương 17 ngày. 3.2. Theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm Hệ thống điều hòa kiểu khô: không khí được xử lý nhiệt ẩm nhờ các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt. Đặc điểm của việc xử lý không khí qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt là không có khả năng làm tăng dung ẩm của không khí. Quá trình xử lý không khí qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt tùy thuộc vào nhiệt độ bề mặt mà dung ẩm không đổi hoặc giảm. Hệ thống điều hòa không khí kiểu ướt: không khí được xử lý qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp. Trong thiết bị này không khí sẽ hỗn hợp với nước phun đã qua xử lý để trao đổi nhiệt ẩm. Kết quả quá trình trao đổi nhiệt ẩm có thể làm tăng, giảm hoặc duy trì không đổi dung ẩm của không khí. 3.3. Theo phương pháp làm lạnh 3.3.1. Làm lạnh trực tiếp (direct expansion) a. Máy điều hòa nguyên cụm: • Máy điều hòa không khí dạng cửa sổ (window type) Được lắp đặt trên các tường trông giống như các cửa sổ nên được gọi là máy điều hòa không khí dạng cửa sổ. Máy có công suất nhỏ nằm trong khoảng 7.000 ~ 24.000 Btu/h. Là một tổ máy lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh thành một khối gồm dàn nóng, dàn lạnh, máy nén lạnh kiểu kín, sử dụng ống mao để tiết lưu làm lạnh, hệ thống điện được lắp đặt hoàn chỉnh tại nhà máy, môi chất lạnh đã được nạp sẵn, người lắp đặt chỉ việc đấu nối điện là máy có thể hoạt động và sinh lạnh.  Đặc điểm: Ưu điểm: - Dễ dàng lắp đặt và sử dụng. - Giá thành tính trung bình cho một đơn vị công suất lạnh thấp. - Đối với mặt bằng có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hòa cửa sổ rất kinh tế, chi phí đầu tư và vận hành đều thấp. Nhược điểm: - Công suất bé, tối đa là 24.000 Btu/h. GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 7 - Đối với các tòa nhà lớn, khi lắp đặt máy điều hòa dạng cửa sổ sẽ phá vỡ kiến trúc và làm giảm vẻ mỹ quan của công trình do số lượng các dàn nóng quá nhiều. - Dàn nóng giải nhiệt bằng không khí nên chỉ có thể lắp đặt trên tường bao, đối với các phòng nằm sâu trong công trình không thể sử dụng máy điều hòa cửa sổ, nếu sử dụng cần có ống thoát gió nóng ra ngoài rất phức tạp. - Kiểu loại không nhiều nên người sử dụng khó khăn lựa chọn, hầu hết các máy có bề mặt bên trong khá giống nhau nên về mặt mỹ quan người sử dụng không có một sự lựa chọn rộng rãi, máy chỉ có thể lắp trên tường ngoài ra không thể lắp ở những nơi khác. • Máy điều hòa nguyên cụm: Là một tổ máy lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh thành một khối gồm máy nén lạnh kiểu kín và nửa kín, dàn nóng, ống mao/van tiết lưu, dàn lạnh kiểu ống đồng cánh nhôm có quạt ly tâm. Không khí được xử lý nhiệt ẩm ở cụm máy chính thổi trực tiếp vào phòng hay được dẫn theo các kênh gió đến các hộ tiêu thụ riêng biệt. Sử dụng khi phụ tải và kích thước không gian điều hòa trung bình và lớn. Hệ thống kênh cấp và hồi gió bằng tole tráng kẽm có bọc cách nhiệt, miệng thổi cần đảm bảo phân phối không khí lạnh đồng đều trong không gian điều hòa. Để đảm bảo phân bố gió đều, ngoài việc thiết kế ống gió phù hợp, mỗi miệng thổi đều có trang bị các van điều chỉnh lưu lượng. Van điều chỉnh có thể điều chỉnh bằng tay hoặc motor. Miệng hồi có trang bị các bộ lọc để lọc bụi trong không khí trước khi tuần hoàn trở lại máy lạnh. Hệ thống thường trang bị các hộp tiêu âm đầu đẩy và đầu hút để khử âm cụm máy tránh truyền vào các hộ tiêu thụ. Cụm máy lạnh thường đặt trên mái hay phòng máy riêng, xa không gian điều hòa nên hệ thống thường sử dụng cho các hộ tiêu thụ lớn, nơi tập trung nhiều người, ít khi sử dụng cho các công trình gồm nhiều phòng riêng biệt do vận hành phức tạp, không tiện lợi.  