DTTN WATER CHILLER KHÁCH sạn THUYẾT MINH

Phối cảnh khách sạn Hotel des Arts Saigon Hệ thống điều hòa không khí cần đáp ứng các tiêu chí cơ bản sau: - Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch với môi trường vi khí hậuđược

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, khi đất nước ta bước vào con đường hội nhập với sự phát triển chungcủa khu vực và thế giới thì nhu cầu về cuộc sống cũng như cơ sở hạ tầng ngày càngcao Điều đó thực sự là một thách thức cho các chuyên gia kỹ thuật, các kỹ sư ViệtNam trong các ngành xây dựng cơ bản Ngành Nhiệt Điện Lạnh cũng không nằmngoài những thách thức ấy Hầu hết trong các công trình xây dựng ngày nay, ngànhNhiệt Điện Lạnh nói chung và ngành Điều Hoà Không Khí nói riêng luôn đóng vai tròquan trọng để công trình đặt đến sự hoàn hảo trong thiết kế cũng như trong tính năng

sử dụng

Là một sinh viên khoa Nhiệt Điện Lạnh – trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng,nhận thức được tầm quan trọng của ngành Điều Hoà Không Khí, nên em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống Điều Hoà Không Khí cho khách sạn Hotel des Arts Saigon “ là đềtài cho đồ án tốt nghiệp của mình Không nằm ngoài mong muốn được thử sức mìnhtrong công việc thiết kế Em đã cố gắng rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài, xongnhững kiến thức mà em đã nhận được từ Thầy Cô, bạn bè và qua sách vở vẫn cónhững khoảng cách nhất định so với thực tế, nên trong quá trình thực hiện đồ án khôngthể tránh khỏi những thiếu sót Em mong quý thầy cô và các bạn cho em những ý kiến

để em tích lũy thêm vào kho tàng kiến thức cũng như cho công việc thiết kế sau này.Qua đây, em gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy giáo Ngô Phi Mạnh - ngườitrực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài này; cùng quý các Thầy Cô trong khoa NhiệtĐiện Lạnh trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng và các bạn đã tạo điều kiện giúp đỡ

em trong suốt khoá học cũng như trong quá trình thực hiện đề tài Một lần nữa em xinchân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày tháng 05 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Hà Văn Trung

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA CHO CÔNG TRÌNH 1.1 Khảo sát chung công trình

- Công Ty Cổ Phần (CTCP) Quốc Tế Diplomat (viết tắt là IDIP) được SPN gópvốn vào cuối năm 2012 để triển khai đầu tư dự án khách sạn 5 sao tiêu chuẩn quốc tế.Đây là dự án khách sạn boutique đầu tiên của thành phố Hồ Chí Minh, được khởi côngxây dựng và quản lý theo tiêu chuẩn thương hiệu MGallery của tập đoàn quản lýkhách sạn Accor Khách sạn được xây dựng ngay cạnh cao ốc văn phòng CentecTower

Thông tin sơ lược về dự án:

- Địa điểm: 76 – 78 Nguyễn Thị Minh Khai, quận 3, TP Hồ Chí Minh Tọa lạctại ví trí trung tâm thành phố, thuận lợi giao thông, gần các địa điểm du lịch văn hóanhư Nhà thờ Đức Bà, dinh Độc Lập, bảo tàng Thành phố Hồ Chí Minh,…hay các cao

ốc phức hợp hiện đại như Diamon plaza, Metropolitan, Kumho, …

- Quy mô dự án: Khách sạn có 3 tầng hầm, 23 tầng nổi với chiều cao 85m Thiết

kế nội thất thanh lịch là sự kết hợp hài hòa của kiến trúc Đông Dương và Châu Âu.Quy mô 169 phòng khách sạn với các tiện nghi cao cấp Khách sạn còn có hệ thốngNhà hàng, khu vực Sky lounge cho VIP, phòng hội thảo và hồ bơi Rooftop phục vụ đadạng nhu cầu của khách hàng Đặc biệt hơn, Nhà hàng Bar tại tầng 23 & Rooftop đượcthiết kế sang trọng & đẳng cấp hứa hẹn là điểm đến ấn tượng cho du khách đến vớiHôtel des Arts Saigon

- Tiến độ dự án: Dự án khách sạn chính thức khởi công năm 2013, dự kiến hoànthành vào năm 2015 Khi đi vào hoạt động, Khách sạn sẽ đem đến một trải nghiệmkhác lạ và hoài niệm trong lòng các doanh nhân hay khách du lịch khi đến thành phố

Hồ Chí Minh, một thành phố năng động, hiện đại của Việt Nam

Hình 1.1 Phối cảnh khách sạn Hotel des Arts Saigon

Hệ thống điều hòa không khí cần đáp ứng các tiêu chí cơ bản sau:

- Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch với môi trường vi khí hậuđược tạo ra theo tiêu chuẩn tiện nghi của Việt Nam, chú ý mở rộng khoảng điều chỉnhnhiệt độ và độ ẩm ở các phòng đặc biệt dành cho khách quốc tế

- Lượng không khí sạch do hệ thống điều hòa không khí và thông gió cung cấpđảm bảo mức tiêu chuẩn 20m3/h cho một người trong tòa nhà Đồng thời tạo ra các

vùng đệm như các sảnh chính, các khu vực chờ thang máy để tránh sự thay đổi nhiệt

