Hệ thống điều hoà không khí cục bộ là các loại máy điều hoà không khí nhỏ đến 24.000Btu/h 7kW giải nhiệt gió, làm lạnh trực tiếp, 1 cụm máy... Hệ thống điều hoà không khí tổ hợp gọn Unit
Trang 1bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
trường Đhbk hà nội Độc Lập - Tù Do - Hạnh Phóc §écLËp - Tù Do - H¹nh Phóc
Đề tài đồ án tốt nghiệp
1 Đề tài đồ án:
Thiết kế hệ thống điều hoà cho nhà điều hành sản xuất xí nghiệpthương mại mặt đất Nội Bài Hà Nội
Sè liệu ban đầu:
- Theo chủ đầu tư
- Theo bản vẽ thiết kê
2 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Mở đầu , chọn thông số thiết kế
- Khái niệm về các hệ thống điều hoà không khí và chọn hệ thốngphù hợp cho công trình
- Tính cân bằng nhiệt Èm, lập sơ đồ điều hoà mùa hè, mùa đông
- Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà không khí
- Sơ đồ mặt bằng các tầng có bố trí máy điều hoà không khí
- Sơ đồ không khí mùa hè, mùa đông
4 Ngày giao đề tài đồ án:……….
5 Ngày sinh viên phải hoàn thành đồ án:
trưởng bộ môn cán bộ hướng dẫn 1 cán bộ hướng dẫn 2
c¸n bé híng dÉn 1 c¸n bé híng dÉn 2
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
Trang 2Chủ tịch hội đồngTrưởng bộ môn Trëng
bé m«n
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký vµ ghi râ hä tªn)
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Ngay từ thời cổ đại, con người đã biết đốt lửa sưởi Êm vào mùa đông
và dùng quạt hoặc vào các hang động mát mẻ vào mùa hè
Con người sinh sống và phát triển đều phụ thuộc vào yếu tố môitrường Mọi sự thay đổi của môi trường (nhiệt độ, độ Èm, các chất độc hại)đều tác động trực tiếp đến con người và khoa học kỹ thuật
Để hạn chế tối thiểu những tác nhân có hại, để nâng cao chất lượngcuộc sống cũng như chất lượng sản phẩm, muốn làm được những việc nàychúng ta phải làm sao để có thể khống chế được thiên nhiên, có thể tạo ramột môi trường hợp lý để phục vụ con người, đó chính là lý do để ngànhđiều hoà không khí và thông gió ra đời, nó sẽ là một ngành không thể thiếutrong hiện tại cũng như trong tương lai
Việt Nam là một nước nằm trong vùng khí hậu nóng và Èm, vì vậyngành điều hoà không khí và thông gió sẽ là một ngành rất quan trọng,không chỉ trong sản xuất mà còn cả trong đời sống
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước,ngành điều hoà không khí cũng đã có bước phát triển vượt bậc, ngày càngtrở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất
Ngày nay, điều hoà tiện nghi không thể thiếu trong các toà nhà, kháchsạn văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, văn hoá, y tế, thể thao mà còn
cả trong các căn hộ, nhà ở, các phương tiện đi lại như ô tô, tầu hoả, tàuthuỷ…
Điều hoà công nghệ trong các năm qua cũng đã hỗ trợ đắc lực chonhiều ngành kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảoquy trình công nghệ trong các ngành như ngành: sợi, dệt, chế biến thuốc lá,chè, in Ên, điện tử, bưu điện, viễn thông, máy tính, quang học, cơ khí chínhxác, hoá học…
Tự hào là một sinh viên ngành Nhiệt-Lạnh của trường đại học BáchKhoa Hà Nội và để làm tốt đồ án tốt nghiệp em sẽ cố gắng hết mình đểkhông phụ công của tất cả các thầy cô giáo đã dạy dỗ và nâng đỡ chúng emtrong suốt mấy năm qua
Em còng xin cảm ơn tất cả các thầy các cô trong viện đã tạo điều kiện
và nâng đỡ em để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình một cánhsuất sắc Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáo
PGS - TS Nguyễn Đức Lợi người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn em trong
suốt thời gian qua cho đến khi em hoàn thành đồ án của mình
Trang 4Giới thiệu công trình: Hệ thống ĐHKK cho nhà điều hành sản xuất
xí nghiệp thương mại mặt đất nội bài
Tất cả các tầng đều có diện tích 800m2 Tầng trệt là tầng dùng làm garaôtô, xe máy
Tầng 2 bao gồm 3 phòng làm việc lớn với diện tích 80m2 mỗi phòng
và 3 phòng làm việc cỡ nhỏ với diện tích 40m2 mỗi phòng, phòng khách vàmột khu dành cho cầu thang và cầu thang máy mỗi phòng có diện tích 80m2,
1 phòng giám đốc và 2 phòng phó giám đốc mỗi phòng có diện tích là 32m2,mét khu vệ sinh, một cầu thang tay và hai phòng đặt hệ thống
Tầng 3 và 4 có mặt bằng giống nhau gồm 4 phòng làm việc mỗiphòng có diện tích 128m2, mét phòmg khách có diện tích 80m2, mét khu đặt
hệ thống cầu thang tay và cầu thang máy với diện tích 64m2, mét khu vệsinh, 2 phòng máy phòng máy phía đông và phòng máy phía tây, cạnh phòngmáy phía tây có một cầu thang tay nữa
Tầng 5 là tầng trên cùng, gồm 2 cầu thang tay để nên nóc nhà, haiphòng họp nhỏ mỗi phòng có diện tích 128m2, 2 phòng học và huấn luyệnmỗi phòng có diện tích 128m2, khu vệ sinh
Hệ thống điều hoà không khí chỉ cần phục vụ những phòng như phòngkhách, phòng làm việc, phòng huấn luyện, hành lang… từ tầng 2 đến tầng 5
Hệ thống điều hoà không khí phải đảm bảo tiện nghi, thoả mãn yêucầu vi khí hậu nhưng không được làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng vàtrang trí nội thất bên trong toà nhà cũng như cảnh quan toà nhà
Hệ thống điều hoà không khí cần đáp ứng các chỉ tiêu yêu cầu cơ bảnsau cảu điều hoà tiện nghi:
Trang 5- Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ Èm, độ sạch của không khí theotiêu chuẩn nghi của tiêu chuẩn Việt Nam nhưng cần chú ý mở rộng khoảngđiều chỉnh nhiệt độ và độ Èm ở các phòng đặc biệt.
