CHẾ TẠO QUẠT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Mục đích của đề tài nghiên cứu là có thể chế tạo thành công 1 chiếc quạt làm mát với công suất vừa phải, có thể làm mát trong môi trường sinh hoạt cũng như làm việc bình thường.Trong đề tài nghiên cứu này, ta tập trung nghiên cứu sâu vào việc tản nhiệt ra dàn tản nhiệt từ 2 “sò nóng lạnh”. Việc sử dụng “sò nóng lạnh” có thể làm lạnh nước 1 cách nhanh chóng và còn giúp giảm chất thải ra môi trường, giúp môi trường trong lành hơn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

KHOA SƯ PHẠM KỸ THUẬT

-o0o -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: CHẾ TẠO QUẠT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Chuyên ngành:Sƣ phạm Kỹ thuật Điện

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I – CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN 4

1.1 Các phương pháp làm mát 4

1.1.1 Quạt gió 4

a Quạt gió thổi cục bộ 4

b Quạt thông gió truyền thống 5

c Quạt thông gió sử dụng tấm làm lạnh 7

1.1.2 Điều hòa không khí 8

a Hệ thống điều hoà không khí cục bộ 8

b Hệ thống ĐHKK trung tâm 11

c Hệ thống điều hoà không khí biến tần (VRV) 15

1.2 Các loại quạt làm mát có trên thị trường 18

1.2.1 Quạt làm mát bằng mao dẫn 18

1.2.2 Quạt làm mát bằng dàn tản nhiệt không khí 20

a Dàn tản nhiệt đối lưu tự nhiên 20

b Dàn tản nhiệt đối lưu cưỡng bức 21

1.3 Lựa chọn phương án làm mát 22

CHƯƠNG II – THIẾT KẾ CHẾ TẠO 23

2.1 Dàn trao đổi nhiệt 23

2.3 Mudole chuyển nhiệt 25

2.4 Hệ thống tuần hoàn dung dịch 28

2.5 Hệ thống cảm biến, chấp hành và hiển thị 30

a Khối cảm biến nhiệt độ 30

b Khối chấp hành 33

c Khối hiển thị 35

2.6 Lập trình điều khiển trên Arduino 36

CHƯƠNG III - VẬN HÀNH CHẠY THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM 40

3.1 Sản phẩm sau khi hoàn thiện 40

3.2 Vận hành chạy thử nghiệm 41

3.3 Đánh giá sản phẩm 41

KẾT LUẬN 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

Danh mục hình ảnh sử dụng trong bài báo cáo

Hình 1 1 Hình ảnh quạt gió thổi cục bộ 4

Hình 1 2 Hình ảnh mô hình ứng dụng quạt thông gió thường gặp 5

Hình 1 3 Hình ảnh hệ thống làm mát bằng quạt thông gió kết hợp tấm làm lạnh 7

Hình 1 4 Hình ảnh sơ đồ hệ thống điều hòa không khí cục bộ 8

Hình 1 5 Hình ảnh mô phỏng hệ thống ĐHKK trung tâm 11

Hình 1 6 Hình ảnh sơ đồ nguyên lí hệ thống ĐHKK biến tần VRV 15

Hình 1 7 Hình ảnh nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát bằng tấm tản nhiệt nước 18

Hình 1 8 Hình ảnh dàn tản nhiệt không khí cơ bản 20

Hình 2 1 Hình ảnh dàn tản nhiệt sử dụng trong đề tài 23

Hình 2 2 Hình ảnh một số loại nhôm định hình phổ biến 24

Hình 2 3 Hình ảnh module chuyển nhiệt TEC1 - 12715 25

Hình 2 4 Hình ảnh sau khi lắp thêm 2 cánh tản nhiệt ở 2 mặt của mỗi module chuyển nhiệt 27