độ quá lớn cho người làm việc trong quá trình đi lại giữa các khu vực

Đối khu vực trong tòa nhà

- Tổ chức thông thoáng hợp lý, hút mùi trong khu vực WC của tòa nhà, tránh sựlan tỏa ra các khu vực xung quanh, đồng thời ngăn chặn sự xâm nhập của không khínóng ẩm, bụi và các tác nhân ô nhiễm vào tòa nhà để tránh các hiện tượng đọng sương,nấm mốc và bám bụi vào các đồ vật trong tòa nhà

- Hệ thống điều hòa không khí được thiết kế hợp lý với khả năng phục vụ độclập cho từng khu vực theo các yêu cầu sử dụng riêng biệt., máy có khả năng tự độngđiều chỉnh công suất theo tải nhiệt thực tế của tòa nhà tại từng thời điểm để nâng caohiệu quả của hệ thống và tiết kiệm chi phí vận hành

- Hệ thống làm việc tin cậy, vận hành đơn giản, thuận tiện cho việc bảo dưỡng

Bảng 1.1 Thông số chi tiết các phòng cần trang bị hệ thống điều hòa không khí

Tầng Phòng Mục đích sử

dụng

Diệntích sàn

Fs (m2)

Chiềucao (m) Hướng

Diệntíchtường

Ft(m2)

Diệntíchkính

1.2 Mục đích và ý nghĩa của điều hòa không khí

Từ ngày xưa con người đã biết đốt lửa để sưởi ấm vào mùa đông, dùng quạt hoặcvào các hang động mát mẻ vào mùa hè

Trong giới chuyên môn về Điều hòa không khí tồn tại 2 thuật ngữ khác nhau của

kỹ thuật là điều hòa không khí toàn phần và Điều hòa không khí không hoàn toàn.Ngày nay hai cụm từ này được gọi chung là điều hòa không khí, tùy từng trườnghợp cụ thể mà người ta đánh giá mức độ hoàn thiện của hệ thông điều hoà không khíđang xét

Xét tổng quát thì cụm từ “Điều Hòa Không Khí” được hiểu là các quá trình xử lýkhông khí cho không gian cần điều hòa, trong đó các thông số như nhiệt độ, độ ẩmtương đối, sự tuần hoàn, lưu thông phân phối không khí, độ sạch cũng như các điềukiện hóa chất, vi sinh vật của không khí được điều chỉnh trong phạm vi cho phép đạtyêu cầu của không gian cần điều hòa

Điều hòa tiện nghi: là quá trình điều hòa không khí đáp ứng tiện nghi nhiệt độ, độ

ẩm tương đối năm trong phạm vi ổn định và phù hợp với cảm giác của con người vớicác trạng thái lao động khác nhau Làm cho con người có cảm giác thoải mãi, dễ chịumát mẻ về mùa hè và ấm áp vào mùa đông

Các ứng dụng của điều hòa tiện nghi như: các dịch vụ, nhà Hàng, Khách Sạn, vănphòng siêu thị, các trung tâm thương mại…

Điều hòa công nghệ: là quá trình phục vụ cho các quá trình sản xuất, chế biến vàtrong các ngành công nghiệp khác nhau

Chúng ta thấy hầu hết ở các nước phát triển trên thế giới thì điều kiện cần điềuhòa không khí là tiêu chí để đánh giá chất lượng của cuộc sống và sức khỏe của conngười Riêng ở Việt Nam là nước nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, ở miền bắc có bốn mùarõ rệt, nhiệt độ trung bình cả năm khá cao Cộng với bức xạ của mặt trời nên nhiệt độtrong phòng cũng cao và chỉ có điều hòa không khí mới giải quyết được vấn đề nhiệt

độ giúp cho con người có cảm giác thoải mái

Trong y tế, điều hòa không khí ngày càng được sử dụng rộng rãi, nhiều bệnh viện

đã trang bị hệ thống điều hòa không khí trong các phòng điều trị tạo ra môi trường khíhậu tốt cho bệnh nhân có điều kiện tốt nhất để hồi phục sức khỏe một cách nhanh nhất

và có hiệu quả nhất

Trong công nghiệp chế biến thực phẩm đòi hỏi có môi trường phù hợp và ổn địnhđảm bảo cho quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm không bị hư hỏng Ngoài ravấn đề thông gió cho không gian điều hòa cũng không kém phần quan trọng Đặc biệt

là các phân xưởng sản xuất

Như vậy điều hòa không khí có ý nghĩa quan trọng trong tất cả các lĩnh vực củacuộc sống Ngành điều hòa không khí nó còn tác động thúc đẩy các ngành kinh tế khácphát triển theo

1.3 Lịch sử phát triển của điều hòa không khí

Một nhân vật quan trọng đã đưa ngành điều hòa không khí của Mỹ nói chung vàtoàn thế giới nói riêng đến một bước phát triển rực rỡ đó là Willis H.Carrier Chínhông là người đưa ra định nghĩa về Điều hòa không khí là kết hợp sưởi ấm, làm lạnh,gia ẩm, hút ẩm, lọc và rửa không khí, tự động duy trì và khống chế trạng thái củakhông khí không đổi phục vụ cho yêu cầu tiện nghi và điều hòa công nghệ phục vụcho sản xuất

Năm 1911, Carrier đã lần đầu tiên xây dựng được ẩm đồ của không khí ẩm và cắtnghĩa tính chất nhiệt của không khí ẩm và các phương pháp xử lý để đạt được cáctrạng thái không khí yêu cầu Ông là người đầu tiên xây dựng cơ sở lý thuyết cũngnhư trong phát minh, sáng chế, thiết kế và chế tạo các thiết bị cho hệ thống điều hòakhông khí, ngày nay ông được coi là ông tổ của ngành điều hòa không khí

