thiết kế hệ thống đIều hòa không khí cho Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh – UBNH Tỉnh Hà Tĩnh

Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh – UBNH Tỉnh Hà Tĩnh là một toà nhà lớn kiến trúc hiện đại 3 tầng, toạ lạc trên mặt bằng rộng 1488 m2. Đây là toà nhà cao tầng mới xây với nhiệm vụ chính là phục vụ cho các cuộc họp hội nghị, hội thảo khoa học, ca nhạc, chiếu phim, các đại hội thể dục thể thao….Với khỏang 600 nghế ngồi. Cửa chính của đại hội quay về hướng Đông rộng 4,8 m, cao 3,5 m 2 cửa phụ có chiều rộng 2,1 m, cao 2,5 m; hướng Bắc và hướng Nam có sự bố trí cửa giống nhau với 1 cửa lớn có chiều rộng 3,6 m chiều cao 3,2 m. còn ở hướng Tây của toà nhà bố trí 2 cửa phụ với chiều rộng mỗi cửa 2,4 m , chiều cao 2,5 m. Riêng với hội trường bố trí 5 cửa giống nhau với chiều rộng 2,5 m, chiều cao 2,7 m, được bố trí theo 5 hướng khác nhau: Đông, Đông Nam, Đông Bắc, Tây Nam và Tây Bắc.

Giới thiệu công trình.

Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh – UBNH Tỉnh Hà Tĩnh làmột toà nhà lớn kiến trúc hiện đại 3 tầng, toạ lạc trên mặtbằng rộng 1488 m2 Đây là toà nhà cao tầng mới xây vớinhiệm vụ chính là phục vụ cho các cuộc họp hội nghị, hộithảo khoa học, ca nhạc, chiếu phim, các đại hội thể dục thểthao….Với khỏang 600 nghế ngồi Cửa chính của đại hội quay

về hớng Đông rộng 4,8 m, cao 3,5 m 2 cửa phụ có chiều rộng2,1 m, cao 2,5 m; hớng Bắc và hớng Nam có sự bố trí cửagiống nhau với 1 cửa lớn có chiều rộng 3,6 m chiều cao 3,2 m.còn ở hớng Tây của toà nhà bố trí 2 cửa phụ với chiều rộngmỗi cửa 2,4 m , chiều cao 2,5 m

Riêng với hội trờng bố trí 5 cửa giống nhau với chiềurộng 2,5 m, chiều cao 2,7 m, đợc bố trí theo 5 hớng khácnhau: Đông, Đông Nam, Đông Bắc, Tây Nam và Tây Bắc

Lời nói đầu

Việt Nam là đất nớc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đớinóng ẩm Vì vậy kỹ thuật thông gió, điều tiết không khí làmột trong những nghành có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với

đời sống con ngời và sản xuất

Môi trờng không khí là yếu tố vô cùng quan trọng đối vớicon ngời Đó là nơi con ngời sinh sống, lao động và pháttriển Mọi sự thay đổi của moi trờng không khí về nhiệt

độ, độ ẩm, nồng độ các chất độc hại…đều gây tác độngtrực tiếp tới sức khoẻ con ngời, quá trình công nghệ …Chínhvì vậy từ xa con ngời đã biết tạo ra môi trờng vi khí hậuthích hợp để đảm bảo cho cuộc sống, hạn chế những tác

động của môi trờng không khí khắc nghiệt

Ngày nay, trên tất cả các miền của đất nớc ta, các côngtrình văn hoá, nhà ở, văn phòng, khách sạn, bệnh viện,phân xởng sản xuất đã và đang xây dựng trong đó khôngthể thiếu phần trang bị các hệ thống đIều hoà không khí

để taọ ra môi trờng không khí tiện nghi cho sinh hoạt chocon ngời và cho quy trình công nghệ sản xuất

Với thế gới, kyz thuật đIều hoà không khí đã đợc pháttriển từ lâu nhng với Việt Nam thì còn là lĩnh vực mới pháttriển Là một sinh viên nghành Nhiệt - Lạnh trong đợt thiết kếtốt nghiệp này em đợc phân công thiết kế hệ thống đIềuhòa không khí cho Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh – UBNH Tỉnh