Hình 2 5 Hình ảnh bộ làm lạnh nước trước khi bơm vào trong dàn 28

Hình 2 6 Hình ảnh máy bơm mini sử dụng trong đề tài 29

Hình 2 7 Hình ảnh module cảm biến nhiệt độ DS18B20 30

Hình 2 8 Hình ảnh module relay 1 kênh 33

Hình 2 9 Hình ảnh phần code khi lập trình bộ sản phẩm 34

Hình 2 10 Hình ảnh màn hình LCD 16*2 35

Hình 2 12 Hình ảnh chi tiết Arduino Uno R3 37

Hình 3 1 Hình ảnh mặt trước bộ sản phẩm khi hoàn thiện 40 Hình 3 2 Hình ảnh bộ điều khiển ổn định và hiển thị nhiệt độ 41

LỜI MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của nghiên cứu

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 trở nên quen thuộc hơn trong đời sống và sản xuất Điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ không thể thiếu trong các 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 đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ như trong các ngành chế biến thuốc lá, sản xuất chè, in ấn, 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 Tuy nhiên, đối với các loại ĐHKK cơ bản hiện có trên thị trường thì chủ yếu sử dụng khí gas gây ảnh hưởng đến tầng Ozon Nhận thức được sự nguy hại ấy, em đã không sử dụng khí gas để làm môi chất lạnh cho sản phẩm của mình mà em

đã sử dụng nước lanh Môi chất này có giá thành rẻ hơn, dễ dàng thay mới trong quá trình sử dụng và quan trọng nhất là không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường

2 Mục tiêu, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu

Mục đích của đề tài nghiên cứu là có thể chế tạo thành công 1 chiếc quạt làm mát với công suất vừa phải, có thể làm mát trong môi trường sinh hoạt cũng như làm việc bình thường

Trong đề tài nghiên cứu này, em tập trung nghiên cứu sâu vào việc tản nhiệt ra dàn tản nhiệt từ 2 “sò nóng lạnh” Việc sử dụng “sò nóng lạnh” có thể làm lạnh nước 1 cách nhanh chóng và còn giúp giảm chất thải ra môi trường, giúp môi trường trong lành hơn

 Tìm hiều về các loại quạt làm mát thường sử dụng trong thực tế

 Tìm hiểu về những ứng dụng của cặp nhiệt điện trong việc làm mát

 Chế tạo 1 chiếc quạt làm mát sử dụng sò nóng lạnh

3 Ứng dụng

Hệ thống làm mát được ứng dụng thường xuyên trong đời sống sinh hoạt và sản xuất hiện nay Theo đó, con người sẽ ngày càng sử dụng nhiều hơn các thiết bị làm mát nhằm phục vụ tốt hơn cho cuộc sống hiện đại của mình Ứng dụng hệ thống làm mát tích hợp trong các thiết bị như: máy điều hòa nhiệt độ, tủ lạnh… hay ngay trong hoạt động sản xuất như hệ thống nhà xưởng công nghiệp Thậm chí cả trong các lĩnh vực chăn nuôi và trồng trọt thì điều hòa chuồng trại và nhà kính sẽ giúp tăng năng xuất cao hơn

4 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp nghiên cứu cơ sở lý thuyết: Nhằm xây dựng cơ sở lý thuyết cho đề tài, thông qua việc phân tích, tổng hợp các nguồn dữ liệu, những số liệu thực tiễn

 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu thực tiễn để đưa ra kết quả sản phẩm cũng như định hướng phát triển cho đề tài

 Phương pháp tự tìm hiểu: Tự tìm hiểu các tài liệu, kiến thức có sẵn trên mạng và trên các sách hướng dẫn Từ đó có thể đưa ra những phương án thiết kế phù hợp

 Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn, thầy cô, những người có kinh nghiệm chuyên môn trong lĩnh vực về tính khả thi của sản phẩm, cách thực hiện, đánh giá…

 Phương pháp chế tạo, kiểm nghiệm và đánh giá: Tiến hành chế tạo sản phẩm, kiểm nghiệm, thống kê số liệu và đánh giá hiệu quả, tính ổn định cũng như tính chính xác của sản phẩm