- Lượng khí tươi cần đảm bảo mức tối thiểu là 20m3/h cho mỗi người
- Không khí tuần hoàn trong nhà phải được thông thoáng hợp lý và cóquạt thải trên tum, ránh hiện tượng không khí từ các khu vệ sinh lan truyềnvào hành lang và vào phòng Tránh hiện tượng không khí Èm từ ngoài vàogây đọng sương trong phòng và trên bề mặt thiết bị
- Thiết kế các vùng đệm như sảnh và hành lang để tránh sốc nhiệt dochênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa trong và ngoài nhà
- Hệ thống điều hoà không khí cần có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh
và tự động sưởi nhằm tiết kiệm chi phí vận hành
- Bè trí hợp lý các hệ thống phô nh lấy gió tươi, xả gió thải, thải nướcngưng từ các FCU
- Các thiết bị của hệ thống cần có độ tin cậy cao, vận hành đơn giản,đảm bảo mỹ quan công trình
Trang 6LỜI CẢM ƠN
Bằng sự nỗ lực của bản thân, đồ án tốt nghiệp về thiết kế hệ thống điềuhoà không khí cho “Nhà điều hành sản xuất xí nghiệp thương mại mặt đấtnội bài Hà Nội” đã được hoàn thành trong thời gian 10 tuần Đây là kếtquả của một quá trình thu thập số liệu tham khảo tài liệu và tính toán chitiết từng thành phần của hệ thống, nó cũng được sự giúp đỡ rất nhiều củatoàn bộ các thầy cô giáo của viện khoa học và công nghệ nhiệt lạnhtrường đại học Bách Khoa Hà Nội Tuy nhiên trong quá trình thực hiệncòn gặp nhiều khó khăn bởi kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên khôngthể tránh khỏi thiếu sót Vì vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ýcủa các thầy cô và các bạn đồng nghiệp
Em xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô giáotrong bộ môn và các bạn Đặc biệt em rất biết ơn sâu sắc đến thầy giáo
PGS TS Nguyễn Đức Lợi, người đã trực tiếp giúp đỡ về mọi mặt trong suốt
quá trình hoàn thành đồ án này
Xin chân trọng cảm ơn!
Trang 7LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp này do tôi tự tính toán thiết kế ,
nghiên cứu với sự hướng dẫn của thầy giáo PGS – TS Nguyễn Đức Lợi
Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu tham khảo đãđược ghi trong tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu nào khác mà khôngđược liệt kê ở phần tài liệu tham khảo
Nếu sai, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo quy định
Sinh viên thực hiện Mai Văn Thảo
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Nguyễn Đức Lợi: Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà không khí.Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
Trang 82 Bùi Hải – Hà Mạnh Thư – Vũ Xuân Hùng: Hệ thống điều hoà không khí và thông gió.
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
3 Hà Đăng Trung – Nguyễn Quân: Cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí.
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
4 Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tuỳ: Bài tập kỹ thuật lạnh.
Nhà xuất bản giáo dục Hà Nội
5 Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tuỳ - Đinh Văn Thuận: Kỹ thuật lạnh ứng dụng.
Nhà xuất bản giáo dục Hà Nội
6 Đặng Quốc Phú – Trần Thế Sơn – Trần Văn Phú: Kỹ thuật truyền nhiệt.
Nhà xuất bản giáo dục Hà Nội
7 Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy: Kỹ thuật lạnh cơ sở.
Nhà xuất bản giáo dục Hà Nội
8 Lê Chí Hiệp: Kỹ thuật điều hoà không khí.
Nhà xuất bản giáo dục Hà Nội
9 Katalog của hãng Carrier Mỹ.
MỤC LỤC
Trang Chương i: Các hệ thống điều hoà thông dụng.