Hà Tĩnh , nội dung đồ án của em gồm các chơng:

Chơng I: ảnh hởng của môi trờng khí hậu đến đời sống

dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hớng dẫn: PGS – TS PhạmVăn Tuỳ mà em đã hoàn thành tốt đồ án này

Tuy nhiên, do còn hạn chế về chuyên môn và kiến thứcthực tế nên ở bản đồ án này không thể tránh khỏi nhiều saisót, em rất mong nhận đợc sự góp ý, chỉ dẫn của thầy cô

để em có đợc những kiến thức hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: ảnh hởng của môI trờng không khí tới đời sống

và sản xuất

1.1.Đại cơng.

- Khí quyển bao quanh trái đất là môi trờng sốngcủa con ngời và trong quá trình tiến hoá con ngời đã thíchnghi với môi trờng mà mình đang sống Thành phần củakhông khí (bảng 1) chủ yếu gồm khí Nitơ, ôxi, cacbonic,hyđro và khí hiếm Hơi nớc luôn tồn tại trong không khínên gọi là không khí ẩm Bụi vi khuẩn và các loại vi sinh vậtkhác đợc coi là thành phần lạ của không khí Bụi là các hạtrắn có kích thớc từ 1 đến 150 àm

Thànhphần thểtích

Ngày nay, công nghiệp hoá hiện đại hoá trên phạm

vi toàn thế giới đang diễn ra mạnh mẽ thì nhiều khu côngnghiệp đã và đang mọc nên môĩ ngày một nhiều Chínhnhững khu công nghiệp này mỗi ngày thải vào môi trờngkhông khí khối lợng lớn các bụi bẩn và khí độc Trong nôngnghiệp thì việc chăm sóc cây trồng bằng phân hoá học,thuốc trừ sâu cũng làm cho môi trờng bị ô nhiễm lớn Cácphơng tiện giao thông mỗi ngày một nhiều cũng thải cáckhói độc ra môi trờng với số lợng ngày một lớn Chính cáckhí thải và khí độc này đã làm cho tầng ôzôn bảo vệ trái

đất bị phá huỷ dần, làm cho nhiệt độ trái đất mỗi ngàymột nóng lên, khí hậu trên trái đất cũng thay đổi nhiều.Việc ma nắng thất thờng, nơi thì hạn hán, nơi thì lụt lội

đã xẩy ra ở một số năm gần đây Đặc biệt Việt Nam là

đất nớc có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm thì ảnh hởng củamôi trờng không khí rất nặng nề Vì vậy việc điều tiếtkhông khí và thông gió có ý nghĩa vô cùng to lớn đối vớicon ngời và sản xuất

1.2 Nhiệt độ.

Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng, lạnh rõ rệtnhất đối với con ngời Cũng nh mọi động vật máu nóngkhác con ngời có thân nhiệt không đổi (370C) Để có đợcnhiệt độ này con ngời luôn sản sinh ra nhiệt lợng.Trong bất

kỳ hoàn cảnh nào (hoạt động vui chơi giải trí, nghỉ ngơi,

ăn uống, lao động, hay ngủ…) cơ thể luôn tuần hoàn và

nhiệt độ 370C Vậy nhiệt lợng d thừa do cơ thể sản sinh ranày cần phải đợc thải vào môi trờng không khí xung quanhqua bề mặt ngoài của cơ thể Quá trình thải nhịêt này

đợc diễn ra theo 3 phơng thức cơ bản sau: truyền nhiệt,

đối lu bức xạ, bay hơi

- Truyền nhiệt bằng đối lu: là quá trình truyềnnhiệt từ bề mặt ngoài cơ thể ngời tới không khí xungquanh, nó phụ thuộc vào tốc độ, chuyển động của khôngkhí và hiệu nhiệt độ bề mặt ngoài cơ thể và nhiệt độkhông khí xung quanh Nhiệt độ bề mặt ngoài cơ thểtrung bình khoảng 360C và nhiệt độ không khí xungquanh là (tk), thì hiệu nhiệt độ Δt = 36 – tk Khi tốc độkhông khí (φk) lớn (do tác nhân cơ học hay tự nhiên nh quạtgió, gió tự nhiên) thì hiệu nhiệt độ Δt lớn Ví dụ về mùa