Ngoài ra điều hòa không khí còn tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của bơmnhiệt, một loại máy lạnh để sưởi ấm vào mùa đông

1.4 Vai trò của điều hòa không khí đối với con người và sản xuất

1.4.1 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 năngsuất lao động Một trong những nội dung nâng cao sức khoẻ con người là tạo cho conngười điều kiện vi khí hậu thích hợp Để quá trình thải nhiệt đó được diễn ra thì ta phảitạo ra một không gian có nhiệt độ, độ ẩm phù hợp với cơ thể của con người Tức là taphải lắp đặt vào không gian đó một hệ thống điều hoà không khí Các nghiên cứu vàkinh nghiệm đã chỉ ra rằng, trong phần lớn các trường hợp thì con người cảm thấy dễchịu trong vòng nhiệt độ khoảng từ 220C đến 270C, độ ẩm tương đối nên vào khoảng

30÷70% tốc độ chuyển động của không khí trong vùng ưu tiên vào khoảng 0,25 m/s(gọi là vùng tiện nghi) Hiện nay hầu hết các công sở, khách sạn, nhà hát đều đượctrang bị hệ thống điều hòa không khí nhằm đảm bảo cho khí hậu bên trong không gianđiều hòa cho phù hợp với điều kiện vệ sinh, phục vụ nhu cầu của con người

1.4.2 Vai trò của điều hòa không khí trong công nghệ sản xuất

Trong công nghiệp ngành điều hoà không khí đã có những bước tiến nhanh chóng.Ngày nay người ta không thể tách rời kỹ thuật điều tiết không khí với các ngành 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 cao của các sản phẩm, để đảm bảo cácmáy móc, thiết bị làm việc bình thường cần có những yêu cầu nghiêm ngặt về các điềukiện và thông số của không khí như thành phần, độ ẩm, nhiệt độ, độ chứa bụi và cácloại hóa chất độc hại Ví dụ như trong ngành công nghiệp kỹ thuật điện thì để sản xuấtđược dụng cụ điện cần khống chế nhiệt độ trong khoảng từ 200C đến 220C, độ ẩm từ

Trong lĩnh vực hàng không, việc điều tiết không khí cho máy bay (đặc biệt chobuồng lái) cũng trở nên rất quan trọng Tốc độ máy bay càng cao, buồng lái càng nóng.Tuy ở độ cao lớn, không khí rất lạnh nhưng do không khí đập vào vỏ ngoài, động năngbiến thành nhiệt năng làm cho máy bay bị bao trùm bởi một lớp không khí nóng Hơnnữa, vì phải đảm bảo áp suất trong khoang máy bay bằng áp suất khí quyển trên mặtđất nên phải nén không khí loãng bên ngoài máy bay để cung cấp cho các khoang Qúatrình nén này cũng làm cho nhiệt độ không khí tăng đáng kể Trên máy bay thường có

hệ thống nén khí turbin để cung cấp khí nén cho các động cơ phản lực nên chu trìnhlạnh nén khí để điều hoà không khí là phù hợp hơn cả Ở đây chỉ cần trang bị thêmmột máy dãn nở turbin phù hợp và hiệu quả với các thiết bị trao đổi nhiệt thích hợp là

đã có một hệ thống điều hòa không khí hoàn chỉnh

Ở các nước tiên tiến, các chuồng trại chăn nuôi của công nghiệp sản xuất thịt sữađược điều hòa không khí để có thể đạt được tốc độ tăng trọng cao nhất vì gia súc vàgia cầm cần có khoảng nhiệt độ và độ ẩm thích hợp để tăng trọng và phát triển Ngoàikhoảng nhiệt độ và độ ẩm đó, quá trình phát triển và tăng trọng giảm xuống và nếuvượt qua giới hạn nhất định chúng có thể bị sút cân hoặc bệnh tật

Đối với tòa nhà văn phòng làm việc như đã giới thiệu ở trên Tòa nhà là một côngtrình to và đẹp với các trang thiết bị hiện đại, có các yêu cầu cao về vi khí hậu nên việclắp đặt một hệ thống điều hòa không khí là rất cần thiết

Trong công nghiệp điều hòa không khí cũng không thể thiếu Các thông số củakhông khí là điều kiện cần thiết mà cũng có thể là điều kiện quyết định chung đến quátrình sản xuất

1.5 Các hệ thống điều hòa không khí

Hệ thống điều hòa không khí là tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ… để tiếnhành các quá trình xử lý không khí như làm lạnh, sưởi ấm, khử ẩm, gia ẩm…điềuchỉnh và khống chế và duy trì các thông số của không khí trong không gian điều hòanhư nhiệt độ, độ ẩm tương đối, độ sạch, khí tươi, sự tuần hoàn và phân phối không khítrong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu tiện nghi và công nghệ

1.5.1 Điều hòa không khí một khối

Điều hòa không khí một khối hay còn gọi là loại máy điều hòa dạng một cục hay

là điều hòa kiểu cửa sổ, điều hòa không khí một độc lập Máy có thể có các loại công

suất khác nhau Máy điều hòa cửa sổ là loại máy điều hòa không khí nhỏ nhất cả năngsuất lạnh và kích thước cũng như khối lượng Toàn bộ các thiết bị chính như máy nén,dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt dàn lạnh và các thiết bị điều khiển, điềuchỉnh tự động, phin lọc gió, khử mùi của gió tươi và các thiết bị phụ khác được lắp đặttrong một vỏ hộp gọn nhẹ Năng suất lạnh không quá 7 kw/h (24000 BTU/h), thườngchia ra 5 loại: loại 6 ngàn BTU/h, 9 ngàn BTU/h, 12 ngàn BTU/h, 18 ngàn BTU/h, 24ngàn BTU/h.

