THIẾT kế, CHẾ tạo hệ THỐNG điều hòa KHÔNG KHÍ

TAG : BÁO CÁO THỰC TẬP , BAO CAO THUC TAP , BÁO CÁO THỰC HÀNH, BAO CAO THUC HANH ,BÁO CÁO THỰC TẬP IUH , BAO CAO THUC TAP IUH, ĐỀ THI CÁC NĂM CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM, DE THI IUH, HUI.EDU.VN, IUH, DAI HOC CONG NGHIEP, KET QUA HOC TAP IUH , KẾT QUẢ HỌC TẬP , LỊCH HỌC, LỊCH THI IUH TAG : BÁO CÁO THỰC TẬP , BAO CAO THUC TAP , BÁO CÁO THỰC HÀNH, BAO CAO THUC HANH ,BÁO CÁO THỰC TẬP IUH , BAO CAO THUC TAP IUH, ĐỀ THI CÁC NĂM CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM, DE THI IUH, HUI.EDU.VN, IUH, DAI HOC CONG NGHIEP, KET QUA HOC TAP IUH , KẾT QUẢ HỌC TẬP , LỊCH HỌC, LỊCH THI IUH TAG : BÁO CÁO THỰC TẬP , BAO CAO THUC TAP , BÁO CÁO THỰC HÀNH, BAO CAO THUC HANH ,BÁO CÁO THỰC TẬP IUH , BAO CAO THUC TAP IUH, ĐỀ THI CÁC NĂM CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM, DE THI IUH, HUI.EDU.VN, IUH, DAI HOC CONG NGHIEP, KET QUA HOC TAP IUH , KẾT QUẢ HỌC TẬP , LỊCH HỌC, LỊCH THI IUH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước,ngành điều hòa không khí cũng đã có bước phát triển vượt bậc, ngày càng trởnên quen thuộc hơn trong đời sống và sản xuất

Ngày nay, điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ không thể thiếu trongcác tòa nhà, khách sạn, siêu thị, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao Trong những năm qua ngành điều hòa không khí (ĐHKK) cũng đã hỗ trợ đắclực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảmbảo quy trình công nghệ như trong các ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in

ấn, điện tử, vi điện tử, bưu điện, máy tính, cơ khí chính xác, hóa học

Ở trên ta đã thấy được tầm quan trọng to lớn của ĐHKK Vì vậy việc họctập nghiên cứu, tiến tới thiết kế, chế tạo các hệ thống ĐHKK là điều rất cần thiết.Nhận thức được sự cần thiết ấy, em thực hiện đồ án này với mong muốn củng cốthêm những kiến thức đã được tiếp thu trong thời gian học tập trên ghế nhàtrường, được tiếp xúc nhiều hơn với công việc thực tế, thu lượm những kinhnghiệm quý báu cho quá trình công tác sau này

Trong quá trình làm đồ án, do còn hạn chế về chuyên môn và kiến thứccủa bản thân em nên không thể tránh khỏi có những thiếu sót còn mắc phải Emrất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý của các quý thầy cô và các bạn

Nhân đây, em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc tới trường đại học Bách khoa

Hà Nội, viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt Lạnh, đã tạo những điều kiện thuậnlợi nhất cho chúng em được thực hiện bản đồ án tốt nghiệp này Đặc biệt, em xingửi lời cám ơn chân thành nhất tới giảng viên, thạc sĩ Phạm Thái Sơn vì sự quantâm, hướng dẫn nhiệt tình của thầy trong suốt thời gian em thực hiện đồ án này

Xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 08/06/2014

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trần Quân

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản đồ án này do tôi tự tính toán, thiết kế và nghiên cứudưới sự hướng dẫn của giảng viên, thạc sĩ Phạm Thái Sơn

Để hoàn thành đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mụctài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà khôngđược ghi