5 Kết quả của đề tài nghiên cứu

Đề tài sẽ là cơ sở quan trọng để có thể phát triển các hệ thống tiên tiến hơn đối với những cơ sở có nhu cầu sử dụng cao hơn Sản phẩm của đề tài nghiên cứu đã có thể chạy ổn định và làm mát được cho 1 căn phòng có diện tích không quá lớn Đây có thể sẽ là 1 nguồn tài liệu lớn cho các bạn sinh nghiên tiếp tục nghiên cứu và phát triển đề tài ở các bậc cao hơn

CHƯƠNG I – CƠ SỞ LÝ THUYẾT

VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN 1.1 Các phương pháp làm mát

1.1.1 Quạt gió

Đối với phương pháp làm mát bằng quạt gió thì được chia làm 2 kiểu quạt gió: quạt thổi và quạt hút Mỗi loại quạt gió đều có ưu, nhược điểm riêng Sau đây, em xin phân tích sơ bộ một số đặc điểm của 2 loại trên

a Quạt gió thổi cục bộ

Hình 1 1 Hình ảnh quạt gió thổi cục bộ

Loại quạt này là loại phổ biến nhất trong cuộc sống hiện tại, chúng ta

có thể bắt gặp ở bất kì nơi đâu

Loại quạt này có ưu điểm là đa dạng về kích thước, cách lắp đặt, rất tiện lợi khi sử dụng ở bất kì nơi đâu Chúng ta có thể bắt gặp quạt thổi ở trong mỗi ngôi nhà, mỗi nhà máy hay bất kì trường học nào, … Về mặt hình dáng

và phần giá cả có thể nói là thế mạnh của loại quạt này Giá thành của các loại

quạt thổi thường có giá bình dân, phù hợp với mọi túi tiền của người tiêu dùng

Tuy nhiện, loại quạt này lại có khá nhiều nhược điểm như:

 Không làm giảm nhiệt độ không khí nơi sử dụng

 Không khí chỉ bay lòng vòng từ nơi này qua nơi khác, ta cảm thấy mát là

do gió kích thích mồ hôi bay hơi qua da Điều này làm cho da mau khô hơn, con người cảm thấy mất nước không tốt đến sức khỏe và điều kiện làm việc

 Không thổi trực tiếp vào người khi nhiệt độ môi trường lớn hơn 34 0C vì khi đó gió nóng sẽ làm ta có cảm giác mệt moi, hoa mắt chóng mặt gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người

b Quạt thông gió truyền thống

Hình 1 2 Hình ảnh mô hình ứng dụng quạt thông gió thường gặp

Chúng ta thường bắt gặp loại quạt này trong các nhà xưởng, quán ăn Loại quạt này có tác dụng chính là để đối lưu không khí trong và ngoài nhà xưởng

Loại quạt này có ưu điểm là làm mát tự nhiên, khi hoạt động, quạt sẽ làm giảm nhiệt độ trong nhà xưởng nhờ hút không khí nóng trong nhà xưởng đưa ra ngoài, đồng thời dòng không khí lưu thông sẽ làm mát luôn cho con người

Như đã nói, mỗi loại quạt đều có ưu nhược điểm riêng, ở trên là ưu điểm của loại quạt hút gió Sau đây là một số nhược điểm của loại quạt này:

 Làm mát chủ yếu dựa vào sự đối lưu không khí trong và ngoài nhà xưởng nên nếu nhiệt độ bên ngoài nhà xưởng cao thì hiệu suất làm mát sẽ giảm xuống

 Yêu cầu có hệ thống quạt gió bố trí hợp lí để đạt hiệu quả làm mát, không tiện lợi trong sử dụng

 Giá thành cao hơn so với loại quạt thổi thông dụng

c Quạt thông gió sử dụng tấm làm lạnh

Hình 1 3 Hình ảnh hệ thống làm mát bằng quạt thông gió kết hợp tấm làm

lạnh Quạt thông gió công nghiệp hút bớt không khí độc hại, bụi bẩn trong

mà máy, phân xưởng ra bên ngoài Đồng thời, quạt hút không khí trong lành

từ bên ngoài vào phân xưởng nhà máy, tạo cho công nhân thoải mái hơn khi làm việc Sau đây là một số ưu điểm của quạt thông gió công nghiệp:

 Với công nghệ tiên tiến nhất, quạt có khả năng hút không khí bụi bẩn độc hại trong nhà xưởng và hút không khí bên ngoài nên khiến bầu không khí lúc nào cũng trong lành

 Quá trình trao đổi không khí trong và ngoài phân xưởng, nhà máy, có thể khử bớt mùi hôi, ẩm mốc

 Có chức năng hút ẩm, môi trường luôn thoáng đãng khô ráo, không bị

ẩm mốc

1.1.2 Điều hòa không khí

Hiện nay, các hệ thống ĐHKK rất đa dạng, tuỳ vào các yêu cầu cụ thể

mà nhà thiết kế có thể lựa chọn hệ thống ĐHKK phù hợp, có thể đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, tính kinh tế về vốn đầu tư và các chi phí vận hành

Chúng ta sẽ xem xét các hệ thống điều hoà không khí cơ bản dưới đây:

 Hệ thống điều hoà không khí cục bộ (Split air conditionner)

 Hệ thống điều hoà không khí trung tâm làm lạnh nước (hệ Water cooled water chiller)

 Hệ thống điều hoà không khí trung tâm kiểu VRV sử dụng biến tần (Variable Refrigeration Volume)

a Hệ thống điều hoà không khí cục bộ

Hình 1 4 Hình ảnh sơ đồ hệ thống điều hòa không khí cục bộ

Hệ thống này gồm các máy cục bộ đơn chiếc được lắp đặt cho các khu vực điều hoà đơn lẻ Máy cục bộ gồm 2 khối là:

 Khối nóng (OUTDOOR) đặt ngoài khu vực điều hoà

 Khối lạnh (INDOOR) là phần phát lạnh được đặt trong khu vực điều hoà Đặc điểm của hệ thống này :

 Loại máy nhỏ (máy dân dụng), công suất thường từ 9.000 – 96.000Btu/h

 Lắp đặt nhanh, dễ dàng và không đòi hỏi kỹ thuật cao

 Sử dụng đơn giản, không bị ảnh hưởng của các máy khác trong hệ thống

 Bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản và độc lập từng máy

 Việc lắp đặt rời rạc các OUTDOOR ở trên tường ngoài nhà sẽ làm ảnh hưởng đến kết cấu kiến trúc của toàn bộ toà nhà (Việc treo các OUTDOOR thông thường phải treo phía tường ngoài nhà để đảm bảo độ khảng cách nối INDOOR với OUTDOOR trong giới hạn tiêu chuẩn)

 Do INDOOR và OUTDOOR nối với nhau bằng ống GAS, trong trường hợp máy bị dò GAS gây ảnh hưởng tới sức khoẻ của con người và ảnh hưởng đến môi trường (làm phá hủy tầng OZONE)

 Đối với hệ thống máy cục bộ, việc cung cấp khí tươi cho phòng thường là cấp trực tiếp bằng quạt gió Do vậy, không khí không được xử lý bụi, ẩm

và thường tạo lên sự chênh lệch nhiệt độ cao giữa luồng khí cấp bổ xung

và luồng khí cấp lạnh của INDOOR, gây cảm giác khó chịu cho con người trong phòng điều hòa

 Khả năng bố trí các INDOOR trong phòng để đảm bảo độ khuyếch tán đồng đều bị hạn chế

 Hiệu suất hoạt động của máy ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ bên ngoài Đặc biệt khi nhiệt độ không khí bên ngoài cao thì hiệu suất làm việc của máy

giảm đáng kể Nhiệt độ ngoài trời cao, khả năng trao đổi nhiệt của dàn nóng thấp, INDOOR phát ra công suất lạnh thấp, máy ở tình trạng quá tải

 Hệ số tiêu thụ điện năng lớn, chi phí vận hành cao

 Độ bền và tuổi thọ sử dụng không cao (khoảng 5…6 năm)