Hình 1.2 Máy điều hòa không khí một khối

• Ưu, nhược điểm:

- Giá thành rẻ, lắp đặt và vận hành đơn giản

- Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt

- Có thể lấy gió tươi

- Nhiệt độ phòng được điều chỉnh nhờ thermostat với độ dao động khá lớn, độ ẩm

tự biến đổi theo nên không khống chế được độ ẩm, điều chỉnh theo kiểu on – off

- Độ ồn cao, khả năng làm sạch không khí kém

Phần lắp đặt trong không gian điều hòa về cơ bản bao gồm dàn lạnh Phần lắp đặtbên ngoài trời gồm có máy nén, dàn nóng và quạt dàn nóng Máy điều hòa tách gồm

có hai loại: Máy điều hòa hai cụm (một cụm nóng và một cụm lạnh) và máy điều hòanhiều cụm (một cụm dàn nóng và nhiều dàn lạnh)

Hình 1.3 Máy điều hòa tách

- Giá thành cao, lắp đặt phức tạp (đòi hỏi thợ lắp đặt phải có chuyên môn)

- Không lấy được gió tươi do đó phải có phương án lấy gió tươi

- Gây ồn ở phía ngoài nhà, có thể làm ảnh hưởng đến các hộ bên cạnh

1.5.3 Hệ thống điều hòa dạng (tổ hợp) gọn

Là hệ thống có năng suất lạnh trung bình và lớn (lớn hơn 7kW), làm lạnh khôngkhí trực tiếp ở dàn bay hơi, có ống gió hoặc không có ống gió, thường dùng quạt lytâm Nếu có lắp thêm ống gió thì thường dùng quạt cao áp với áp suất khá lớn Dàn

ngưng giải nhiệt gió hoặc bình ngưng giải nhiệt nước Các máy điều hòa không khícục bộ thường chỉ có chức năng làm lạnh (hoặc cả thiết bị sưởi ấm) mà không có chứcnăng tăng ẩm Hệ thống được bố trí trong cùng một vỏ rất gọn nhẹ, một số máy đượctách ra riêng thành hai mảng:

- Phần lắp trong không gian điều hòa về cơ bản gồm dàn lạnh và ống tiết lưu

- Phần lắp ở ngoài trời gồm máy nén, dàn nóng và quạt dàn nóng

1.5.4 Máy điều hòa nguyên cụm

Gồm có hai loại là máy điều hòa lắp mái và máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệtnước, máy điều hòa nguyên cụm là máy có năng suất lạnh trung bình và lớn Dàn bayhơi làm lạnh không khí trực tiếp Máy được bố trí phân phối gió và ống gió hồi

Đặc điểm của máy điều hòa lắp mái là máy được lắp trên mái nhà cao, thôngthoáng nên dàn ngưng làm mát bằng gió và cụm dàn lạnh, cụm dàn nóng được gắn liềnvới nhau thành một khối duy nhất

Đặc điểm của máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước là bình ngưng rất gọnnhẹ, không chiếm diện tích và thể tích lắp đặt lớn như dàn ngưng giải nhiệt gió nênbình ngưng, máy nén và dàn bay hơi được bố trí thành một tổ hợp hoàn chỉnh

Loại máy này có công suất tới 370 kW và chủ yếu dùng cho điều hòa thươngnghiệp và công nghiệp

Qua cách phân tích hệ thống cấu tạo, cách lắp đặt và vận hành ta thấy máy điềuhòa lắp mái và máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước thích hợp với các phânxưởng sản xuất (sợi, dệt…) và các nhà hàng siêu thị, hội trường chấp nhận độ ồn cao.Nếu dùng cho điều hòa tiện nghi thì phải có buồng cách âm cho cả ống gió cấp và gióhồi, ống gió thải.

1.5.5 Máy điều hòa VRV

Các hệ thống điều hòa không khí thông thường đều phải tuân theo những qui địnhnghiêm ngặt về độ cao đặt máy, do đó bị hạn chế nhiều về khả năng bố trí máy trênnóc các nhà cao tầng Mặt khác, việc lắp đặt các máy cục bộ với số lượng lớn các dàn

để ngoài sẽ gây ảnh hưởng tới cảnh quan kiến trúc và khó khăn khi bảo trì sửa chữa

Do vậy việc xuất hiện chủng loại máy cho phép bố trí dàn nóng ngoài và dàn lạnhtrong đặt cách xa nhau

Do các hệ thống ống gió CAV (Constant Air volume) và VAV (Variable AirVolume) (hệ thống ống gió lưu lượng thay đổi và hệ thống ống gió lưu lượng khôngđổi) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng quá cồng kềnh, tốn nhiềukhông gian, diện tích lắp đặt và vật liệu làm đường ống Nên người ta đã đưa ra giảipháp VRV (Variable Refrigerant Volume) là điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điềuchỉnh lưu lượng môi chất Máy điều hòa VRV chủ yếu sử dụng cho điều hòa tiện nghi,sau đây là đặc điểm của máy điều hòa VRV để so sánh với các hệ thống khác