1.1 Khái lược về các hệ thống điều hoà không khí.1
1
Trang 91.1.1 Phân loại các hệ thống điều hoà không khí.1
1
1.1.2.1 Máy điều hoà cửa sổ.5
5
1.1.3.1 Máy điều hoà lắp mái.9
9
1.4 Hệ thống điều hoà trung tâm nước.11
11
2.1 Chọn cấp điều hoà cho công trình.13
Chương iv: Thành lập sơ đồ ĐHKK,
xác định công suất lạnh, năng suất gió, chọn máy.38 38
4.2 Thành lập tính toán sơ đồ ĐHKK cho
phòng làm việc 1 tầng 2.40 40
5.1 Các trục trặc liên quan đến công việc lắp đặt.51
51
5.2 lùa chọn các vị trí lắp đặt thích hợp.51 515.3 vận chuyển máy đến nơi lắp đặt.52
52
Trang 101.1.1 Phân loại các hệ thống điều hoà không khí
Việc phân loại các hệ thống điều hoà không khí là rất phức tạp vì chúngquá đa dạng và phong phú đáp ứng nhiều ứng dụng cụ thể của hầu hết cácngành kinh tế, tuy nhiên có thể phân loại các hệ thống điều hoà không khítheo các đặc điểm sau đây:
- Theo mục đích ứng dụng có thể phân ra điều hoà tiện nghi và điềuhoà công nghệ
- Theo tính chất quan trọng phân ra điều hoà cấp 1, cấp 2, cấp 3
- Theo tính tập chung phân ra các hệ thống điều hoà cục bộ, hệ thốngđiều hoà tổ hợp gọn (với các cụm máy gọn) và hệ thống trung tâm nước
- Theo cách làm lạnh phân ra hệ thống trực tiếp (làm lạnh không khítrực tiếp bằng dàn bay hơi) hoặc gián tiếp (qua nước lạnh với dàn FCU vàAHU) Loại gián tiếp có thể phân ra loại khô và loại ướt Loại khô là loại códàn ống xoắn trao đổi nhiệt có cánh, nước lạnh đi trong ống còn không khí
đi ngoài ống Loại ướt còn gọi dàn phun là loại buồng điều không có dàn
Trang 11phun, phun trực tiếp nước lạnh vào không khí cần làm lạnh Loại khô cònđược gọi là hệ thống kín và loại ướt gọi là hệ thống hở.
- Theo cách phân phối không khí có thể phân ra hệ thống cục bộ hoặctrung tâm Kiểu sử lý không khí có tính chất cục bộ cho từng không gianđiều hoà riêng lẻ còn kiểu trung tâm là không khí được sử lý tại một trungtâm và được phân phối đến các không gian điều hoà bằng ống gió
- Theo năng suất lạnh có thể phân ra loại nhỏ (tới 2 tấn lạnh Mỹ hoặc24.000 Btu/h hoặc 7 kW), loại trung bình từ 3 đến 100 tấn lạnh Mỹ và loạilớn từ 100 tấn lạnh Mỹ trở lên
- Theo chức năng có loại một chiều hoặc hai chiều Máy điều hoà mộtchiều là loại máy chỉ có một chức năng làm lạnh Máy điều hoà hai chiều làloại bơm nhiệt có khả năng làm lạnh vào mùa hè và sưởi Êm vào mùa đông
- Căn cứ vào kết cấu máy chia ra máy điều hoà một cụm, hai cụm vànhiều cụm Loại một cụm còn được gọi là loại máy điều hoà nguyên côm
nh máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà lắp trên máy, máy điều hoà nguyêncụm giải nhiệt bằng nước Máy hai và nhiều cụm còn được gọi là máy điềuhoà tách Các loại máy này có một tên chung là máy điều hoà tổ hợp gọn(theo các đơn nguyên) (unitary packaged air conditioner) hay gọi tắt là máyđiều hào gọn
- Theo cách bố trí dàn lạnh chia ra loại cửa sổ, treo tường, treo trần,giấu trần, âm trần, giấu trần cassette, giấu trần cassette một cửa hoặc nhiềucửa thổi, tủ tường, hộp tưòng, kiểu tủ hành lang…
- Theo cách làm mát thiết bị ngưng tụ chia ra loại giải nhiệt gió (làmmát bằng không khí kiểu quạt) hoặc giải nhiệt nước (làm mát bằng nước)hoặc kết hợp gió nước Làm mát bằng nước có thể dùng nước thành phố,nước giếng nhưng hầu hết các công trình sử dụng nước tuần hoàn với tháp
Trang 12giải nhiệt Làm mát bằng nước kết hợp với gió là loại dàn ngưng tưới hoặctháp ngưng.
- Theo chu trình lạnh có thể phân ra máy lạnh nén hơi, hấp thụ, ejectơhoặc nén khí
- Theo môi chất lạnh của máy nén hơi chia ra máy lạnh dùng amôniac,freôn R22, R134a, R404A, R404B, R507, R123 hoặc nước…
- Theo kiểu máy nén chia ra máy nén trục vít, pittông, trục vít, rôto,xoắn ốc hoặc tuabin
- Theo kết cấu máy nén chia ra kiểu kín, hở hoặc nửa kín
- Theo cách bố trí hệ thống ống dẫn nước lạnh của hệ thống trung tâmnước chia ra hệ thống hai ống, hệ hồi ngược, hệ ba ống và 4 ống nước
- Theo hệ thống phân phối gió chia ra hệ thống một ống gió, 2 ống gióhoặc không ống gió
- Theo cách điều chỉnh gió phân ra loại hệ thống lưu lượng không thayđổi (CAV – Constant Air Volume) và hệ thống lưu lượng thay đổi (VAV –Variable Air Volume)
- Theo cách điều chỉnh năng suất lạnh bằng đóng ngắt máy nén hoặcđiều chỉnh vô cấp tốc độ qua máy biến tần phân ra hệ thống lưu lượng môichất không đổi hoặc hệ thống lưu lượng môi chất thay đổi (VRV - VariableRefrigerant Volume) VRV là kiểu máy điều hoà đặc biệt của Daikin điềuchỉnh năng suất lạnh bằng máy biến tần, một cụm dàn nóng được kết nối với
8 hoặc 16 dàn lạnh
- Theo áp suất gió trong ống gió có loại gió cao áp và loại gió áp thấp
- Theo tốc độ gió trong ống có loại gió tốc độ cao và thấp
Với cách phân loại nh trên ta có thể định nghĩa một số thuật ngữ nh sau:
1 Hệ thống điều hoà không khí cục bộ là các loại máy điều hoà không khí
nhỏ đến 24.000Btu/h (7kW) giải nhiệt gió, làm lạnh trực tiếp, 1 cụm (máy
Trang 13điều hoà cửa sổ) và 2 cụm (máy điều hoà tách 2 hoặc nhiều cụm) chủ yếulắp đặt cho phòng nhỏ ký hiệu RAC (Room Air Conditioner).