Nếu sai tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định

Sinh viên thực hiệnNguyễn Trần Quân

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

LỜI CAM ĐOAN 3

MỤC LỤC 4

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN 7

1.1 – Cơ sở kĩ thuật điều hòa không khí 7

1.1.1 – Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí 7

1.1.2 – Lịch sử phát triển của điều hòa không khí tại Việt Nam 7

1.1.3 – Điều hòa không khí và tầm quan trọng của điều hòa không khí 8

1.2 – Giới thiệu về công trình 10

1.3 – Chọn cấp điều hòa và thông số tính toán 15

1.3.1 – Chọn cấp điều hòa 15

1.3.2 – Chọn thông số tính toán ngoài nhà 15

1.3.3 – Chọn thông số điều hòa trong nhà 16

CHƯƠNG 2 – PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG PHÙ HỢP 18

2.1 – Yêu cầu đối với một hệ thống điều hòa không khí 18

2.2 – Máy điều hoà cục bộ 18

2.3 – Hệ thống điều hòa tách hai cụm có ống gió 19

2.4 – Hệ thống điều hòa trung tâm nước 20

2.5 – Hệ thống điều hòa không khí VRV 23

2.6 – So sánh và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí 25

CHƯƠNG 3 – TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CÔNG TRÌNH 27

3.1 – Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát 27

3.2 – Nhiệt thừa của công trình 28

3.2.1 – Nhiệt tỏa từ máy móc Q1 28

3.2.2 – Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng Q2 28

3.2.3 – Nhiệt tỏa từ người Q3 29

3.2.4 – Nhiệt tỏa từ bán thành phẩm Q4 29

3.2.5 – Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt Q5 29

3.2.6 – Nhiệt tỏa bức xạ mặt trời qua cửa kính Q6 29

3.2.7 – Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che Q7 30

3.2.8 – Nhiệt tỏa do rò lọt không khí Q8 32

3.2.9 – Nhiệt thẩm thấu qua vách Q9 33

3.2.10 – Nhiệt thẩm thấu qua trần Q10 34

3.2.11 – Nhiệt thẩm thấu qua nền Q11 34

3.2.12 – Tổng nhiệt thừa của công trình 35

3.3 - Ẩm thừa của công trình 36

CHƯƠNG 4 – THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 38

4.1 – Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí 38

4.2 – Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp 38

4.3 – Tính thông số các điểm trên sơ đồ điều hòa không khí 39

CHƯƠNG 5 – LỰA CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 42

5.1 – Lựa chọn sơ bộ dàn lạnh của hệ thống điều hòa 42

5.2 – Lựa chọn sơ bộ dàn nóng cho hệ thống điều hòa 43

5.3 – Tính hiệu chỉnh năng suất lạnh 43

5.3.1 – Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ngoài nhà α1 43

5.3.2 – Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ trong nhà α2 44

5.2.3 – Hệ số hiệu chỉnh theo tỷ lệ kết nối α4 44

5.2.4 – Hệ số hiệu chỉnh theo chiều dài đường ống ga và chênh lệch độ cao α3 44

5.2.5 – Tính kiểm tra năng suất lạnh thực QoT 44

CHƯƠNG 6 – TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHỐNG KHÍ 46

6.1 – Hệ thống vận chuyển và phân phối gió tươi cho các không gian điều hòa

46

6.1.1 – Phương pháp tính toán đường ống gió 46

6.1.2 – Xác định lượng gió tươi, gió hồi cho từng không gian điều hòa 47

6.1.3 – Tính toán đường ống cấp gió tươi các tầng 48

6.2 – Hệ thống thông gió cho sảnh tầng 1 và tầng hầm 51

6.3 – Tính trở kháng trên đường ống 55

6.3.1 – Trở kháng của đường ống cấp gió tươi tầng 1 55

6.3.2 – Trở kháng của đường ống cấp gió tươi tầng 2 56

6.3.3 – Trở kháng của đường ống cấp gió tươi tầng 3 56

6.3.4 – Trở kháng của đường ống thông gió tầng 1 57

6.3.5 – Trở kháng của đường ống thống gió (gió tươi) tầng hầm 57

6.3.6 – Trở kháng của đường ống thống gió (gió thải) tầng hầm 58

6.4 – Chọn quạt cho hệ thống 58

6.4.1 – Chọn quạt cấp gió tươi 58

6.4.2 – Chọn quạt thông gió 59

KẾT LUẬN 60

PHỤ LỤC 61

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN

1.1 – Cơ sở kĩ thuật điều hòa không khí

1.1.1 – Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí

Vào năm 218 đến 222, hoàng đế Varius Avitus ở thành Rome đã chongười đắp ngọn núi tuyết ở vườn thượng uyển để làm mát những ngọn gió thổivào cung điện

Vào năm 1845, bác sĩ John Gorrie người Mỹ đã chế tạo máy nén khí đầutiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông Chính điều đó làm ông nổitiếng và đi vào lịch sử của điều hòa không khí

Năm 1850, nhà thiên văn học Puizzi Smith lần đầu tiên đưa ra dự án điềuhòa không khí trong phòng ở bằng máy lạnh nén khí

Năm 1911, Carrier lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của không khí ẩm và địnhnghĩa tính chất nhiệt động của không khí ẩm và phương pháp xử lý để đạt đượccác trạng thái không khí theo yêu cầu

Kỹ thuật điều hòa không khí bắt đầu chuyển mình và có những bước tiếnnhảy vọt đáng kể, đặc biệt là vào năm 1921 khi tiến sĩ Willis H Carrier phátminh ra máy lạnh ly tâm Điều hòa không khí thực sự lớn mạnh và tham gia vàonhiều lĩnh vực khác nhau như:

 Điều hòa không khí cho các nhà máy công nghiệp

 Điều hòa không khí cho các nhà máy chăn nuôi

 Điều hòa không khí cho các trại điều dưỡng, bệnh viện

 Điều hòa không khí cho các cao ốc, nhà hát lớn

 Điều hòa không khí cho các nơi sinh hoạt khác nhau của con người…

Đến năm 1932, toàn bộ các hệ thống điều hòa không khí đã chuyển sang

sử dụng môi chất freon R12

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càngđược nâng cao thì điều hòa không khí ngày càng phát triển mạnh mẽ, ngày càng

có thiết bị, hệ thống điều hòa không khí hiện đại, gọn nhẹ, rẻ tiền

1.1.2 – Lịch sử phát triển của điều hòa không khí tại Việt Nam

Đối với Việt Nam, là một đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm Điềuhoà không khí có ý nghĩa vô cùng to lớn trong việc phát triển kinh tế nước ta.Điều hòa không khí đã xâm nhập vào hầu hết các ngành kinh tế, đặc biệt làngành chế biến và bảo quản thực phẩm, các ngành công nghiệp nhẹ, ngành xâydựng.

Nhược điểm chủ yếu của ngành lạnh ở nước ta là quá nhỏ, non yếu và lạchậu, chỉ chế tạo ra các loại máy lạnh amoniac loại nhỏ, chưa chế tạo được cácloại máy nén và thiết bị cỡ lớn, các loại máy lạnh Freon, các thiết bị tự động.Ngành lạnh nước ta chưa được quan tâm đầu tư và phát triển đúng mức dẫn đếnviệc các đơn vị, xí nghiệp sử dụng lạnh chưa hợp lý gây thiệt hại và lãng phí tiềnvốn Ở Việt Nam hiện nay, việc tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khícho một công trình nào đó đều chỉ là tính toán từng bộ phận riêng lẻ rồi lựa chọncác thiết bị của các nước trên thế giới để lắp ráp thành một cụm máy, ta chưa thểchế tạo được từng thiết bị cụ thể hoặc có chế tạo được nhưng chất lượng cònkém

Cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước trong những năm gần đây, ởcác thành phố lớn phát triển lên hàng loạt các cao ốc, nhà hàng, khách sạn, cácrạp chiếu phim, các biệt thự sang trọng, nhu cầu tiện nghi của con người tăngcao, ngành điều hòa không khí đã bắt đầu có vị trí quan trọng và có nhiều hứahẹn trong tương lai

Trong điều kiện hiện nay, khi cuộc sống của người dân ngày càng đượccải thiện đáng kể về mọi mặt thì việc các tòa nhà trọc trời, khách sạn, nhà hàng,siêu thị, trung tâm thương mại… sử dụng hệ thống điều hòa không khí là mộtđiều hợp lý và cấp thiết nhất là trong điều kiện khí hậu ngày càng nóng lên trêntoàn thế giới vì hiệu ứng nhà kính mà Việt Nam của chúng ta cũng đang phảichịu ảnh hưởng lớn từ hiện tượng này Việc các hệ thống điều hòa trung tâm hầunhư đã chiếm lĩnh tất cả các cao ốc văn phòng, khách sạn, các trung tâm muasắm, các siêu thị… đã chứng minh một thực tế rõ ràng vị trí quan trọng củangành điều hòa không khí trong sinh hoạt và trong mọi hoạt động sản xuất Việcnày còn cho ta thấy ngành lạnh nước ta đang ngày càng phát triển mạnh mẽ phục