- Tổ ngưng tụ có hai hoặc nhiều máy nén trong đó có máy nén điều chỉnh năngsuất lạnh theo kiểu on – off còn máy khác điều chỉnh bậc theo kiểu biến tần nên số bậcđiều chỉnh từ 0 đến 100% gồm 21 bậc, đảm bảo tiết kiệm năng lượng hiệu quả kinh tếcao

- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng 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 thành các mạngđáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau nhỏ từ 7kW đến hàng ngàn kW, thích hợpcho các tòa nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng

- VRV đã 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 đặt cách nhau cao tới 15m,đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa nhất tới 100m tạo

điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng trong các tòa 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 người ta đã dùng máy biếntần để điều chỉnh năng suất lạnh, làm cho hệ thống không những được cải thiện màcòn vượt nhiều hệ máy thông dụng

- Độ tin cậy cao: do các chi tiết lắp ráp được chế tạo tại nhà máy chất lượng cao

- Khả năng bảo dưỡng và 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 trungtâm qua internet

- So với hệ thống trung tâm nước, hệ VRV rất gọn nhẹ vì cụm giàn nóng bố trítrên tầng thượng hoặc bên sườn tòa nhà, còn đường ống dẫn môi chất lạnh có kíchthước nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống gió

- Hệ VRV có nhiều kiểu dàn lạnh khác nhau (loại đặt sàn, tủ tường, treo tường,giấu trần cassette, giấu trần cassette một, hai và nhiều cửa thổi giấu trần có ống gió) rất

đa dạng và phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu khác nhau, đáp ứng thẩm

Hình 1.4 Máy điều hòa VRV

• Ưu, nhược điểm:

- Khả năng điều chỉnh công suất lớn dựa trên cơ sở điều chỉnh bằng biến tần

- Hệ thống VRV sử dụng việc thay đổi lưu lượng môi chất trong hệ thống thôngqua điều chỉnh tần số điện của máy nén do đó đạt được hiệu quả cao khi hoạt động

- Hệ cho phép điều khiển riêng biệt từng cụm máy trong hệ thống, do đó giảmđược chi phí vận hành

- Hệ thống VRV không cần máy dự trữ, hệ thống vẫn làm việc bình thường trongcác trường hợp một trong các cụm máy bị hỏng, do đó giảm một phần chi phí đầu tư

- Vận hành ở khoảng nhiệt độ rất rộng

- Một số loại có thể khởi động tuần tự

- Hệ thống ống REFNET đơn giản cho phép giảm công việc nối ống và làm tăng

độ tin cậy của hệ thống Do có nhiều cách thức phân nhánh ống khác nhau nên hệthống có khả năng đáp ứng được những thiết kế rất khác nhau

- Nhờ việc sử dụng hệ thống tập trung nên giảm được chi phí thiết bị cũng như chiphí lắp đặt, đồng thời việc kiểm tra giám sát, vận hành được dễ dàng hơn

Nhược điểm chủ yếu của hệ thống này là vốn đầu tư ban đầu cao, khi lắp đặt cầnphải có những thợ có chuyên môn và kinh nghiệm tốt về ngành lạnh

1.5.6 Hệ thống điều hòa trung tâm nước

- Hệ thống điều hòa trung tâm nước là hệ thống điều hòa sử dụng nước lạnh 70C

để làm lạnh không khí gián tiếp qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU

Hệ thống điều hòa trung tâm nước chủ yếu gồm:

- Máy làm lạnh nước (Warter Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh thường từ 120Cxuống 70C

- Hệ thống ống dẫn nước lạnh

- Hệ thống nước giải nhiệt

- Nguồn nhiệt được sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đôngthường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở ở các FCU 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 Handling 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

Trái lại, máy làm lạnh giải nhiệt gió thường được đặt trên tầng thượng

Nước được làm lạnh trong bình bay hơi xuống 70C rồi được bơm nước lạnh đưađến các dàn trao đổi nhiệt FCU hoặc AHU Ở đây nước thu nhiệt của không khí nóngtrong phòng nóng lên đến 120C và lại được bơm hút đẩy về bình bay hơi để tái làmlạnh xuống 70C khép kín vòng tuần hoàn nước lạnh Đối với hệ thống lạnh kín (không

có giàn phun) cần phải có thêm bình giãn nở khi thay đổi nhiệt độ

Tất cả mọi công tác lắp ráp, thử bền thử kín, nạp gas được tiến hành tại nhà máychế tạo nên chất lượng rất cao Người sử dụng chỉ cần nối với hệ thống nước giải nhiệt

và hệ thống nước làm lạnh là máy có thể vận hành được ngay

Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nước đơn giản

5 bình bay hơi; 6 bơm nước lạnh; 7 bình dãn nở; 8 dàn

8 9

5 4

1 tháp giải nhiệt; bơm nước; 3 bình ngưng; 4 van tiết lưu;

AHU; 9 dàn FCU; 10 Máy nén

2

1

6 3

10

7

Để tiết kiệm nước giải nhiệt người ta sử dụng nước tuần hoàn với bơm và tháp giảinhiệt nước Trong một số tổ máy thường có 3 đến 4 máy nén, việc lắp ráp nhiều máynén trong một cụm có nhiều ưu điểm:

+ Dễ dàng điều chỉnh năng suất lạnh theo từng bậc

+ Trường hợp hỏng một máy vẫn có thể cho các máy khác hoạt động trong khitiến hành sửa chữa máy hỏng

Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm sau:

+ Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do dò rỉmôi chất lạnh ra ngoài, vì nước hoàn toàn không độc hại

+ Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hòa theo từng phòng riêng rẽ,

ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất

+ Thích hợp cho các tòa nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọikiến trúc không phá vỡ cảnh quan

+ Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều nên tiết kiệm được vật liệu làm ống.+ Có khả năng xử lý không khí với độ sạch cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về

độ sạch bụi bẩn, tạp chất hóa chất và mùi

+ Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế

+ So với hệ thống VRV, vòng tuần hoàn nước lạnh đơn giản hơn nên rất dễ kiểmsoát

- Nhược điểm:

+ Vì dùng nước tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất Execgy lớn hơn….