2 Hệ thống điều hoà không khí tổ hợp gọn (Unitary Package Air
Conditioning System) là các loại máy hoặc hệ thống điều hoà cỡ trung bình
bố trí gọn thành các tổ hợp thiết bị có năng suất lạnh từ 3 đến 200 tấn lạnh
Mỹ, dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp, dàn ngưng giải nhiệt gió hoặcgiải nhiệt nước, kiểu nguyên cụm (máy điều hoà thương nghiệp lắp trênmáy, máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước) hoặc loại tách (2 hoặcnhiều cụm), có hoặc không có ống gió, 1 hoặc 2 chiều, chủ yếu dùng chođiều hoà thương nghiệp và công nghệ
3 Hệ thống điều hoà không khí trung tâm nước (Hydraulic Control
Air Conditioning System) là các loại hệ thống điều hòa gián tiếp bằng nướclạnh với máy làm lạnh nước (Water Chiller) và các dàn lạnh FCU, AHU khôhoặc ướt, năng suất lạnh thường từ 100 tấn lạnh Mỹ trở lên, giải nhiệt gióhoặc nước, hệ thống dẫn nước lạnh có thể là 2 ống, 1 hoặc 2 chiều, chủ yếudùng cho điều hoà thương nghiệp và công nghệ
4 Hệ thống hai ống nước (Tow Pipe System) là hệ thống nước cấp
cho các dàn FCU và AHU với 1 ống cấp và 1 ống hồi chung cho cả nướcnóng và nước lạnh Các FCU và AHU đươc mắc giữa hai hệ thống
5 Hệ thống hồi ngược (Reverse Return System) là hệ thống 2 ống
nhưng có thêm ống hồi ngược để cân bằng áp suất tự nhiên giữa các FCU vàAHU
6 Hệ thống 3 ống (Three Pipe System) là hệ thống 2 ống với 2 ống
cấp riêng rẽ cho nước nóng và nước lạnh nhưng chỉ có 1 ống hồi chung
7 Hệ thống 4 ống (Four Pipe System) là hệ thống với 2 ống cấp riêng
rẽ và 2 ống hồi riêng rẽ
Trang 148 Hệ thống không ống gió (Non-ducted Air Conditioning System) là
các hệ thống (hoặc máy) điều hoà không khí không được phép lắp thêm ốnggió vì quạt dàn bay hơi có cột áp nhỏ
9 Hệ thống có ống gió (Ducted Air Conditioning System) là các hệ
thống (hoặc máy) điều hoà không khí được phép lắp thêm ống gió vì quạtdàn bay hơi có cột áp đủ cao
10 Hệ thống có 1 ống gió (Single Ducted System) là các hệ thống
điều hoà không khí trong đó gió được đưa đến không gian điều hà bằng mộtống duy nhất
11 Hệ thống 2 ống gió (Dual Ducted System) là các hệ thống điều
hoà không khí trong đó gió được sử lý ở trung tâm thành 2 dòng riêng biệtvới 2 giá trị nhiệt độ và độ Èm khác nhau rồi được cấp vào không gian điềuhoà qua 2 hệ thống đường ống độc lập Để đạt được các thông số nhiệt độ và
độ Èm riêng rẽ của từng không gian điều hoà, chúng được hoà trộn theo tỉ lệnhất định (hệ thống này rất cồng kềnh phức tạp nên ngày nay Ýt được sửdụng trong thực tế)
12 Máy điều hoà cửa sổ (Window-type Room Air Conditioner) là
thiết bị gọn trọn bộ lắp trong một vỏ dùng để điều hoà không khí cho mộtphòng năng suất lạnh đến 7 kW (24.000Btu/h), 1 chiều hoặc 2 chiều, thườngđược bố trí qua cửa sổ hoặc qua vách, còn được gọi là máy điều hoà 1 cụm,máy điều hoà phòng
13 Máy điều hoà cục bé (Individual Room Air Conditioner) là các
loại máy điều hoà nhỏ năng suất lạnh đến 7kW (24.000Btu/h), dàn ngưnggiải nhiệt gió, dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp, 1 hoặc 2 chiều loạicửa sổ hoặc loại tách
14 Máy điều hoà nguyên côm (Sefl-contained Packaged Air
Conditioner) là loại máy điều hoà mà tất cả các thiết bị được lắp gọn thành
Trang 15một tổ hợp duy nhất như máy điều hoà cửa sổ hoặc máy điều hoà lắp mái,máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước.