 Thường áp dụng cho những công trình nhỏ, đơn giản, không yêu cầu các thông số môi trường đặc biệt

Áp dụng điều hòa không khí cục bộ trong thực tế:

Hệ thống điều hòa cục bộ thường áp dụng cho những căn hộ, văn phòng làm việc, quá ăn, quán café…

Hiện nay cùng với sự phát triển của công nghệ các loại điều hòa tiết kiệm năng lượng, chi phí, mang giá trị thẩm mỹ xuất hiện nhiều trên các thị trường, đặc biệt là Hệ thống điều hòa Multi gồm 1 dàn nóng có thể kết nối với nhiều dàn lạnh tại nhiều phòng khác nhau, giúp tiết kiệm diện tích không gian lắp đặt đồng thời tiết kiệm điện năng sử dụng và làm mát nhanh hơn đang rất được ưu chuộng

b Hệ thống ĐHKK trung tâm

Hình 1 5 Hình ảnh mô phỏng hệ thống ĐHKK trung tâm

Hệ thống này gồm một hay nhiều máy trung tâm phối hợp thành một hệ thống tổng thể phân phối lạnh cho toàn bộ các khu vực trong toà nhà Hệ thống điều hoà trung tâm sử dụng nước làm tác nhân lạnh thông qua hệ thống đường ống dẫn nước vào các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh không khí

Hệ thống máy lạnh trung tâm bao gồm các phần chính :

 Máy lạnh trung tâm (CHILLER): Là thiết bị sản xuất ra nước lạnh qua hệ thống đường ống dẫn, cung cấp cho các dàn trao đổi nhiệt lắp đặt trong các không gian điều hoà để làm lạnh không khí

 Các dàn trao đổi nhiệt (FAN COIL UNITs – FCUs): Là các thiết bị đặt tại các khu vực cần điều hoà (công suất các dàn trao đổi nhiệt được chọn dựa vào công suất lạnh yêu cầu của phòng mà lắp các loại khác nhau) Tại đây, nước lạnh từ máy lạnh đi qua dàn lạnh để trao đổi nhiệt với không khí trong phòng và thực hiện chức năng làm lạnh

 Tháp giải nhiệt và bơm nước: Thực hiện chức năng giải phóng năng lượng nhiệt của bình ngưng (máy lạnh) sau khi máy lạnh thực hiện công làm lạnh nước trong bình bay hơi

 Hệ thống đường ống và bơm nước cấp lạnh: Là hệ thống phân phối nước lạnh từ máy lạnh trung tâm đến các dàn trao đổi nhiệt FCU

 Hệ thống đường ống phân phối không khí lạnh: Là hệ thống phân phối không khí lạnh từ các FCU qua các miệng thổi tới các khu vực cần điều hoà

 Hệ thống điện điều khiển: Là hệ thống điều khiển khống chế liên động các thiết bị trong hệ thống (Máy lạnh, FCU, Bơm nước và tháp giải nhiệt) Đặc điểm của hệ thống này:

 Máy lạnh trung tâm có thể đặt trên tầng mái hay trong phòng kỹ thuật tầng hầm Các dàn trao đổi nhiệt được đặt trong các phòng điều hoà (thông thường là các loại dàn đặt trong trần giả, được phân phối không khí lạnh thông qua đường ống gió và các cửa thổi đặt trong trần) Hệ thống đường ống nước lạnh phân phối cho các dàn trao đổi nhiệt được đi trong hộp kỹ thuật và trên trần giả Vì vậy, việc lắp đặt hệ thống không làm ảnh hưởng đến kết cấu kiến trúc của công trình

 Việc cấp lạnh được thông qua hệ thống ống gió và các miệng thổi từ trên trần xuống các khu vực của phòng điều hoà Do đó, việc bố trí các miệng thổi để đảm bảo khả năng khuyếch tán đều không khí lạnh trong phòng là hoàn toàn có thể thực hiện được