vụ cho nhiều mục đích sử dụng

1.1.3 – Điều hòa không khí và tầm quan trọng của điều hòa không khí

Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan

hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất,

sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên (Theo Điều 1, Luật Bảo vệMôi trường của Việt Nam) Môi trường theo nghĩa rộng là tất cả các nhân tố tựnhiên và xã hội cần thiết cho sự sinh sống, sản xuất của con người, như môitrường tài nguyên thiên nhiên, môi trường không khí, môi trường đất, môi trườngnước, môi trường ánh sáng Trong đó môi trường không khí có ý nghĩa sốngcòn để duy trì sự sống trên Trái đất, trong đó có sự sống của con người Môitrường không khí có đặc tính là không thể chia cắt, không có biên giới, không ai

có thể sở hữu riêng cho mình, môi trường không khí không thể trở thành hànghoá, do đó nhiều người không biết giá trị vô cùng to lớn của môi trường khôngkhí, chưa quí trọng môi trường không khí và chưa biết cách tạo ra một môitrường không khí trong sạch không ôi nhiễm

Cũng giống như các loài động vật khác sống trên trái đất, con người cóthân nhiệt không đổi (370C) và luôn luôn trao đổi nhiệt với môi trường không khíxung quanh Con người luôn phải chịu sự tác động của các thông số không khítrong môi trường không khí như nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ các chất độc hại vàtiếng ồn Chúng có ảnh hưởng rất lớn đến con người theo hai hướng tích cực vàtiêu cực Do đó để hạn chế những tác động tiêu cực và phát huy những tác độngtích cực của môi trường xung quanh tác động đến con người, ta cần phải tạo ramột môi trường thoải mái, một không gian tiện nghi cho con người Những điềukiện tiện nghi đó hoàn toàn có thể thực hiện được nhờ kỹ thuật điều hoà khôngkhí

Không những tác động tới con người, môi trường không khí còn tác độngtới đời sống sinh hoạt và các quá trình sản xuất của con người… Con người tạo

ra sản phẩm và cũng tiêu thụ sản phẩm đó Do đó con người là một trong nhữngyếu tố quyết định năng suất lao động và chất lượng sản phẩm Như vậy, môi tr-ường không khí trong sạch, có chế độ nhiệt ẩm thích hợp cũng chính là yếu tốgián tiếp nâng cao năng suất lao động Mặt khác, mỗi ngành kỹ thuật lại yêu cầumột chế độ vi khí hậu riêng biệt do đó ảnh hưởng của môi trường không khí đốivới sản xuất không giống nhau Hầu hết các quá trình sản xuất thường kèm theo

sự thải nhiệt, thải khí CO2 và hơi nước, có khi cả bụi và các chất độc hại vào môitrường không khí ngay bên trong nơi làm việc, làm thay đổi nhiệt độ và độ ẩmkhông khí trong phòng đồng thời gây ra những ảnh hưởng không tốt đến quátrình sản xuất và chất lượng sản phẩm Chẳng hạn như trong các quá trình sảnxuất thực phẩm, chúng ta đều cần duy trì nhiệt độ và độ ẩm theo tiêu chuẩn Độ

ẩm thấp quá làm tăng nhanh sự thoát hơi nước trên mặt sản phẩm, do đó tănghao trọng, có khi làm giảm chất lượng sản phẩm (gây nứt nẻ, vỡ do sản phẩm bị

giòn quá khi khô) Nhưng nếu lớn quá cũng làm môi trường phát sinh nấm mốc.Một số ngành sản xuất như bánh kẹo cao cấp đòi hỏi nhiệt độ không khí khá thấp(ví dụ ngành chế biến sôcôla cần nhiệt độ 7  8oC, kẹo cao su là 20oC), nếu nhiệt

độ không đạt yêu cầu sẽ làm hư hỏng sản phẩm Độ trong sạch của không khíkhông những tác động đến con người mà còn tác động trực tiếp đến chất lượngsản phẩm Bụi bẩn bám trên sản phẩm không chỉ làm giảm vẻ đẹp mà còn làmhỏng sản phẩm Các ngành sản xuất thực phẩm không chỉ yêu cầu không khítrong sạch, không có bụi bẩn mà còn đòi hỏi vô trùng nữa

Còn rất nhiều quá trình sản xuất khác đòi hỏi phải có điều hòa không khímới tiến hành được hiệu quả như ngành y tế, ngành giao thông vận tải, ngànhcông nghiệp in, ngành công nghiệp sợi, ngành cơ khí chính xác Điều này ta cóthể tìm hiểu và nhận thấy trong thực tế sản suất nhất là ở thời đại công nghiệpphát triển ở trình độ cao trong nước cũng như trên thế giới

Tóm lại, con người và sản xuất đều cần có môi trường không khí với cácthông số thích hợp Môi trường không khí tự nhiên không thể đáp ứng đượcnhững đòi hỏi đó Vì vậy phải sử dụng các biện pháp tạo ra vi khí hậu nhân tạobằng điều hòa không khí

Điều hòa không khí (ĐHKK) là quá trình tạo ra và duy trì ổn định trạngthái không khí trong nhà theo một chương trình định trước, không phụ thuộc vàotrạng thái không khí ngoài trời

Điều hoà không khí không chỉ giữ vai trò rất quan trọng trong đời sốnghàng ngày mà còn đảm bảo được chất lượng của cuộc sống con người cũng nhưnâng cao hiệu quả lao động và chất lượng của sản phẩm trong công nghiệp sảnxuất Đồng thời nó cũng có những ý nghĩa to lớn đối với việc bảo tồn các giá trịvăn hóa và lịch sử

1.2 – Giới thiệu về công trình

Công trình tòa nhà chung cư cao tầng tại thành phố Hồ Chí Minh Côngtrình thuộc loại chung cư cao cấp gồm có một tầng hầm phục vụ cho công táctrông giữ phương tiện giao thông Tầng một dành cho công tác quản lý tòa nhà,dịch vụ thương mại và những sinh hoạt cộng đồng Tầng hai dành cho trườngmẫu giáo với ba lớp học có đầy đủ cơ sở vật chất phục vụ công tác nuôi dạy con

em các gia đình thuộc chung cư Từ tầng ba tới tầng hai mươi là khu vực các căn

hộ dành cho các gia đình

Tòa nhà bao gồm 21 tầng:

o Ngoài ra còn có hệ thống rãnh và bơm thoát nước

 Tầng 1: Dùng cho các mục đích sinh hoạt chung

o 4 cầu thang bộ (2 cái dùng để thoát hiểm)

Ngoài ra mỗi tầng cũng có 2 phòng kĩ thuật điện, 4 thangmáy, 4 cầu thang bộ, 2 phòng kĩ thuật nước và khu vực gomrác.