15 Máy điều hoà gọn (Unitary Packaged Air Conditioner) là máy
điều hoà được chế tạo theo các tổ hợp gọn hoặc các đơn nguyên một cụmhoặc nhiều cụm
16 Máy điều hoà lắp mái (Roof-top (Commercial) Air Conditioner) là
máy điều hoà nguyên cụm thiết kế để lắp trên mái bằng, mái hiên hoặc bancông, thường có ống phân phối hoặc ống gió hồi, dùng cho thương nghiệpcông nghệ, năng suất lạnh tới 100kW, 1 chiều hoặc 2 chiều
17 Máy điều hoà giải nhiệt giã ( Air-cooled Air Conditioner) là máy
điều hoà có dàn ngưng được làm mát bằng không khí
18 Máy điều hoà giải nhiệt nước ( Water-cooled Air Conditioner) là
máy điều hoà có bình ngưng được làm mát bằng nước
19 Máy điều hoà 2 côm (Split Air Conditioner) là máy điều hoà gồm
2 cụm dàn nóng và dàn lạnh Cụm dàn nóng bao gồm máy nén, dàn ngưng,quạt cụm dàn lạnh bao gồm dàn lạnh và quạt
20 Máy điều hoà 2 chiều (Heat Pump Air Conditioner, All year Air
Conditioner) là máy điều hoà có khả năng làm lạnh về mùa hè và sưởi Êm
về mùa đông bằng chu trình lạnh và bơm nhiệt
21 Máy điều hoà nhiều côm (Multi-system Split Air Conditioner) là
máy điều hoà có 1 cụm dàn nóng với nhiều cụm dàn lạnh bố trí cho cácphòng khác nhau
22 Máy điều hoà tách (Split Air Conditioner ) như máy điều hoà 2
cụm và nhiều cụm
23 Máy điều hoà tủ tường (Slim Packaged) là máy điều hoà tách cụm
dàn lạnh có dạng tủ tường năng suất lạnh đến 14kW (48.000Btu/h)
Trang 1624 Máy điều hoà VRV (VRV Air Conditioner) là máy điều hoà gồm
nhiều cụm dàn nóng và nhiều cụm dàn lạnh (8 hoặc lớn nhất là 16) của hãngDaikin với các đặc điểm chiều dài đường ống gas lên tới 150m, độ cao giữadàn nóng và dàn lạnh lên tới 50m và độ cao giữa các dàn lạnh lên tới 15m,điều chỉnh năng suất lạnh bằng máy biến tần với 21 bước điều chỉnh
25 Máy điều hoà thương nghiệp (Commercial Air Conditioner) là
máy điều hoà dùng trong thương nghiệp, loại gọn 1 hoặc nhiều cụm, giảinhiệt gió hoặc giải nhiệt nước, 1 hoặc 2 chiều, năng suất lạnh trung bình,thích hợp cho các nhà hàng, cửa hàng, siêu thị…
26 Máy điều hoà có ống giã (Ducted Air Conditioner) là máy điều
hoà gọn kiểu nguyên cụm, năng suất lạnh lớn, dàn bay hơi có quạt li tâm ápsuất cao, được phép lắp thêm ống gió phân phối
27 Máy điều hoà có ống giã (Non-Ducted Air Conditioner) là máy
điều hoà gọn 1 hoặc nhiều cụm
1.1.2 Hệ thống điều hoà cục bộ.
1.1.2.1 Máy điều hoà cửa sổ.
Máy điều hoà cửa sổ là loại máy điều hoà nhỏ nhất cả về năng suất lạnh vàkích thước cũng như khối lượng Toàn bộ các thiết bị chính như máy nén,dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điềukhiển, điều chỉnh tự động, phin lọc gió, khử mùi của gió tươi cũng như cácthiết bị phụ khác được lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ Năng suất lạnh khôngquá 7kW (24.000Btu/h) và thường chia ra 5 loại: 6,9,12,18,24 ngàn Btu/h
Trang 17Máy điều hoà cửa sổ có các ưu nhược điểm sau:
- Chỉ cần cắm phích điện là máy chạy, không cần công nhân lắp đặt cótay 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 nhờ Thermostat với độ dao động khálớn, độ Èm tự biến đổi theo nên không khống chế được độ Èm, điều chỉnhtheo kiểu on-off
- Khả năng làm sạch không khí kém
- Độ ồn cao
- Khó bố trí trong phòng hơn so với loại 2 côm
- Phải đục một khoảng tường rộng bằng máy điều hoà hoặc phải cắtcửa sổ để bố tri máy Không có khả năng lắp cho phòng không có tường trựctiếp ngoài trời
- Vốn đầu tư thấp do được sản xuất hàng loạt
- Thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình Khó sử dụng cho cáctoà nhà cao tầng vì làm mất mỹ quan và phá vỡ kiến trúc
1.1.2.2 Máy điều hoà tách.
a Máy điều hoà hai côm.
Trang 18Máy điều hoà hai cụm là máy điều hoà được phân ra làm hai cụm, mộtcụm đặt trong nhà và một cụm đặt ngoài trời Cụm trong nhà gồm dànlạnh, bộ điều khiển và quạt ly tâm kiểu trục cán Cụm ngoài trời gồm lốc(máy nén), động cơ quạt hướng trục Hai cụm được nói với nhau bằngđường ống gas đi và về Đường ống nước ngưng từ dàn bay hơi ra vàđường dây điện đôi khi được bố trí dọc theo hai đường ống này và bọcthành một búi ống.