 Đối với hệ thống trung tâm, việc cấp bổ xung khí tươi rất đơn giản Bằng cách thông qua hệ thống ống gió lắp, các thiết bị hoà trộn không khí AHU cấp không khí tươi vào và hoà trộn với không khí hồi về của mỗi FCU, AHU (điều này đối với các máy cục bộ khó có thể thực hiện được)

 Do hệ thống giải nhiệt bằng nước nên trong quá trình hoạt động máy lạnh chạy ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bên ngoài

 Hệ số tiêu thụ điện năng thấp Hơn nữa, khả năng điều chỉnh công suất của hệ thống tốt Do đó, trong quá trình vận hành máy lạnh sẽ tự động điều chỉnh công suất máy nén để đảm bảo giảm tối thiểu chi phí điện năng trong quá trình vận hành hệ thống Điều này giảm đáng kể chi phí vận hành cho toàn bộ hệ thống

 Độ bền và tuổi thọ cao (trên 15 năm)

 Có dải công suất để lựa chọn rộng, có thể chọn loại máy với công suất phù hợp với các loại công trình thiết kế và đầu tư mở rộng hệ thống dễ dàng

Hiện nay, trong lĩnh vực điều hoà không khí có khá nhiều hệ thống được sử dụng cho các công trình có mục đích sử dụng khác nhau và đặc điểm kiến trúc khác nhau Có thể phân biệt các hệ thống này thông qua một số đặc điểm Tuy nhiên, có thể khái quát thành 2 hệ thống cơ bản:

 Hệ thống làm lạnh bằng nước

 Hệ thống làm lạnh bằng gió

Đối với hệ thống làm lạnh bằng nước thì bao gồm:

 Hệ thống làm lạnh bằng nước, giải nhiệt dàn ngưng bằng nước

 Hệ thống làm lạnh bằng nước, giải nhiệt dàn ngưng bằng gió

Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính như: máy lạnh trung tâm, các dàn trao đổi nhiệt, thiết bị giải nhiệt dàn ngưng, các bơm nước, ……

Nước lạnh sản xuất ra tại các máy lạnh trung tâm được cấp tới các dàn trao đổi nhiệt đặt tại các không gian điều hoà Tại đây, nước đóng vai trò là tác nhân trao đổi nhiệt, thực hiện quá trình nhận nhiệt từ môi trường trong

quá trình này, nước lại tuần hoàn về máy lạnh trung tâm và tiếp tục một chu trình mới

Hệ thống này phù hợp với những yêu cầu điều hoà cho các không gian khác nhau có chế độ nhiệt độ – độ ẩm khác nhau.( ở mỗi không gian riêng biệt ta có thể lựa chọn một nhiệt độ – độ ẩm tuỳ thích, tuỳ thuộc vào cách khống chế tại không gian đó)

Yêu cầu về không gian lắp đặt cho hệ thống này không cao lắm Khoảng cách giữa trần giả và đáy dầm khoảng từ 100 – 200 mm là có thể thực hiện được

Đối với hệ thống làm lạnh bằng gió thì bao gồm:

 Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngưng bằng nước

 Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngưng bằng gió

Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính như : máy lạnh trung tâm, các kênh dẫn gió và phân phối gió lạnh, thiết bị giải nhiệt dàn ngưng

Khác với hệ thứ nhất, ở hệ này, máy lạnh trung tâm sản xuất ra gió lạnh

và cấp tới các không gian điều hoà qua các kênh dẫn gió Tại đây, gió lạnh đóng vai trò là tác nhân trao đổi nhiệt thực hiện quá trình nhận nhiệt từ môi trường trong phòng, làm giảm (tăng) nhiệt độ, độ ẩm trong phòng Sau khi thực hiện xong quá trình này, gió lạnh lại tuần hoàn về máy lạnh trung tâm qua một kênh dẫn gió khác (hoặc hồi trực tiếp về buồng máy) và tiếp tục một chu trình mới

c Hệ thống điều hoà không khí biến tần (VRV)