đông, nhiệt toả ra bằng con đờng đối lu là rất lớn do vậynhiệt mất mát do truyền nhiệt từ cơ thể con ngời ra môitrờng xung quanh (tạo cho cơ thể cảm giác lạnh) Ngợc lại,khi tốc độ không khí (φk) nhỏ (không có quạt hoặc không

có gió trời) khi đó hiệu nhiệt độ (Δt ) nhỏ thậm trí bằngkhông hoặc nhỏ hơn không Ví dụ: về mùa hè, nhiệt độmôi trờng xung quanh thờng cao, lúc này nhiệt đối lu nhỏ,hoặc bằng không, thậm chí cơ thể con ngời còn nhậnthêm nhiệt từ không khí xung quanh, làm cho con ngời cócảm giác nóng bức, đổ mồ hôi

- Bức xạ: là quá trình truyền nhiệt từ bề mặt ngoàicơ thể tới bề mặt xung quanh của không gian đợc gới hạn

nh tờng chắn của gian phòng… Nhiệt bức xạ ở đây khôngphụ thuộc vào tốc độ của không khí mà chỉ phụ thuộc

vào hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ bề mặt ngoài của cơthể và nhiệt độ bề mặt của vật rắn (tW).Trong thực tế,nói chung thành phần nhiệt bức xạ nhỏ, nh mùa hè khi nhiệt

độ bề mặt tờng do tiếp xúc trực tiếp với nắng mặt trời,nhiệt độ bề mặt tờng (tW) lớn ( cũng là lúc nhiệt độ khôngkhí lớn ) thì bức xạ có thể bỏ qua Ta thấy nhiệt đối lu vànhiệt bức xạ đều phụ thuộc vào hiệu số nhiệt độ và lợngnhiệt này gọi chung là thành phần nhiệt hiện ( qa) toả ra từcơ thể con ngời

- Truyền nhiệt bằng bay hơi: là nhiệt toả ra khi có

sự bay hơi nớc từ cơ thể con ngời (do mồ hôi, do hơi thở cóchứa hơi nớc) Lợng nhiệt bay hơi này ta gọi là nhiệt ẩn ( qh

) toả ra từ cơ thể con ngời Ngay cả khi nhiệt độ khôngkhí lớn hơn 360C thì cơ thể vẫn thải nhiệt vào môi trờngbằng hình thức toả ẩm, cơ thể đổ mồ hôi nhiều hay ítcũng phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trờng, ngoài ra cònphụ thuộc vào độ ẩm tơng đối của không khí và tốc độchuyển động của không khí xung quanh cơ thể

Khả năng của con ngời ví nh một cái máy tự động,khi nhiệt độ môi trờng không khí xung quanh ( tk ) tăng lên( về mùa hè ), nhiệt hiện (qh) toả ra do đối lu và bức xạgiảm, cơ thể con ngời tự động tiết ra mồ hôi đê bay hơinớc vào môi trờng, nghĩa là thành phần nhiệt ẩn ( qa ) tănglên để đảm bảo luôn có một lợng nhiệt q = qh + qa toả vàomôi trờng Quá trình biểu hiện thành phần nhiệt hiện vànhiệt ẩn ( qh , qa ) của con ngời ở trạng thái tĩnh phụ thuộcvào nhiệt độ không khí xung quanh (Hình 1.1)

Hình 1.1.Quan hệ qh , qa phụ thuộc vào nhiệt độkhông khí.