Máy điều hoà hai cụm có những ưu và nhược điểm sau:
+ Ưu điểm: Máy điều hoà hai cụm giảm được tiếng ồn trong nhà phùhợp với yêu cầu tiện nghi nên sử dụng rộng rãi trong gia đình Dễ lắp đặt và
dễ bố trí dàn nóng dàn lạnh, Ýt phụ thuộc vào kết cấu nhà, đỡ tốn diện tíchlắp đặt, chỉ phải đục tường một lỗ nhỏ có đường kính 70mm, đảm bảo thẩm
mỹ cao
+ Nhược điểm: Không lấy được gió tươi nên cần có quạt lấy gió tươi.ống dẫn gas dài hơn, dây điện dài hơn, giá thành đắt hơn so với máy điềuhoà 1 cục
Côm trong nhà (Indoor unit)
Trang 19Côm ngoài nhà (Outdoor unit)Hình 1.2 Máy điều hoà hai côm+ Vị trí sử dụng: Thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình Khó sửdụng cho toà nhà cao tầng vì làm mất mỹ quan.
b Máy điều hoà nhiều cụm
Máy điều hoà tách nhiều cụm: 1 cụm ngoài nhà với 2 đến 7 côm trong nhàdùng cho một hộ gia đình có nhiều phòng
H×nh 1.3 M¸y ®iÒu hoµ nhiÒu côm
Khi chọn năng suất lạnh thích hợp có thể sử dụng lạnh đồng thời cho tất
cả các phòng (trường hợp văn phòng) hoặc sử dụng lạnh không đồng thờicho gia đình, ví dụ ban ngày chạy cho phòng khách, phòng làm việc, banđêm chạy cho phòng ngủ
Các loại dàn lạnh cho máy điều hoà nhiều cụm rất đa dạng, từ loạitreo tường truyền thống đến loại treo trần, treo sàn, giấu trần, có hoặc không
có ống gió, năng suất lạnh của các dàn lạnh nh thông thường từ 2,5 đến 6,0thậm chí 7,0 kW
Trang 20Máy điều hoà nhiều cụm cũng có hai loại 1 chiều lạnh và 2 chiềunóng lạnh, điều chỉnh năng suất lạnh bằng máy biến tần Với nót ÊnPowerful (mạnh) máy có thể chạy vượt năng suất lạnh danh định đến 10%trong vòng 20 phót để làm lạnh nhanh phòng, sau đó lại trở về chế độ bìnhthường.
c Máy điều hoà tách không ống gió.
Có thể nói máy điều hoà tách của hệ thống điều hoà gọn và của hệ thốngđiều hoà cục bộ chỉ khác nhau về cỡ máy và năng suất lạnh Do năng suấtlạnh lớn hơn nên kết cấu của cụm dàn nóng và dàn lạnh đôi khi cũng cónhiều kiểu dáng hơn cụm dàn nóng có kiểu quạt hướng trục thổi lên trênvới 3 mặt dàn cụm dàn lạnh cũng đa dạng hơn rất nhiều ngoài loại treotường còn có loại treo trần, giấu trần, kê sàn, giấu tường… Đôi khi trongđiều hoà thương nghiệp hoặc công nghệ ta còn gặp loại tách đặc biệt vớicụm nóng chỉ có dàn quạt, còn máy nén lại được lắp cùng với cụm dànlạnh Loại máy này còn gọi là loại máy có dàn ngưng đặt xa (remotecondenser air conditioner) Do dàn lạnh có năng suất lạnh lớn, và lưulượng gió cũng lớn nên nhiều cụm dàn lạn có thể được lắp thêm ống phânphối gió để phân phối cho cả phòng lớn hoặc cho nhiều phòng khác nhau
Máy điều hoà tách không ống gió có ưu nhược điểm sau:
Giống như máy cục bộ hai cụm Nhược điểm chính của máy này là không
có khả năng lấy được gió tươi nên cần có quạt thông gió đặc biệt cho cáckhông gian đông người họp, làm việc khi gío lọt qua cửa không đủ cungcấp oxy cho phòng Thường người ta bố trí quạt xả gắn trên tường sát trầnnhà Không khí nóng bốc lên trên được quạt hót xả ra ngoài, khôngkhítươi sẽ tự động lọt vào phòng qua các khe hở như khe cửa sổ, cửa ra vào,
Trang 21hoặc chớp gió bố trí ở cửa ra vào Thông gió kiểu này dễ gây đọng sương
vì khí tươi có nhiệt độ và độ Èm lớn
Máy điều hoà không ống gió được sử dụng cho các hội trường, nhàkhách, nhà hàng, văn phòng tương đối rộng
d Máy điều hoà tách có ống gió.
Máy điều hoà tách có ống gió thường được gọi là máy điều hoà thương nghiệp kiểu tách, năng suất lạnh từ 12.000 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 để phân phối cho nhiều phòng khác nhau.
Máy gồm hai chủng loại: 1 chiều lạnh và hai chiều nóng lạnh Dàn lạnh cóchiều cao nhỏ dễ dàng lắp đặt trong trần giả Chỉ cần mở một lắp bên cụmdàn nóng để sửa chữa lắp đặt làm cho diện tích lắp đặt và dịch vụ đạt tốithiểu Các dàn lạnh có 3 loại cột áp thấp, trung bình với các kí hiệu tươngứng là B, M và quạt cao áp Các kí hiệu đuôi của dàn nóng và dàn lạnh là
VE có nghĩa là nguồn điện 1 pha, 220-204V, 50/60Hz, kí hiệu V1 cónghĩa là 1 pha,220-240V, 50Hz và Y1 là 3 pha 380-415V,50Hz
Máy điều hoà tách có ống gió có những ưu nhược điểm sau:
Giống như máy điều hoà tách không ống gió có khác là có cửa gió tươi,cần có tiêu âm trên đường ống hót và cấp nếu cần dùng cho điều hoà tiệnnghi
Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở, cửa hàng thươngnghiệp, siêu thị, nhà hàng, phân xưởng sản xuất…
e Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa.