Hình 1 6 Hình ảnh sơ đồ nguyên lí hệ thống ĐHKK biến tần VRV

Hệ thống điều hoà không khí biến tần được cấu thành bởi một hoặc nhiều hệ thống nhỏ hơn Mỗi hệ thống nhỏ đó bao gồm 1 outdoor unit nối với nhiều indoor unit thông qua một tuyến đường ống gas và hệ thống điều khiển

Hệ thống điều hoà biến tần khác với hệ thống điều hoà một mẹ nhiều con ở chỗ: Ở máy điều hoà một mẹ nhiều con, mỗi indoor unit nối với outdoor unit bằng một tuyến ống gas riêng biệt; Ở máy điều hoà biến tần, các indoor unit nối với outdoor unit bằng một tuyến đường ống gas chung

Một số ưu điểm của hệ thống có thể kể ra như:

 Sử dụng hệ thống điều hoà biến tần khi công trình có hệ số sử dụng không đồng thời lớn, hệ thống điều hoà biến tần sẽ tiết kiệm được điện năng tiêu thụ do có khả năng điều chỉnh dải công suất lớn (10% – 100%)

 Mức độ hiện đại hoá, tiện nghi, tính linh động cao Có thể vừa điều khiển cục bộ tạo từng phòng vừa điều khiển trung tâm Hệ thống có thể kết nối vào hệ thống điều khiển chung của toà nhà thông qua máy tính

 Thiết bị gọn nhẹ, chi phí vận hành không lớn

 Lắp đặt đơn giản, ít làm ảnh hưởng đến các hệ thống thiết bị khác và ít ảnh hưởng đến tiến độ thi công công trình

Tuy nhiên, hệ thống cũng có nhược điểm là chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với các hệ thống khác nhưng độ tin cậy, hiệu quả và tính tiện dụng lại tăng lên rất nhiều

Máy điều hoà hệ VRV có 3 kiểu giàn nóng: Loại 1 chiều, loại 2 chiều bơm nhiệt và loại 2 thu hồi nhiệt Các giàn lạnh gồm có 9 loại với năng suất lạnh khác nhau:

 Loại âm trần cassette 4 hướng thổi

 Loại âm trần cassette 2 hướng thổi

 Loại âm trần cassette 1 hướng thổi

 Loại âm trần nối ống gió áp suất tĩnh

 Loại âm trần nối ống gió áp suất cao

 Loại âm trần nối ống gió dạng mỏng

 Loại áp trần

 Loại đặt sàn

Cấu tạo hệ thống điều hòa trung tâm VRV:

Bao gồm các thiết bị: dàn nóng, dàn lạnh, hệ thống đường ống dẫn và phụ kiện

 Dàn nóng: dàn nóng là một dàn trao đổi nhiệt lớn ống đồng, cánh nhôm trong có bố trí một quạt hướng trục Môtơ máy nén và các thiết bị phụ của

hệ thống làm lạnh đặt ở dàn nóng Máy nén lạnh thường là loại máy ly tâm dạng xoắn ống gió mềm

 Dàn lạnh: Dàn lạnh có nhiều chủng loại như các dàn lạnh của các máy điều hòa rời Một dàn nóng được lắp không cố định với một số dàn lạnh nào đó, miễn là tổng công suất của các dàn lạnh dao động trong khoảng từ

50 ÷ 130% công suất dàn nóng Nói chung các hệ VRV có số dàn lạnh trong khoảng từ 4 đến 16 dàn

Hiện nay có một số hãng giới thiệu các chủng loại máy mới có số dàn nhiều hơn Trong một hệ thống có thể có nhiều dàn lạnh kiểu dạng và công suất khác nhau Các dàn lạnh hoạt động hoàn toàn độc lập thông qua bộ điều khiển Khi số lượng dàn lạnh trong hệ thống hoạt động giảm thì hệ thống tự động điều chỉnh công suất một cách tương ứng

 Các dàn lạnh có thể được điều khiển bằng các Remote hoặc các bộ điều khiển theo nhóm thống cửa gió