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

+ Lắp đặt khó khăn

+ Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề

+ Cần định kỳ bảo dưỡng, sửa chữa các FCU

+ Hệ thống bơm nước lạnh, đường ống lớn hơn ống gas

1.5.7 So sánh và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí

So sánh hệ thống điều hoà trung tâm nước với hệ thống VRV

- Thích hợp cho các toà nhà như các khách sạn, văn phòng và mọi kiểu kiến trúc

- Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm đựơc vật liệu xâydựng - Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đặt ra cả về độsạch và bụi bẩn, tạp chất

- Ít phải bảo dưỡng sửa chữa

- Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế

- Vòng tuần hoàn lạnh đơn giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát

* Nhược điểm:

- Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên bị tổn thất nhiệt lớn hơn

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

- Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh khá phức

- Lắp đặt khó khăn

- Đòi hỏi công nhân lành nghề

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

CHƯƠNG 2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CÂN BẰNG ẨM VÀ

KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG

Nhiệt thừa QT, ẩm thừa WT là cơ sỡ để xác định năng suất lạnh của các thiết bị xử

lý không khí Trong phần dưới đây chúng ta xác định hai thông số quan trọng nhất làtổng nhiệt thừa và ẩm thừa Đồng thời là kiểm tra có hiện tượng đọng sương trên cácvách của công trình hay không

2.1 Chọn cấp điều hòa

Khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí việc đầu tiên ta phải tiến hành lựa chọncấp điều hòa không khí Cấp điều hòa không khí thể hiện chính xác của trạng tháikhông khí cần điều hòa( nhiệt độ, độ ẩm,…) Tuỳ theo mức độ quan trọng của côngtrình điều hòa được chia ra làm 3 cấp như sau:

- Hệ thống điều hòa cấp 1 duy trì được các thông số trong nhà ở mọi phạm vi biếnthiên nhiệt ẩm ngoài trời Cấp điều hòa này cho độ tin cậy cao nhất nhưng đắt tiền

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 2 duy trì các thông số trong nhà ở một phạm vicho phép với độ sai lệch không quá 200h một năm khi có biến thiên nhiệt độ ngoài trờicực đại hoặc cực tiểu

- Hệ thống điều hòa không khí cấp 3 duy trì được các thông số trong không gianđiều hòa ở một phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 400h một năm Hệ thốngđiều hòa cấp 3 duy trì các thông số trong nhà trong một phạm vi tương đối rộng, độ tincậy không cao nhưng có ưu điểm là rẻ tiền, chi phí đầu tư ban đầu thấp nên được dùngphổ biến

Đối với công trình này là xây dựng khách sạn Hotel des Arts Saigon đạt tiêu chuẩn

5 sao Vì vậy ta chọn điều hòa cấp 2 cho công trình này

Khái niệm về mức độ quan trọng chỉ mang tính tương đối và không rõ ràng Chọnmức độ quan trọng là theo yêu cầu của khách hàng và điều kiện thực tế của công trình.Tuy nhiên người ta thường chọn hệ thống điều hoà không khí cấp III cho hầu hết các

hệ thống điều hoà trên thực tế Chính vì vậy hệ thống điều hoà không khí tại công trìnhnày chọn hệ thống cấp III vì ở đây độ chính xác chỉ cần vừa phải

2.2 Các thông số thiết kế bên trong và bên ngoài nhà

2.2.1 Chọn thông số tính toán không khí trong nhà

Thông số nhiệt độ và độ ẩm tính toán trong nhà được chọn theo tiêu chuẩn ViệtNam TCVN 4088 – 1985 Thông số tính toán trong nhà, theo bảng 1.7 trang 22 [3],

- Thông số tính toán cho không gian điều hòa

2.2.2 Chọn thông số tính toán không khí ngoài nhà

Thông số nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời được chọn theo tiêu chuẩn ViệtNam TCVN 4088 – 1985 và 5687 – 1992 đã được trình bày trong trang 20 [3]

Mùa khô

ttb max

j13 ÷ 15(của tháng nóng nhất)

ttb max – nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất;

ttb min – nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất;

j13 ÷ 15 - độ ẩm lúc 13 ÷ 15 h của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất ghi nhận đượctheo TCVN 4088 – 1985 tra bảng 1.7 trang 22 [3]

Theo bảng 1.7 trang 22 [3] chọn thông số tính toán ngoài trời cho khu vực TP Hồ ChíMinh:

Dung ẩm (d)g/kg

Chọn thông số để tính toán là: tT = 250C, ϕT = 65%

2.2.3 Tốc độ không khí

Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và thoát

mồ hôi giữa cơ thể với môi trường xung quanh Khi tốc độ lớn, cường độ trao đổinhiệt, ẩm tăng lên Vì vậy khi đứng trước gió ta cảm thấy mát và thường da khô hơnnơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ

Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh.Tốc độ gió thích hợp tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ

ẩm, trạng thái sức khoẻ … Thông thường tốc độ gió tiện nghi được lấy trong khoảng0,07 ÷ 0,21m/s