Trang 22Đại bộ phận các máy điều hoà tách có máy nén bố trí chung với cụm dànnóng Nhưng trong một số trường hợp máy nén lại nằm trong cụm dànlạnh Trường hợp náy người ta gọi là máy nén có dàn ngưng đặt xa.(Remote condenser air coditioner).
Máy điều hoà có dàn ngưng đặt xa cũng có chung những ưu nhượcđiểm của máy điều hoà tách Tuy nhiên do đặc điểm máy nén bố trí ở cụmdàn lạnh nên độ ồn trong nhà cao Chính vì lý do đó, máy điều hoà dànngưng đặt xa không thích hợp cho điều hoà tiện nghi Chỉ nên sử dụng máynày cho điều hoà công nghệ hoặc thương nghiệp trong các phân xưởng hoặccửa hàng, những nơi chấp nhận được tiếng ồn của nó
1.1.3 Máy điều hoà nguyên cụm.
1.1.3.1 Máy điều hoà lắp mái.
Máy điều hoà lắp mái (Rooftop air condotioner) là máy điều hoà nguyên cụm có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng trong công nghiệp và thương nghiệp Cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn liền với nhau thành một khối duy nhất.
Quạt dàn lạnh là quạt ly tâm có cột áp cao Máy được bố trí ống phân phối gió lạnh và ống gió hồi Ngoài khả năng lắp đặt trên mái bằng của phòng điều còn có khả năng lắp máy ở ban công hoặc mái hiên hoặc giá chìa sau đó bố trí đường gió cấp và gió hồi hợp lý và đúng kỹ thuật,
mỹ thuật là được Dàn ngưng giải nhiệt bằng gió
Ưu và nhược điểm của máy điều hoà lắp mái
Được sản xuất và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổithọ và mức độ hoạt động cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ chỉ cần nối
Trang 23đường ống gió là máy hoạt động Lắp đặt nhanh hang, vận hành, bảodưỡng, vận chuyển dễ dàng Có cửa lấy gió tươi.
Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở, cửa hàng thươngnghiệp, siêu thị, nhà hàng, phân xưởng sản xuất…
1.1.3.2 Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt bằng nước.
Do bình ngưng giải nhiệt nước rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thểtích lắp đặt như dàn ngưng giải nhiệt gió nên thường được bố trí cùng vớimáy nén và dàn bay hơi thành một ỏ hợp hoàn chỉnh Toàn bộ máy vàthiết bị lạnh như máy nén, bình ngưng, dàn bay hơi và các thiết bị khácđược bố trí gọn vào trong một vỏ dạng tủ Phía trên dàn bay hơi là quạt lytâm Do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường đi kèm với thápgiải nhiệt và bơm nước Tủ có cửa lấy gió cấp để lắp đường ống gió phânphối và có cửa hồi cũng như cửa lấy gió tươi, các phin lọc trên các đườngống gió
Ưu và nhược điểm của máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước.
Được sản xuất và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổithọ và mức độ hoạt động cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ chỉ cần nốiđường ống gió là máy hoạt động
Vận hành kinh tế trong điều kiện tải thay đổi
Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên ngành lạnh, vận hành,bảo dưỡng, vận chuyển dễ dàng
Có cửa lấy gió tươi
Bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất (sợi, dệt…) các nhà hàng,siêu thị chấp nhận được độ ồn cao
Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở, cửa hàng thươngnghiệp, siêu thị, nhà hàng, phân xưởng sản xuất…
Trang 241.1.3.3 Máy điều hoà VRV.
Do các hệ thống ống gió và sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ Èm,tốn nhiều không gian và vị trí lắp đặt, tốn nhiều vật liệu làm đường ốngnên hãng Daikin của Nhật Bản đã đưa ra giải pháp của VRV là điêù chỉnhnăng suất lạnh thông qua việc điều chỉnh môi chất lạnh Thực chất là pháttriển máy điều hòa tách về mặt năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh trựctiếp đặt trong các phòng (nên đến 8 thậm chí 16 cụm dàn lạnh), tăng chiềucao lắp đặt và chiều dài đường ống giữa cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh
để có thể ứng dụng cho các toà nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn,
mà từ trước hầu như chỉ có hệ thống điều hoà trung tâm nước lạnh đảmnhiệm, vì so với ống gió thì ống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều
Ưu và nhược điểm của máy điều hoà VRV.
Điều chỉnh năng suất lạnh theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0đến 100% gồm 21 bậc, đảm bảo năng suất lạnh lại rất hiệu quả
Các thông số khí hậu được khống chế phù hợp với nhu cầu từng vùng,kết nối trong mạng điều khiển trung tâm
Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thànhcác mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau
Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp được chế tạo tại nhà máy với chấtlượng cao
Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi Êm trong phòng cùng một hệ thốngkiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao
Giống như máy điều hoà hai cụm, máy điều hoà VRV không lấy đượcgió tươi nên Daikin đã thiết kế thiết bị hồi nhiệt lấy gió tươi đi kèm rất hiều