Đặc điểm: Ưu điểm: - Lắp đặt và vận hành tương đối dễ dàng. GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 8 - Do cụm máy đặt xa và có trang bị các hộp tiêu âm nên hiệu quả khử âm và bụi khá tốt, khu vực đòi hỏi độ ồn thấp thường sử dụng. - Nhờ có lưu lượng gió lớn nên rất phù hợp với các khu vực tập trung đông người như rạp chiếu bóng, rạp hát, hội trường, phòng họp, nhà hàng, vũ trường, phòng ăn, khu vực sản xuất… - Giá thành tính trung bình cho một đơn vị công suất lạnh không cao. Nhược điểm: - Hệ thống kênh gió khá lớn chỉ có thể sử dụng trong không gian lắp đặt lớn. - Do xử lý nhiệt ẩm tại một nơi duy nhất nên chỉ thích hợp cho các phòng lớn, đông người. Đối với các tòa nhà làm việc, khách sạn, công sở… là các đối tượng có nhiều phòng nhỏ với các chế độ hoạt động khác nhau, không gian lắp đặt bé, tính đồng thời làm việc không cao hệ thống không thích hợp. - Hệ thống đòi hỏi thường xuyên hoạt động 100% tải. Trong trường hợp hệ thống cung cấp gió lạnh cho nhiều phòng, tất cả các phòng đều được cung cấp lạnh khi vận hành, người sử dụng không thể tự ngưng cấp lạnh của phòng mình hoặc thay đổi nhiệt độ trong phòng một cách tùy ý. b. Máy điều hòa phân tách (Split Type) Gồm hai cụm dàn nóng (outdoor unit) và dàn lạnh (indoor unit) được bố trí tách rời nhau, liên kết giữa hai cụm là các ống đồng dẫn môi chất lạnh và dây điện điều khiển. Máy nén thường đặt ở bên trong cụm dàn nóng. Bộ điều khiển có dây hoặc điều khiển từ xa sẽ điều khiển quá trình làm việc của máy.  Phân loại: − Theo phương pháp giải nhiệt dàn nóng phân thành giải nhiệt gió và giải nhiệt nước. − Theo chế độ làm việc phân thành máy một chiều lạnh và máy hai chiều nóng lạnh. − Theo đặc điểm của dàn lạnh có thể chia ra máy điều hòa treo tường, đặt sàn, áp trần, dấu trần, cassette, máy điều hòa kiểu vệ tinh.  Đặc điểm: Ưu điểm - So với máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa rời cho phép lắp đặt ở nhiều GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 9 không gian khác nhau. - Có nhiều kiểu loại dàn lạnh cho phép người sử dụng có thể chọn loại thích hợp nhất cho công trình cũng như ý thích cá nhân. - Do chỉ có 2 cụm nên việc lắp đặt tương đối dễ dàng. - Giá thành rẻ (so với máy điều hòa trung tâm và VRV) - Rất tiện lợi cho các không gian nhỏ hẹp và các hộ gia đình đối với máy công suất nhỏ. Các máy có công suất lớn thường sử dụng trong nhà máy hay nơi có không gian điều h òa lớn. - Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa. Nhược điểm - Độ dài đường ống và chênh lệch độ cao giữa các dàn bị hạn chế. - Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao, đặc biệt những ngày trời nóng. - Đối với công trình lớn, sử dụng máy điều hòa rời rất dễ phá vỡ kiến trúc công trình, làm giảm mỹ quan của nó, do các dàn nóng bố trí bên ngoài gây ra. Trong một số trường hợp rất khó bố trí dàn nóng. c. Máy điều hòa không khí kiểu ghép (Multi split type) Máy điều hòa kiểu ghép về thực chất là máy điều hòa gồm 1 dàn nóng và 2 - 4 dàn lạnh. Mỗi cụm dàn lạnh được gọi là một hệ thống. Thường các hệ thống hoạt động độc lập. Mỗi dàn lạnh hoạt động không phụ thuộc vào các dàn lạnh khác. Các máy điều hòa ghép có thể có các dàn lạnh chủng loại khác nhau.  