PTM: phòng trẻ mệt CHxy: căn hộ số xy SHCD: sinh hoạt cộng đồng

Bảng 1.3 – Phân tích sơ bộ vị trí tương quan các phòng của chung cư

Bảo vệ (phía tây) 1 9,0 phòng KTđiện CT HL khu TM

Như vậy, tòa chung cư gồm có một tầng hầm phục vụ trông giữ phươngtiện giao thông, hai tầng phục vụ cho những tiện ích cộng đồng cùng công tácquản lý tòa nhà và 252 căn hộ các loại chia ra 18 tầng, mỗi tầng gồm 14 căn hộdành cho mỗi gia đình sinh sống.

1.3 – Chọn cấp điều hòa và thông số tính toán

vi sai lệch là 0h), dùng cho các công trình đặc biệt quan trọng

 Cấp 2: hệ thống phải duy trì được các thông số trong nhà ở phạm vi sailệch là 200h một năm, dùng cho các công trình tương đối quan trọng

 Cấp 3: Hệ thống phải duy trì các thông số trong nhà trong phạm vi sailệch không quá 400h một năm, dùng trong các công trình thông dụngnhư khách sạn, văn phòng, nhà ở,…

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

tư, lắp đặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều hoà tiệnnghi đặc biệt quan trọng trong các công trình điều hoà công nghệ

Các công trình ít quan trọng hơn như khách sạn 4 – 5 sao, bệnh viện quốctế thì nên chọn điều hoà không khí cấp 2

Trên thực tế, đối với hầu hết các công trình như điều hoà không khí kháchsạn, văn phòng, nhà ở, siêu thị, hội trường, thư viện, chỉ cần điều hoà cấp 3.Điều hoà cấp 3 tuy độ tin cậy không cao nhưng đầu tư không cao nên thườngđược sử dụng cho các công trình trên

Với các phân tích trên, dựa trên yêu cầu của chủ đầu tư và đặc điểm củacông trình, phương án cuối cùng được lựa chọn là điều hoà không khí cấp 3

1.3.2 – Chọn thông số tính toán ngoài nhà

Theo số liệu về khí hậu Việt Nam của tổng cục thống kê, ta có các thông

số tính toán ngoài nhà cho địa điểm tại thành phố Hồ Chí Minh như sau:

Như vậy ta có các thông số tính toán cho không khí bên ngoài không gianđiều hòa như sau:

 Nhiệt độ: t = 35,6 oC;

 Độ ẩm: φ = 49,7 %;

 Dung ẩm: d = 0,019 kg/kg;

 Entanpy: I = 84,2 kJ/kg

1.3.3 – Chọn thông số điều hòa trong nhà

Theo tiêu chuẩn về điều kiện tiện nghi, áp dụng cho đối tượng là căn hộchung cư cao tầng, ta chọn các thông số điều hòa cho không gian trong nhà nhưsau:

d = 0,621 p h

1− p h , max = 0,621. 0,021

1−0,035 = 0,014 kg/kg

I = 1,004.t + d.(2500 + 1,842.t) = 1,004.27,0 + 0,014.(2500 + 1,842.27,0) = 62,1 kJ/kg

Như vậy ta có các thông số tính toán cho không khí bên trong không gianđiều hòa như sau:

 Nhiệt độ: t = 27,0 oC;

 Độ ẩm: φ = 60,0 %;

 Dung ẩm: d = 0,014 kg/kg;

 Entanpy: I = 62,1 kJ/kg

CHƯƠNG 2 – PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA

VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG PHÙ HỢP

2.1 – Yêu cầu đối với một hệ thống điều hòa không khí

Hệ thống phải đảm bảo các thông số trong và ngoài nhà, có tính tự độnghóa cao Hệ thống phải đáp ứng được các yêu cầu về mặt kỹ thuật cũng như mỹthuật và mục đích sử dụng của công trình Khi thi công láp đặt đường ống thiết

bị không quá phức tạp gây cản trở cho các hạng mục khác

Giá thành của thiết bị, vật tư phải phù hợp với công trình và nhà đầu tư.Khi đưa vào hoạt động phải đảm bảo an toàn, độ tin cậy, tuổi thọ và manglại hiệu quả kinh tế cao cho nhà đầu tư

2.2 – Máy điều hoà cục bộ

Hệ thống điều hoà cục bộ gồm máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà tách(hai và nhiều cụm loại nhỏ) năng suất lạnh nhỏ dưới 7kW (24000 BTU/h) Đây

là loại máy nhỏ hoạt động tự động, lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa dễdàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy cao, giá thành rẻ, rất thích hợp đối với cácphòng và các căn hộ nhỏ và tiền điện thanh toán riêng biệt theo từng máy Tuynhiên hệ thống điều hoà cục bộ có nhược điểm là khó áp dụng cho các phòng lớnnhư hội trường, phân xưởng, nhà hàng, cửa hàng, các toà nhà như khách sạn, vănphòng vì khi bố trí ở đây các cụm dàn nóng bố trí phía ngoài nhà sẽ làm mất mỹquan và phá vỡ kết cấu xây dựng của toà nhà Nhưng với kiến trúc xây dựng,phải đảm bảo không làm ảnh hưởng tới mỹ quan công trình

Do những đặc điểm trên, thiết kế hệ thống điều hòa cho công trình chung

cư, không xét tới việc sử dụng những máy điều hòa cục bộ do công suất của máycục bộ nhỏ, chỉ sử dụng cho từng hộ riêng biệt và ảnh hưởng lớn tới mĩ quancông trình

2.3 – Hệ thống điều hòa tách hai cụm có ống gió

Là hệ thống mà không khí được làm lạnh bằng nước lạnh hoặc gas trongcác AHU rồi không khí lạnh được các đường ống dẫn vào phòng

Hệ thống điều hoà tách hai cụm có ống gió chủ yếu gồm:

 Máy lạnh làm lạnh không khí trục tiếp bằng gas

 Hệ thống ống dẫn gas

 Hệ thống nước giải nhiệt

 Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằng gasnóng 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 diệt khuẩn cho không khí