 Nối dàn nóng và dàn lạnh là một hệ thống ống đồng và dây điện điều khiển Ống đồng trong hệ thống này có kích cỡ lớn hơn máy điều hòa rời

Hệ thống ống đồng được nối với nhau bằng các chi tiết ghép nối chuyên dụng gọi là các REFNET rất tiện lợi

 Hệ thống có trang bị bộ điều khiển tỷ tích vi (PID) để điều khiển nhiệt độ phòng lọc bụi

 Hệ có hai nhóm đảo từ và điều tần (Inverter) và hồi nhiệt (Heat recovery) Máy điều hoà VRV kiểu hồi nhiệt có thể làm việc ở 2 chế độ sưởi nóng và làm lạnh

1.2 Các loại quạt làm mát có trên thị trường

1.2.1 Quạt làm mát bằng mao dẫn

Hình 1 7 Hình ảnh nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát bằng tấm tản

nhiệt nước Máy làm mát là một sản phẩm có chức năng làm mát không khí hiệu quả nhất cho các không gian mở và bán mở hiện nay Máy làm mát không khí

đã được áp dụng tại Việt Nam rất nhiều năm nhưng thường được sử dụng cho các nhà xưởng còn với máy làm mát gia đình thì được phát triển mạnh cách đây khoảng 3 – 4 năm nhưng hiện nay cũng đang được người dùng rất ưa chuộng bởi tính năng làm mát thông minh, kiểu dáng đẹp, giá thành rẻ và tiết kiệm điện…

 Mô tơ đảo

 Điều khiển từ xa

Máy làm mát không khí hoạt động với nguyên lý hoàn toàn tự nhiên, máy sử công nghệ làm mát bằng bốc hơi nước Nước được bơm tuần hoàn lên tấm làm mát ở đây diễn ra quá trình bay hơi nước và quạt gió hút không khí nóng đi xuyên qua màng cooling pad có nước chảy qua Nước sau khi bay hơi

sẽ giảm nhiệt độ Không khí đi qua tấm làm mát sẽ được giảm nhiệt độ tới 25

độ C sau thời gian hoạt động khoảng 10 phút

Loại quạt làm mát này có khá nhiều ưu điểm như:

 Chi phí đầu tư thấp hơn điều hòa Khoảng 3 triệu 1 bộ sản phẩm

 Điện năng tiêu thụ thấp hơn Khoảng 0,1 kW/1h

 Không gây sự nóng lạnh đột ngột do không khí được tuần hoàn liên tục

 Có thể sử dụng ở mọi nơi vì không yêu cầu môi trường hoạt động

 Làm mát bằng hơi nước nên rất thân thiện với môi trường và hoàn toàn không gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người

Tuy nhiên, loại quạt này cũng vẫn có những hạn chế như:

 Còn cần vệ sinh thường xuyên gây tốn nhiều công sức

 Không thể sử dụng khi ở gần các thiết bị điện, điện tử vì có thể gây chập cháy thiết bị

 Chỉ có thể sử dụng nước tự nhiên hoặc nước làm lạnh thủ công bằng đá lạnh gây rắc rối khi sử dụng

1.2.2 Quạt làm mát bằng dàn tản nhiệt không khí

Hình 1 8 Hình ảnh dàn tản nhiệt không khí cơ bản

a Dàn tản nhiệt đối lưu tự nhiên

Loại dàn ngưng đối lưu tự nhiên chỉ sử dụng trong các hệ thống rất nhỏ, ví dụ như tủ lạnh gia đình, tủ lạnh thương nghiệp Các dàn này có cấu tạo khá đa dạng

Dạng ống xoắn có cánh là các sợi dây thép hàn vuông góc với các ống xoắn Môi chất chuyển động trong ống xoắn và trao đổi nhiệt với không khí bên ngoài Loại này hiệu quả không cao và hay sử dụng trong các tủ lạnh gia đình trước đây

 Dạng tấm: Gồm tấm kim loại sử dụng làm cánh tản nhiệt, trên đó có hàn đính ống xoắn bằng đồng