2.3 Tính toán cân bằng nhiệt ẩm

Nguyên lý cơ bản của điều hòa không khí là cấp điều hòa không khí có trạng tháithích hợp sau khi sử dụng không khí được xử lý nhiệt ẩm vào phòng để khử nhiệt thừa

và ẩm thừa trong phòng và cần bằng đó được giữ cho nhiệt độ, độ ẩm của không khíbên trong phòng ổn định ở mức đã chọn

Vậy nhiệt thừa và nhiệt ẩm là tổng cộng các lượng nhiệt ẩm truyền qua kết cấubao che của không gian điều hòa do chênh lệch nhiệt độ, áp suất riêng phần hơi nướctrong không khí giữa bên ngoài và bên trong phòng cùng với lượng nhiệt ẩm xâm nhậpvào phòng hoặc phát sinh từ các nguồn nhiệt khác như con người, chiếu sáng, mặt trời,máy móc thiết bị trong không gian điều hòa

Có nhiều phương pháp để tính toán cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năngsuất lạnh yêu cầu Chủ yếu là phương pháp truyền thống và phương pháp Carrier.Trong công trình này em tính toán nhiệt ẩm theo phương pháp Carrier

Nhiệt tải chỉ tính cho một tầng còn các tầng còn lại tính tương tự và được tính và đưavào bảng

2.4 Tính nhiệt thừa

Nhiệt thừa trong không gian điều hoà có các thành phần sau:

QT = Qtoả + Qtt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5+ Q6 + Q7 + Q8, kW (2.1)Trong đó:

Qtt- Nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ,W;

Qtoả-Thành phần nhiệt do các nguồn nhiệt trong không gian điều hoà toả ra ,W;

Q1- Nhiệt từ máy móc trong phòng , kW;

Q2- Nhiệt từ đèn chiếu sáng , kW;

Q3- Nhiệt từ cơ thể người trong phòng , kW;

Q4- Nhiệt do sản phẩm mang vào,kW;

Q5- Nhiệt tỏa từ các bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt,kW;

Q6- Nhiệt do bức xạ mặt trời ,kW;

Q7- Nhiệt do rò rọt không khí qua cửa, kW;

Q8- Nhiệt truyền qua kết cấu bao che, kW;

2.4.1 Tính lượng nhiệt do thiết bị, máy móc trong phòng toả ra Q 1

2.4.1.1 Cơ sở tính toán

Không gian điều hoà là các phòng nghỉ cho khách du lịch là chủ yếu Do vậy nhiệttỏa ra từ máy móc trong phòng là không nhiều, trong phòng máy móc chỉ có một TiVimàn hình tinh thể lỏng treo tường, 1 tủ lanh và một máy sấy (máy sấy tóc chạy chỉ vàiphút không đáng kể có thể bỏ qua lượng nhiệt này)

Q1 = kđt ∑P , kW (2.2)kđt: Hệ số tác động đồng thời Chọn kđt = 0,5

P : Là công suất của các thiết bị đã ghi trên máy, kW

Diệntích sàn

F (m2)

Máytính

Tủlạnh Tivi

Máygiặcvắt

Tủ sấycôngnghiệp

Hình 2.1 Mặt bằng tầng 1

2.4.2 Tính lượng nhiệt toả do thắp sáng Q 2

2.4.2.1 Cơ sở lý thuyết

Tòa nhà chủ yếu là phòng nghỉ cho khách du lịch trong nước và quốc tế về thamquan du lịch và nghỉ ngơi Các phòng nghỉ của tầng 3 đến phòng 22, mỗi phòng đều bốtrí số bóng đèn, công suất như nhau Trong mỗi phòng có:

- 5 đèn downlight bóng Halogen 12V – 50W

- 2 đèn áp trần 16 W – Vỏ nhựa mặt kính đục, kín nước

- Đèn downlight bóng compact 18 W đồng bộ với tăng phô – chóa và khungnhôm đúc có - lớp chống mòn – mặt kính đục.

- 1 đèn bàn 60 W dùng công tắc

- 2 đèn bàn 60 W dùng Dimmer

- 1 đèn tủ minibar và 1 đèn tủ áo

Tất cả các loại bóng đèn dụng ở đây là đèn dây tóc

 Nếu bật tất cả đèn thì Q 2 = 0,48kW Tuy nhiên hệ số sử dụng đồng thời các đèn này rất thấp do đó chọn Q 2 = 0,25kW.

- Ở phòng ăn: để tiết kiệm điện năng ta sử dụng toàn bộ là đèn huỳnh quang Tuy nhiênkhi thiết kế do không biết bố trí đèn cụ thể trong phòng như thế nào Nên tổn thấtnguồn sáng nhân tạo được chọn theo điều kiện chiếu sáng theo tiêu chuẩn TheoTCVN thì yêu cầu công suất chiếu sáng cho 1m2 diện tích sàn đối với phòng ăn là10W/m2:

Q2=kdt.qs .F , k (2.3) Trong đó :

- qs= 10W/m2 : công suất chiếu sáng cho mỗi m2 diện tích sàn nhà;

2.4.3 Tính lượng nhiệt do người toả ra Q 3

2.4.3.1 Cơ sở lý thuyết

Trong quá trình hô hấp và hoạt động cơ thể người ta tỏa nhiệt, lượng nhiệt dongười toả ra phụ thuộc vào trạng thái, mức độ lao động, môi trường không khí xungquanh, lứa tuổi Nhiệt do người toả ra gồm 2 phần: một phần toả trực tiếp vào khôngkhí, gọi là nhiệt hiện, một phần khác làm bay hơi trên bề mặt da, lượng nhiệt này toảvào môi trường không khí làm tăng entanpi của không khí mà không làm tăng nhiệt độcủa không khí gọi là lượng nhiệt ẩn, tổng 2 lượng nhiệt này gọi là lượng nhiệt toànphần do người toả ra được xác định theo bảng 3.5 tài liệu [1]