 Bộ xử lý không khí

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

 Có thể có buồng phun

Hệ thống điều hòa tách hai cụm có ống gió có các ưu điểm sau:

 Đường ống dẫn gas ngắn nên vòng tuần hoàn gas ít bị tắc nghẽn và

rò rỉ gas

 Có thể khống chế nhiệt, ẩm trong không gian điều hoà nhờ buồngphun

 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, hoá chất và mùi

Hệ thống điều hòa tách hai cụm có ống gió có các nhược điểm sau:

 Tốn diện tích lắp đặt, do đường ống gió cồng kềnh

 Tốn nhân lực để thi công lắp đặt hệ thống

 Vấn đề cách nhiệt đường ống gió phức tạo, đặc biệt do đọng sươngrớt lên trần giả vì độ ẩm ở Việt Nam cao

2.4 – Hệ thống điều hòa trung tâm nước

Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 7oC đểlàm lạnh không khí gián tiếp qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU

Hệ thống điều hoà trung tâm nước chủ yếu gồm:

 Máy làm lạnh nước (water chiller) hay máy sản xuất nước lạnhthường từ 12oC xuống 7oC

 Hệ thống ống dẫn nước lạnh

 Hệ thống nước giải nhiệt

 Nguồn nhiệt để sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùađông thường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở ở các FCUcung cấp

 Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằngnước 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 diệt khuẩn cho không khí

 Bộ xử lý không khí

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

Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí

ở dưới tầng hầm hoặc tầng trệt, tháp giải nhiệt đặt trên tầng thượng Trái lại, máylàm lạnh nước giải nhiệt gió thường được đặt trên tầng thượng

Nước lạnh được làm lạnh trong bình bay hơi xuống 7oC rồi được bơmnước lạnh đưa đến các dàn trao đổi nhiệt FCU hoặc AHU ở đây nước thu nhiệtcủa không khí nóng trong phòng nóng lên đến 12oC và lại được bơm đẩy về bìnhbay hơi để tái làm lạnh xuống 7oC khép kín vòng tuần hoàn nước lạnh Đối với

hệ thống lạnh kín (không có dàn phun) cần phải có thêm bình giãn nở để bù nướctrong hệ thống giãn nở khi thay đổi nhiệt độ Nếu so sánh về diện tích lắp đặt tathấy hệ thống có máy làm lạnh nước giải nhiệt nước tốn thêm một diện tích lắpđặt ở tầng dưới cùng Nếu dùng hệ thống với máy làm lạnh nước giải nhiệt gióhoặc dùng hệ VRV thì có thể sử dụng diện tích đó vào mục đích khác như làmgara ô tô

Bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điều hoà trung tâm nước là máy làm lạnhnước

Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước là một tổ hợp hoàn chỉnh nguyên cụm.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 giảinhiệt và hệ thống nước lạnh là máy có thể vận hành được ngay

Để tiết kiệm nước giải nhiệt người ta sử dụng nước tuần hoàn với bơmtháp và tháp giải nhiệt nước Trong một tổ máy thường có 3 đến 4 máy nén, việclắp nhiều máy nén trong một cụm máy có 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 độngtrong khi tiến hành sửa chữa máy hỏng

 Các máy có thể khởi động từng chiếc tránh dòng khởi động quá lớn

Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió chỉ khác máy làm lạnh nước giải nhiệtnước ở dàn ngưng làm mát bằng không khí Do khả năng trao đổi nhiệt của dànngưng giải nhiệt gió kém nên diện tích của dàn lớn, cồng kềnh làm cho năng suấtlạnh của một tổ máy nhỏ hơn so với máy giải nhiệt nước Nhưng nó lại có ưuđiểm là không cần nước làm mát nên giảm được hệ thống làm mát như bơm,đường ống và tháp giải nhiệt Máy đặt trên mái cũng đỡ tốn diện tích sử dụngnhưng vì trao đổi nhiệt ở dàn ngưng kém, nên dàn ngưng cồng kềnh và nhiệt độngưng tụ cao hơn dẫn đến công nén cao hơn và điện năng tiêu thụ cao hơn chomột đơn vị lạnh so với máy làm mát bằng nước Đây cũng là vấn đề đặt ra đốivới người thiết kế khi chọn máy.

Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm sau:

 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 hoàn toàn không độchại

 Có thể khống chế nhiệt độ và độ ẩm trong không gian điều hoà theotừng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì điều kiện vi khí hậu tốt nhất

 Thích hợp cho các toà nhà như 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 đượcnguyên vật liệu làm ống

 Có khả năng xử lý không khí với độ sạnh cao, đáp ứng mọi yêu cầu

đề ra cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất, hoá chất và mùi

 Ít phải bảo dưỡng và sửa chữa

 So với hệ thống VRV, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơnnhiều nên rất dễ kiểm soát

Hệ thống trung tâm nước có các nhược điểm sau:

 Tốn diện tích lắp đặt, do đường ống gió cồng kềnh

 Tốn nhân lực để thi công lắp đặt hệ thống

 Tiêu thụ điện năng nhiều hơn so với máy VRV rất nhiều

 Cần công nhân vận hành lành nghề

 Cần bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU

 Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng kháphức tạo đặc biệt do đọng sương ví độ ẩm ở Việt Nam quá cao

 Cần định kỳ sửa chữa máy lạnh và các FCU

2.5 – Hệ thống điều hòa không khí VRV

Do hệ thống ống gió (Constant Air Volume) và VAV (Variable AirVolume) (hệ thống ống gió lưu lượng không đổi và hệ thống ống gió lưu lượngthay đổi) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ phòng quá cồng kềnh, tốn nhiềuthời gian và diện tích lắp đặt, tốn vật liệu làm đường ống Nên người ta đưa ragiải pháp VRV (Variable Refrigerant Volume) là điều chỉnh năng suất lạnh quaviệc điều chỉnh lưu lượng môi chất

Thực chất là phát triển máy điều hoà tách về mặt năng suất lạnh cũng như

số dàn lạnh trực tiếp đặt trong các phòng lên đến 8 thậm chí đến 16 cụm dànlạnh, tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đường ống giữa cụm dàn nóng và cụmdàn lạnh để có thể ứng dụng cho các toà nhà cao tầng kiểu khách sạn và vănphòng, mà từ trước hầu như chỉ có hệ thống điều hoà trung tâm nước lạnh đảmnhiệm, vì so với ống gió dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều Máy điều hoà VRVchủ yếu sử dụng cho điều hoà tiện nghi