Trang 25quả Thiết bị hồi nhiệt này không những lấy được nhiệt độ mà còn hạ được
cả độ Èm của gió tươi đưa vào phòng
1.1.4 Hệ thống điều hoà trung tâm nước.
Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 70C
để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU Hệ điều hoàtrung tâm nước chủ yếu là:
- Máy làm lạnh nước (Water chiller) hay máy sản xuất nước lạnhthường từ 120C xuống 70C
- Hệ thống làm lạnh nước
- Hệ thống nước giải nhiệt
Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nước đơn giản1-máy nén; 2-bình ngưng; 3-tiết lưu; 4-bình bay hơi; 5-bơm nước giảinhiệt; 6-tháp giải nhiệt; 7-bơm nước lạnh; 8-bình giãn nở
- Nguồn nhiệt để sưởi Êm dùng để điều chỉnh độ Èm và sưởi Êm mùađông, thường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở cung cấp
- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi Êm không khí bằngnước nóng FCU hoặc AHU
- Hệ thống gió tươi, gió hồi, hệ thống phân phối không khí
- Hệ thống tiêu âm và giảm âm
- Hệ thống lọc bụi
Trang 26- Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ Èm phòng, điều chỉnh giótươi, gió hồi, phân phối không khí, điều khiển năng suất lạnh và điều khiểncòng nh báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống.
Nước lạnh được làm lạnh trong bình bay hơi xuống 70C rồi được bơmnước lạnh đưa đến các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU, ở đây nước thu nhiệtcủa không khí nóng trong phòng, nóng lên 120C và lại được bơm đẩy trở lạibình bay hơi để tái làm lạnh xuống 70C, khép kín vòng tuần hoàn lạnh
Có 2 loại máy lạnh làm lạnh nước đó là:
+ Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước
+ Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió
Hệ thống trung tâm nước có các ưu nhược điểm là:
+ Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tainạn do rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước tuần hoàn nên không độc hại
+ Có thể khống chế nhiệt Èm trong không gian điều hoà theo từngphòng riêng rẽ, ổn định và duy trì vi khí hậu tốt nhất
+ Thích hợp cho các toà nhà nh khách sạn, văn phòng với mọi chiềucao và mọi kiến trúc không phá vỡ cảnh quan
+ ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm nguyên vậtliệu xây dung
+ Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề
ra cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất hoá chất và mùi…
+ Ýt phải bảo dưỡng, sửa chữa
+ Năng suất lạnh hầu nh không bị hạn chế
+ Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất lớn.+ Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng kháphức tạp đặc biệt do đọng Èm vì độ Èm ở Việt Nam quá cao
Trang 27+ Lắp đặt khó khăn.
+ Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề
+ Cần định kỳ bảo hành sửa chữa máy lạnh và các dàn FCU
CHƯƠNG II CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 2.1 Chọn cấp điều hoà cho công trình.
Để tính toán thiết kế hệ thống điều hoà cần xác định trước các trạng tháikhông khí trong nhà và ngoài trời Ta chỉ cần xác định nhiệt độ và độ Èm
là được Theo các tài liệu tham khảo người ta thường chọn nhiệt độ tínhtoán ngoài trời theo cấp điều hoà không khí Hệ thống điều hoà không khíđợc chia ra làm 3 cấp
Trang 28Đối với Xí Nghiệp Thương Mại Mặt Đất Nội Bài do không yêu cầu
nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ Èm nên ta chọn hệ thống điều hoà cấp III.
Hệ thống này có ưu điểm hơn so với hệ thống cấp I và II về giá trị kinh tế làgiá thành lắp đật rẻ, vốn đầu tư vừa phải, phù hợp với điều kiện nước ta hiệnnay
Chọn thông số tính toán cho hành lang tT =250C, T =66%
Đối với công trình này các thông số được chọn để tính toán cho cácgian có điều hoà về mùa hè chọn cùng chế độ nhiệt độ, độ Èm
+ Bề mặt bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí
Độ chênh nhiệt độ giữa phòng làm việc và không khí ngoài trời:
Trang 292.3 Tính diện tích sàn, tường, cửa sổ của toàn bộ công trình.
+ Kích thước cửa chính ra vào
Trang 35Nhà điều hành sản xuất
Xí nghiệp th ơng mại mặt đất Nội Bài
Tổng thể toà nhà
Trang 36Phòng
làm việc
1
Phòng làm việc 2
Phòng làm việc 6
Phòng
làm việc
5
Phòng làm việc 3
Phòng làm việc 4
giám đốc1 Phòng
Trang 38Phßng häc - HuÊn luyÖn 1
Trang 39CHƯƠNG: III ÁP DỤNG TÍNH CHO CÔNG TRÌNH
Kết cấu bao che của toàn công trình bao gồm tường xây bằng gạch đỏ,vữa trát xi măng, cửa kính, các vị trí của kết cấu bao che phụ thuộc vàohướng địa lý
1 2 3 Hình 4.1 Kết cấu tường gạch
+ Líp vữa trát xi măng có chiều dày 1= 0,01m, 1 = 0,93W/m2K + Líp vữa trát xi măng có chiều dày 2= 0,2m, 2 = 0,82W/m2K + Líp kính có chiều dày 1= 0,01m, 1 = 0,93W/m2K
Theo vị trí địa lý mà kết cấu bao che tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếpvới không khí do đó hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che được xác địnhnhư sau:
Tường gạch: Hệ số truyền nhiệt được xác định
Tường tiếp xúc trực tiếp với không khí:
N = 20 W/m2K
T = 10 W/m2K
Trang 40a Tính nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che.
Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ bên trong vàngoài nhà được tính theo công thức:
Q1 = Q + Q + Q (W)
Trong đó:
Q Nhiệt tổn thất qua tường gạch(W)
Q Nhiệt tổn thất qua nền(W)