Tra bảng 3.5 tài liệu [1] ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 25°C Đối với các hoạtđộng trong nhà ăn q= qh + qa = 60 + 70= 130 W/người

Khi đó lượng nhiệt toả ra do người là:

Q3 =n.q.kdt , kW (2.4) Trong đó:

- Kdt:: Hệ số đồng thời kdt= 0,7

- n: Là số nguời trong phòng; tra theo bảng 3.2 tài liệu [2]

- q: Là nhiệt lượng toàn phần do mỗi người toả ra

Tuy nhiên khi tính nhiệt thừa do người tỏa ra, người thiết kế thường gặp khó khăntrong khi xác định số người trong một phòng Thực tế số lượng người thay dổi trongphòng không theo bất cứ quy luật nào Theo bảng 3.2 tài liệu [3] cho nhà hàng, mật độ

số mét vuông sàn cho một người là 2m2/người

Như vậy số người trong phòng có thể xác định theo:

n= F/a (2.5)Trong đó:

- F: diện tích của không gian điều hòa m2

- a: mật độ số mét vuông sàn cho một người, m2/người Chọn a= 2 m2/người

2.4.3.2 Kết quả tính toán

Ví dụ: Tính Q3 cho nhà hàng bar tại tầng 23 Phòng có diện tích 300m2

- Số người trong phòng: n= 300/1,8 = 160 người

- Nhiệt hiện qh= 68 W/người

Hình 2.3: Mặt bằng tầng 2

2.4.4 Nhiệt tỏa từ sản phẩm mang vào phòng Q 4

Do đây là công trình về khách sạn cho thuê Do đó Q4=0 kW

2.4.5 Nhiệt từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5

Do đây là công trình về khach sạn cho thuê Do đó: Q5=0 kW

2.4.6 Lượng nhiệt truyền vào nhà do bức xạ mặt trời Q 6

Nhiệt bức xạ xâm nhập vào phòng phụ thuộc kết cấu bao che và được chia làm haidạng:

Nhiệt bức xạ qua cửa kính: Q61,kW;

Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tường và mái: Q62,kW

2.4.6.1 Tính toán nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính Q 61

Cơ sở lý thuyết

- Theo công thức (3.18) tài liệu [3] Lượng nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính vào nhà cóthể xác định theo công thức sau :

• R=517W/m2: nhiệt bức xạ lớn nhất tại TP.Hồ Chí Minh theo hướng Đông xảy

Q61 = 0,808 + 01,133 = 2,006 kW

Bảng 2.4: Kết quá tính nhiệt bức xạ qua kính Q 61

Diệntíchkính

Hình 2.4: Mặt bằng tầng 3

2.4.6.2 Tính toán nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu bao che Q 62

a Cơ sở lý thuyết

Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấu baochễ dần nóng lên do hấp thụ nhiệt lượng nhiệt này sẽ tỏa ra môi trường một phần,phần còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho không khí trong phòng bằng đốilưu và bức xạ Quá trình truyền nhiệt này sẽ có độ chậm trễ nhất định Mức độ chậmtrễ phụ thuộc vào bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng

Theo công thức (3-26) tài liệu [2] Lượng nhiệt truyền qua mái do bức xạ và độchênh lệch nhiệt độ trong phòng và ngoài trời được xác định theo:

- F: diện tích mái (hoặc tường), m2.

- k :hệ số truyền nhiệt qua mái ( hoặc tường ), W/m2K

• αT – hệ số tỏa nhiệt bề mặt trong kết cấu bao che W/m2K;

• αN – hệ số tỏa nhiệt bề mặt ngoài kết cấu bao che W/m2K;

- hệ số dẫn nhiệt lớp thứ I, W/m.K Tra bảng 3.15 tài liệu[1]

Bảng 2.5: Hệ số truyền nhiệt qua tường và mái

k W/m2K

Tường Gạch với vữaKính 11,611,6 23,323,3 0,0060,2 0,9630,756 3,07,3

-T

TD t t

R: nhiệt bức xạ qua kính vào phòng , W/m2

Trong tínhtoán, thông thường đốivới một hướng cụ thể nào đó người ta lấy giá trị R tương đương ứng với giá trị Rmaxcủa hướng đó trong năm;

Ví dụ: Tính nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che cho nhà hàng bar tại tầng 23.

- Nhà hàng bar có 5 mặt bao che chịu bức xạ nhiệt là mái và các vách ở hướng đông tâynam và hướng bắc Vách hướng đông tây nam bắc có diện tích lần lược là 39m2,15,75m2, 66m2 và 52,8m2 Còn mái của nhà hàng bar có diện tích 280m2 Nhiệt bức xạđập vào mái và tường ở trường hợp này bằng nhau Rxn= 517/0,88 = 587W/m2

- Hệ số hấp thụ của mái và tường hay còn gọi là độ đen bề mặt kết cấu bao che Tra theo

bảng 3.13 tài liệu [1] Đối với tường

Bảng 2.6: kết quả tính nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu bao che Q 62

Tầng Phòn

g

Kết cấubaoche

Hướng

Diệntíchtường

K

Q’ 62