Tổ ngưng tụ có hai máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu on_offcòn một máy điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến100% gồm 21 bậc, đảm bảo tiết kiệm năng lượng hiệu quả kinh tế cao

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

Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành cácmạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau nhỏ từ 7kW đến hàng ngàn kW,thích hợp cho các toà nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chứcnăng

VRV đã giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn nóng cóthể đặt cao hơn dàn lạnh đến 50m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới15m, đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa nhấttới 100m tạo điều kiện, bố trí máy dễ dàng trong các toà nhà cao tầng, vănphòng, khách sạn mà trước đây chỉ có hệ thống trung tâm nước đảm nhiệm

Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chấtlượng cao

Khả năng sửa chữa và bảo dưỡng rất năng động và nhanh chóng nhờ cácthiết bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng Cũng như sự kết nối để phát hiện hưhỏng tại trung tâm qua internet

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

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

Máy điều hoà VRV có 3 kiểu dàn nóng: một chiều, hai chiều (bơm nhiệt)

và thu hồi nhiệt Máy điều hoà VRV chủ yếu phục vụ cho điều hoà tiện nghi chấtlượng cao

Ưu điểm:

 Tiết kiệm điện năng khi vận hành

 Vận hành đơn giản, tốn ít công lắp đặt

 Thiết bị đơn giản gọn nhẹ

 Có khả năng tự động hóa cao

Nhược điểm:

 Giống như máy điều hoà hai cụm, máy VRV có nhược điểm làkhông lấy được gió tươi nên người ta đã thiết kế thiết bị hồi nhiệtlấy gió tươi đi kèm rất hiệu quả Thiết bị hồi nhiệt này không những

hạ nhiệt độ mà còn hạ được độ ẩm của gió tươi đưa vào phòng

 Gas vận chuyển trong hệ thống phức tạp dễ gây rò rỉ và tắc nghẽn

2.6 – So sánh và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí

Trước khi so sánh để lựa chọn giữa các hệ thống điều hòa, ta cần nắmđược các đặc điểm về kiến trúc của các tòa nhà chung cư cần lưu ý khi lựa chọn

hệ thống điều hòa không khí:

 Yêu cầu về điều hòa của chung cư là điều hòa tiện nghi

 Tòa nhà chung cư được chia làm nhiều hộ, nhiều phòng với các nhu cầu

sử dụng điều hòa khác nhau

 Chiều cao của tòa nhà có ảnh hưởng tới khả năng lắp đặt

 Có yêu cầu về thẩm mĩ, cảnh quan, kiến trúc

 Do là nơi sinh hoạt của nhiều người nên yêu cầu mức độ an toàn về cháy

nổ, rò rỉ môi chất, giảm độ ồn,… cao

Do những ảnh hưởng lớn về cảnh quan và kiến trúc nên những máy điềuhòa cục bộ và máy điều hòa nguyên cụm không được lựa chọn cho công trìnhnày

Chúng ta chỉ tiến hành so sánh giữa hệ thống điều hòa VRV và điều hòatrung tâm nước để tìm được hệ thống phù hợp với tòa nhà chung cư này

Bảng 2.1 – So sánh hai hệ thống điều hòa không khí VRV và trung tâm nước

Đặc điểm Hệ thống VRV Hệ thống điều hòa trung tâm

nước

Mục đích

ứng dụng

Điều hòa tiện nghi

Có khả năng lọc bụi và khử mùi,

Điều hòa công nghệ

Xử lý không khí tốt nhất cả về

không có khả năng điều chỉnh độ

ẩm Phù hợp với căn hộ chungcư

nhiệt độ, độ ẩm, lục bụi, khửmùi,… tuy nhiên căn hộ chung

cư tại Việt Nam chưa đòi hỏiyêu cầu cao tới mức này

Không gian Chiếm ít không gian hơn Không

gian cho phòng máy, phòngAHU của hệ thống trung tâmnước có thể làm gara, phòng chothuê

Cần có không gian phòng máy,phòng AHU Điều này chiếmmột khoản đầu tư rất lớn do giábất động sản tại Việt Nam rấtcao

Không có khả năng cho máychạy khi cần công suất quá nhỏ

Không thể Do vậy mỗi hộ phảitrả chi phí sử dụng khoán theodiện tích phòng

Dựa theo bảng so sánh trên ta nhận thấy đối với chung cư cao tầng, hệthống điều hòa không khí VRV có nhiều yếu tố lợi thế hơn so với hệ thống điềuhòa trung tâm nước

CHƯƠNG 3 – TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CÔNG TRÌNH

3.1 – Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát

Theo [1] nhiệt thừa được xác định như sau:

 Qt : Nhiệt thừa trong phòng, W;

 Qtỏa : Nhiệt toả ra trong phòng, W;

 Qtt : Nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênhlệch nhiệt độ, W

Cụ thể, nhiệt tỏa trong phòng và nhiệt thẩm thấu được xác định như sau:

Qtỏa = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 , W (3.2)

 Q1 : Nhiệt toả từ máy móc;

 Q2 : Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng;

 Q3 : Nhiệt toả từ người;

 Q4 : Nhiệt tỏa từ bán thành phẩm;

 Q5 : Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt;

 Q6 : Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính;

 Q7 : Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che;

 Q8 : Nhiệt tỏa do rò lọt không khí qua cửa;

Qtt = Q9 + Q10 + Q11 + Qbs , W (3.3)

 Q9 : Nhiệt thẩm thấu qua vách;

 Q10 : Nhiệt thẩm thấu qua trần mái;

 Q11 : Nhiệt thẩm thấu qua nền;

 Qbs : Nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hướng vách;

Theo [1] ẩm thừa được xác định như sau:

Wt = W1 + W2 + W3 + W4 +W5 , kg/s (3.4)

 W1: Lượng ẩm do người toả vào phòng, kg/s;

 W2: Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s;

 W3: Lượng ẩm do bay hơi từ sàn ẩm, kg/s;

 W4: Lượng ẩm do hơi nước nóng toả vào phòng, kg/s;

 W5: Lượng ẩm do không khí lọt mang vào, kg/s

3.2 – Nhiệt thừa của công trình

3.2.1 – Nhiệt tỏa từ máy móc Q 1

Công trình của ta là tòa nhà chung cư dùng cho người ở, do đó không cónhững máy móc tỏa nhiệt lớn trong không gian điều hòa Phần nhiệt này ta bỏqua trong tính toán

Q1 = 0 W

3.2.2 – Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng Q 2

Theo [1] nhiệt toả từ đèn chiếu sáng được xác định như sau:

Q2 = Ncs = q.F , W (3.5)

 Ncs: Tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, W;

 F:Diện tích sàn, m2

Theo tiêu chuẩn chiếu sáng, lấy trên mỗi m2 là q = 10 W/m2

Tính ví dụ cho phòng bảo vệ 1.1 có diện tích sàn Fphòng = 9 m2 ta có:

Q2, bảo vệ 1.1 = 10.9 = 90 W

Xác định tương tự cho các không gian điều hòa khác Kết quả chi tiết xemtại phụ lục 1

3.2.3 – Nhiệt tỏa từ người Q 3

Theo [1] nhiệt tỏa từ người được xác định như sau:

Với công trình chung cư dành cho người ở không có bán thành phẩm thải

ra nhiệt thừa như các phân xưởng chế biến, sản xuất

Q4 = 0 W

3.2.5 – Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt Q 5

Với công trình chung cư dành cho người ở không có các thiết bị trao đổinhiệt trong không gian điều hòa (trừ dàn lạnh của máy điều hòa không khí)

Q5 = 0 W

3.2.6 – Nhiệt tỏa bức xạ mặt trời qua cửa kính Q 6

Theo [1] nhiệt từ bức xạ mặt trời qua của kính xác định theo công thức:

Q6 = Isd.Fk.τ1.τ2.τ3.τ4 , W (3.7)

 Isd: Cường độ bức xạ mặt trời trên mặt đứng, phụ thuộc hướng địa

lý, W/m2;

 Fk: Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, m2;

 τ1: Hệ số trong suốt của cửa kính, với kính 1 lớp chọn τ1 = 0,90;

 τ2: Hệ số bám bẩn, với kính 1 lớp đặt đứng chọn τ2 = 0,80;

 τ3: Hệ số khúc xạ, với kính 1 lớp khung kim loại chọn τ3 = 0,75;

 τ4: Hệ số tán xạ do che nắng, với kính che trong chọn τ4 = 0,70;

3.2.7 – Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che Q 7

Theo [1] nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che được tính theo côngthức

 k: Hệ số dẫn nhiệt, W/m2k;

 F: Diện tích nhận bức xạ của bao che, m2;

 εs: Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của vật liệu kết cấu bao che, với bềmặt trát vữa màu vàng, trắng εs = 0,42;

 Is: Cường độ bức xạ mặt trời, W/m2

Xác định hệ số dẫn nhiệt của kết cấu bao che

k =

1 1

 αN = 20 W/m2K – Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà;

 δi, λi – Bề dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu bao che

k =

1 1

10+

0,3 0,52+

0,04 0,70+

1

20 = 1,25 W/m2KNhiệt tỏa do bức xạ mặt trờiqua cửa kính đượcacác định theo từng hướngcho từng đối tượng Tính ví dụ cho đối tượng phòng bảo vệ 1.1

Hướng đông với F = 13,5 m2; Is = 101,2 W/m2

Q7, đông = 0,055.k.F.εs.Is

= 0,055.1,25.13,5.0,42.101,2 = 39,4 W

Hướng tây với F = 13,5 m2; Is = 727,9 W/m2

Q7, tây = 0,055.k.F.εs.Is

= 0,055.1,25.13,5.0,42.727,9

= 283,7 WHướng nam với F = 12,51 m2; Is = 101,7 W/m2

Q7, nam = 0,055.k.F.εs.Is

= 0,055.1,25.12,51.0,42.101,7 = 36,7 W

Hướng bắc với F = 13,5 m2; Is = 366,9 W/m2

Q7, bắc = 0,055.k.F.εs.Is

= 0,055.1,25.13,5.0,42.366,9

= 143,0 WTổng nhiệt tỏa theo các hướng

Q7 = Q7, đông + Q7, tây + Q7, nam + Q7, bắc

= 39,4 + 283,7 + 36,7 + 143,0 = 503,0 W

Xác định tương tự ta có kết quả tính toán cho từng không gian điều hòatheo các hướng và kết quả tổng hợp bốn hướng Kết quả chi tiết xem tại phụ lục4a, 4b, 4c, 4d, 4e.

3.2.8 – Nhiệt tỏa do rò lọt không khí Q 8

Theo [1] nhiệt tỏa do rò lọt không khí được xác định như sau:

 G8: Lượng không khí rò lọt qua mở cửa hoặc khe cửa, kg/s;

 IN, IT: entanpy không khí ngoài nhà và trong nhà, J/kg

IN – IT = 84,2 – 62,1 = 22,2 kJ/kg = 22190 J/kg

Xác định G8 theo [1] ta có:

 Với tầng 1 và 2, các phòng có tính công cộng, L8 = 2.Vphòng;

 Với các căn hộ tầng 3 tới 20, L8 = 1,5.Vphòng

Tính ví dụ cho đối tượng phòng bảo vệ 1.1; đối tượng thuộc tầng 1 nên tachọn L8 = 2.Vphòng

Vphòng = Fphòng.H

Fphòng: diện tích phòng, Fphòng = 9 m2;H: chiều cao phòng, H = 4,5 m

Vphòng = 9.4,5 = 40,5 m3

L8 = 2.Vphòng = 2.40,5 = 81 m3/hTheo (3.11) ta có

G8 = 1,2.L8 = 1,2.81 = 97,2 kg/hTheo (3.10) ta có

Q8 = 97,2.221903600 = 559,1 WTương tự ta xác định được nhiệt tỏa do rò lọt không khí cho các khônggian điều hòa khác Kết quả chi tiết xem tại phụ lục 5

3.2.9 – Nhiệt thẩm thấu qua vách Q 9

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua vách được xác định như sau:

 αT = 10 W/m2K – Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà;

 αN = 20 W/m2K – Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà;

 δi, λi – Bề dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu bao che

k =

1 1

10+

0,3 0,52+

0,04 0,70+

1

20 = 1,25 W/m2KHiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà với vách tiếp xúc với không khí ngoàitrời:

Từ đó ta xác định được nhiệt thẩm thấu qua vách theo các hướng Tính ví

dụ cho đối tượng phòng bảo vệ 1.1

Hướng đông với F = 13,5 m2; Δt = tt = 6,0 K

Q9, đông = k.F.Δt = tt

= 1,25.13,5.6,0 = 101,6 W

Hướng tây với F = 13,5 m2; Δt = tt = 6,0 K

Q9, tây = k.F.Δt = tt

= 1,25.13,5.6,0

= 101,6 WHướng nam với F = 12,5 m2; Δt = tt = 6,0 K

Q9, đông = k.F.Δt = tt

= 1,25.12,5.6,0 = 94,1 WHướng bắc với F = 13,5 m2; Δt = tt = 6,0 K

Q9, bắc = k.F.Δt = tt

= 1,25.13,5.6,0

= 101,6 WTổng nhiệt tỏa theo các hướng

Q9 = Q9, đông + Q9, tây + Q9, nam + Q9, bắc

= 101,6 + 101,6 + 94,1 + 101,6 = 398,9 W

Tương tự ta xác định nhiệt thẩm thấu qua vách cho các đối tượng khác.Kết quả chi tiết xem tại phụ lục 6a, 6b, 6c, 6d, 6e

3.2.10 – Nhiệt thẩm thấu qua trần Q 10

Phía tiếp giáp với trần của các không gian điều hòa đều là không gian điềuhòa của tầng trên nên phần nhiệt thẩm thấu qua trần là không đáng kể

Q10 = 0 W

3.2.11 – Nhiệt thẩm thấu qua nền Q 11

Phía tiếp giáp với nền của các không gian điều hòa của các tầng 2 đến 20đều là không gian điều hòa, phần nhiệt thẩm thấu qua nền là không đáng kể.Riêng với tầng một phía nền tiếp giáp với tầng hầm là vùng không gian đệm.

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua nền được xác định:

 αT = 10 W/m2K – Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà;

 αN = 20 W/m2K – Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà;

 δi, λi – Bề dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu bao che

k =

1 1

10+

0,10 0,30+

1 10

3.2.12 – Tổng nhiệt thừa của công trình

Theo (3.1), (3.2) và (3.3) ta có:

Qtỏa = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 + Q9 + Q10 + Q11 (3.16)

Trong đó, với mọi đối tượng:

Q1 = Q4 = Q5 = Q10 = 0 WVậy ta có với mỗi đối tượng:

Qtỏa = Q2 + Q3 + Q6 + Q7 + Q8 + Q9 + Q11 (3.17)Tính ví dụ cho đối tượng phòng bảo vệ 1.1 với :

 Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng Q2 = 90,0 W;

 Nhiệt toả từ người Q3 = 375,0 W;

 Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q6 = 32,6 W;

 Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che Q7 = 503,0 W;

 Nhiệt tỏa do rò lọt không khí qua cửa Q8 = 599,1 W;

 Nhiệt thẩm thấu qua vách Q9 = 398,9 W;

 Nhiệt thẩm thấu qua nền Q11 = 101,9 W;

3.3 - Ẩm thừa của công trình

Theo [1] ẩm thừa của công trình được xác định như sau:

WT = W1 + W2 + W3 + W4 , kg/s (3.18)

 W1: Lượng ẩm thừa do người tỏa ra, kg/s;

 W2: Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s;

 W3: Lượng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm, kg/s;

 W4: lượng ẩm bay hơi từ thiết bị, kg/s

Trong đó, W2, W3, W4 đối với căn hộ chung cư dành cho người ở là khôngđáng kể, ta bỏ qua trong tính toán

Do vậy

Theo [1] lượng ẩm thừa do người tỏa ra được xác định như sau:

W1 = n.qn , kg/s

 n: số người trong không gian điều hòa;

 qn: lượng ẩm mỗi người tỏa ra trong một đơn vị thời gian, kg/s

o tầng 1, 2 trạng thái là lao động nhẹ, qn = 115 g/h.người;

o tầng 3 tới 20 trạng thái là tĩnh tại, qn = 50 g/h.người

Tính ví dụ cho đối tượnglà không gian điều hòa phòng bảo vệ 1.1 với sốngười n = 3; qn = 115 g/h.người

W1 = 3.115 = 345 g/h

Tương tự ta xác định lượng ẩm thừa cho các không gian điều hòa khác và tổng

ẩm thừa cho cả công trình Với kết quả tổng, tầng 3 – 20 được tính đủ 18 tầng.Chi tiết xem tại phụ lục 9

Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồtuần hoàn không khí 1 cấp, sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp Chọn và thành lập

sơ đồ điều hoà không khí là một bài toán kĩ thuật, kinh tế Mỗi sơ đồ đều có ưuđiểm đặc trưng, tuy nhiên dựa vào đặc điểm của công trình và tầm quan trọngcủa hệ thống điều hoà mà ta quyết định lựa chọn hợp lý

Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đốiđơn giản, đảm bảo được các yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tínhkinh tế cao Sơ đồ này được sử dụng cả trong lĩnh vực điều hoà tiện nghi và điềuhoà công nghệ như hội trường, rạp hát, nhà ăn, tiền sảnh, phòng họp…

Qua phân tích đặc điểm của công trình, ta nhận thấy đây là công trình điềuhoà không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm, do đó chỉ cần sử dụng sơ đồtuần hoàn không khí 1 cấp là đủ đáp ứng các yêu cầu đặt ra

4.2 – Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp

Sơ đồ nguyên lý điều hòa không khí một cấp được minh họa trên hình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp.

1 - Cửa lấy gió tươi 2 - Buồng hòa trộn 3 - Thiết bị xử lý không khí

4 - Quạt gió cấp 5 - Miệng thổi 6 - Miệng hồi

7 - Lọc bụi 8 - Không gian điều hòa 9 - Van gió hồi

Không khí ngoài trời có trạng thái N (tN, N) qua cửa lấy gió đi vào buồnghoà trộn 2 Ở đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời và khôngkhí tuần hoàn có trạng thái T (tT, T)

Không khí sau khi hoà trộn có trạng thái H (tH, H) được xử lí trong thiết bịcho đến trạng thái O  V và được quạt thổi không khí vào trong phòng

Không khí ở trong phòng có trạng thái T được quạt hút qua thiết bị lọc bụi,một phần không khí được tái tuần hoàn trở lại, phần còn lại được thải ra ngoài

4.3 – Tính thông số các điểm trên sơ đồ điều hòa không khí

Trên sơ đồ tuần hoàn không khí ta có các điểm cần xác định sau:

 Điểm N: Trạng thái không khí ngoài trời;

 Điểm T: Trạng thái không khí trong không gian cần điều hòa;

 Điểm H: Trạng thái không khí tại điểm hòa trộn;

 Điểm O: Trạng thái không khí sau khi được xử lý nhiệt ẩm;

 Điểm V: Trạng thái không khí thổi vào không gian điều hòa