Máy điều hòa dạng ghép có những đặc điểm và cấu tạo tương tự máy điều hòa kiểu rời. Tuy nhiên do dàn nóng chung nên tiết kiệm không gian lắp đặt, chung điện nguồn, giảm chi phí lắp đặt. d. Máy điều hòa không khí VRV (Variable Refrigerant Volume) Máy điều hòa VRV ra đời từ những năm 70 trước yêu cầu về tiết kiệm năng lượng và những yêu cầu cấp thiết của các nhà cao tầng. Máy điều hòa VRV do hãng Daikin của Nhật phát minh đầu tiên. Hiện nay, hầu hết các hãng đã sản xuất các máy điều hòa VRV và đặt dưới các tên gọi khác nhau, nhưng về mặt bản chất thì GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 10 không có gì khác. Hệ thống điều hòa có khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn và qua đó có thể thay đổi công suất theo phụ tải bên ngoài.  Đặc điểm: - Một dàn nóng cho phép lắp đặt với nhiều dàn lạnh với nhiều công suất và kiểu dáng khác nhau. Tổng năng suất lạnh của các dàn lạnh cho phép thay đổi trong khoảng lớn 50~130% công suất lạnh của dàn nóng. - Thay đổi công suất lạnh của máy dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống thống qua thay đổi tốc độ quay nhờ bộ biến tần. - Hệ thống vẫn có thể vận hành khi có một số dàn lạnh hỏng hóc hay đang sửa chữa. Phạm vi nhiệt độ làm việc nằm trong giới hạn rộng. Chiều dài thực tế/chiều dài tương đương/tổng chiều dài giữa dàn nóng và dàn lạnh là 165/190/1000m (VRVIII), chênh lệch độ cao đạt từ 40 ~ 90m tùy vị trí đặt của dàn nóng so với dàn lạnh và công suất máy (VRVIII), cao độ chênh lệch giữa các dàn lạnh là 15m. Nhờ hệ thống ống nối Refnet nên dễ dàng lắp đặt đường ống và tăng độ tin cậy cho hệ thống. Hệ thống đường ống nhỏ nên rất thích hợp cho các tòa nhà cao tầng khi không gian lắp đặt bé. Nhược điểm: - Dàn nóng giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc chưa cao, phụ thuộc nhiều vào thời tiết. Số lượng dàn lạnh bị hạn chế nên chỉ thích hợp cho các hệ thống công suất vừa. Đối với các hệ thống lớn thường người ta sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm. - Trước đây, giá thành các hệ thống VRV thường cao nhất trong các hệ thống điều hòa không khí, nhưng hiện nay xu hướng giảm và rẻ hơn hệ thống kiểu làm lạnh bằng nước. 3.3.2. Phương pháp làm lạnh gián tiếp - Máy điều hòa không khí làm lạnh bằng nước. Hệ thống điều hòa không khí kiểu làm lạnh bằng nước là hệ thống trong đó cụm máy lạnh không trực tiếp xử lý không khí mà làm lạnh nước đến khoảng 7 0 C. GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh [...].. .Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 11 Sau đó nước được dẫn theo đường ống có bọc cách nhiệt đến các dàn trao đổi nhiệt gọi là các FCU và AHU để xử lý nhiệt ẩm không khí Như vậy trong hệ thống này nước sử dụng làm chất tải lạnh  Phân loại - Máy điều hòa không khí giải nhiệt bằng nước (Water cooled water chiller) - Máy điều hòa không khí giải nhiệt bằng gió... thống điều hòa không khí phải đảm bảo các tiêu chí và không ảnh hưởng đến mỹ quan và kết cấu của tàu Hệ thống điều hòa cần phục vụ cho tất cả không gian cần làm lạnh, đảm bảo các điều kiện vi khí hậu ổn định cho tất cả các phòng Các điều kiện sau phải được hệ thống điều hòa không khí đáp ứng: - Không khí tuần hòa trong phòng phải đảm bảo thông thoáng hợp lý Bố trí các quạt hút - khí trên trần tránh hiện... Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 13 điểm khác nhau để tiết kiệm năng lượng và đảm bảo yêu cầu sử dụng Dựa theo đặc điểm công trình đã được trình bày như trên, ta lựa chọn hệ thống điều - hòa không khí VRV Ưu điểm của hệ thống điều hòa không khí VRV so với các hệ thống khác là: Khắc phục nhược điểm của máy điều hòa dạng rời là độ dài ống dẫn gas, chênh lệch độ - cao giữa dàn lạnh. .. thuật lanh – Điều hòa không khí 17 Theo Hình 2.1 ta lựa chọn thông số cho không gian điều hòa ở vùng tiện nghi như − − − − − sau: Nhiệt độ: t = 24 0C; Độ ẩm: ϕ = 60 %; Tốc độ gió: v = 0,5 m/s Các thông số tính toán bên ngoài: Nhiệt độ tháng nóng nhất: t = 35 0C; Độ ẩm: ϕ = 75 % GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 18 2 TÍNH... suất lạnh cao, đặc biệt khi tải non - Chi phí đầu tư khá lớn Phân loại khác GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 12 - Theo đặc điểm môi chất giải nhiệt: giải nhiệt bằng gió (air cooled) và giải nhiệt bằng nước (water cooled) - Theo khả năng xử lý nhiệt ẩm: máy điều hòa một chiều lạnh và máy điều hòa hai chiều nóng lạnh. .. lượng riêng không khí tại 240C Theo TCXDVN 342: 2005 khe hở cho phép của cửa trong khoảng 3 – 8 mm, chọn khe cửa rộng 3mm => F’=0,021 m2 GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 28    =>G7=0,021.0,5.1,189 + (3.0,5.6.1,189)/3600=0,015kg/s IN là entanpi của không khí bên ngoài, IN=100kJ/kg; IT là entanpi của không khí bên trong... 0,015.(100 − 55) = 0,696kW Ta tính toán tương tự như trên được bảng sau: GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 29 Bảng 2.6: Nhiệt thừa do không khí lọt qua cửa Q7(W): Diện Số người qua lại khe (Người/giờ hở ) Tên phòng tích cửa (m2) Diện Lượng tích không cửa khí rò mở rỉ (m2) (kg/s) Nhiệt do không khí lọt qua (kW) 201 1 0,0162... phòng ngủ là 12 W/m2  Q2= 24,5.12 = 294 W Tương tự cho các phòng khác ta có bảng tính toán sau: GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 20 Bảng 2.3: Nhiệt do thiết bị chiếu sáng tỏa ra Q2 (W) Tầng Diện tích Phòng (m2) Công suất chiếu sáng (W/m2) Nhiệt tỏa Q2 (W) 201 24,5 12 294 202 24,5 12 294 203 20,4 12 244,8 204 20,4 12... BELLOW GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh 130 SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 23 CREW 2P 2 260 130 MAIN SHIP PURSER 1 130 130 DECK CREW CATEEN 6 130 780 CONTROL ROOM 1 130 130 2.4 Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4: Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các nhà máy, xí nghiệp, ở đó, trong không gian điều hòa thường xuyên và liên tục có đưa vào và ra các sản... thất do truyền nhiệt qua trần, mái, tường và sàn;  (2.15) Q82 tổn thất do truyền nhiệt qua nền; GVHD: Nguyễn Tiến Cảnh SVTH: Trương Hoàng Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 31 Ở đây, ta xem các phòng đều có điều hòa nên không có truyền nhiệt qua sàn, trần và tường ngăn cách các phòng, Ta sẽ trính truyền nhiệt qua tường tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài, Tính mẫu . Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 1 CHƯƠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ HỆ THỐNG LẠNH VRV/VRF 1. LỊCH SỬ NGÀNH ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ. 1.1. Lịch sử. Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 6 Hệ thống điều hòa không khí cấp III: hệ thống có khả năng duy trì các thông số tính toán trong nhà với sai số không. Đại – Trần Nhất Huynh Đồ án chuyên ngành Kĩ thuật lanh – Điều hòa không khí 3 nhằm tạo ra độ ẩm giúp quá trình dệt diễn ra dễ dàng hơn. Cramer đã gọi quá trình này là " ;điều hòa không khí& quot;