φ < 100% Nếu không khí có độ ẩm vừa phải thì khinhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi và mồ hơi bay hơi vàokhông khí đợc nhiều sẽ gây cảm giác dễ chịu hơn ( khibay hơi 1g mồ hôi, cơ thể thải đợc nhiệt lợng khoảng 2500

J, nhiệt lợng này tơng đơng với nhiệt lợng của 1 m 3 khôngkhí giảm nhiệt độ đi 20 C) Độ ẩm tơng đối của không khí

là yếu tố quýêt định tới lợng nhiệt ẩn bay hơi từ cơ thể conngời vào không khí, còn không khí có độ ẩm lớn thì chỉ

có một lợng nhiệt nhỏ nớc trong mồ hôi có thể bay hơi vàokhông khí nên giá trị nhiệt ẩn nhỏ Lúc này nếu nhiệt độmôi trờng không khí lại cao thì mồ hôi tiết ra lại càngnhiều Sự ra mồ hôi trên da ngời phụ thuộc vào nhiệt độ và

độ ẩm tơng đối của không khí đợc trình bày giới hạnmiền mồ hôi trên da ở (hình 1.2)

80 60 40 20

qh(

80 60 40 20

Hình 1.2 Miền có và không

có mồ hôi

Ta nhận thấy: ở trị số φ bé, cơ thể chỉ có mồ hôitrên da ở nhiệt độ khá cao, còn khi φ lớn cơ thể có cả mồhôi ở nhiệt độ thấp, khi φ = 75%, trên da có mồ hôi ở cảnhiệt độ thấp hơn 200C

1.4 Tốc độ lu chuyển của không khí ( φ k ).

Ta biết rằng, tốc độ không khí sẽ làm tăng cờng

độ toả nhiệt và cờng độ toả môi chất của cơ thể Do đó

về mùa đông, khi tốc độ không khí lớn sẽ làm tăng sự mấtnhiệt của cơ thể gây cảm giác lạnh, ngợc lại về mùa hè sẽtăng cảm giác mát mẻ Đặc biệt trong điều kiện độ ẩm t-

30 25 20 15 10

Miền có mồ hôi

Miền không có mồ

quá trình bay mồ hôi trên da Vì vậy về mùa hè ta thờngthích sống trong môi trờng không khí lu chuyển mạnh ( cógió trời hoặc quạt gió ) Đây cũng chính là thói quen củangời Việt Nam do điều kiện khí hậu nóng ẩm, do đó khithiết kế thông gió và điều hoà không khí cần phải chú ýmột cách phù hợp.Tuy nhiên, tốc độ không khí lớn quá mứccần thiết dễ gây mất nhiệt cục bộ, làm cho cơ thể chóngmệt mỏi Trong thực tế ta thấy con ngời sẽ cảm thấy dễchịu khi tốc độ không khí xung quanh khoảng 0,25 m/s.

1,1-1,3

1,5

- Nh chúng ta thấy cả 3 yếu tố nhiệt độ, độ ẩm

t-ơng đối, tốc độ không khí xung quanh tác động đồngthời tới quá trình toả nhiệt từ cơ thể con ngời đến môi tr-ờng Nói cách khác cả 3 yếu tố này tác động tới cảm giác dễchịu của con ngời Có nhiều cách đánh giá tác dụng tổnghợp của 3 yếu tố trên để tìm miền trạng thái vi khí hậuthích hợp với điều kiện sống của con ngời, gọị là điềukiện tiện nghi chỉ có tính tơng đối và nó phụ thuộc vàocờng độ lao động và thói quen của từng ngời, từng lĩnhvực hoạt động

+ CO2 và hơi nớc tuy không có độc tính song nồng

độ lớn sẽ làm giảm lợng O2 trong không khí Chúng phát sinh

do hô hấp của động vật, thực vật hoặc do đốt cháy cácchất hữu cơ hoặc trong các phản ứng hoá họckhác

+ Các chất độc dạng khí, hơi (hoặc một số dạngbụi ) phát sinh trong quá trình sản xuất hoặc phản ứnghoá học

- Tóm lại, độ sạch không khí đảm bảo ở mức độcho phép để con ngời cảm thấy dễ chịu, thoải mái

- Ngày nay, với việc áp dụng khoa học kỹ thuật đểphục vụ đời sống con ngời không còn gặp mấy khó khăn

ngày mai đã có hàng tiêu dùng Nói tóm lại, đó cũng là việcnêu cao tính thiết thực của khoa học công nghệ nói chungcũng nh ngành điều hoà không khí nói riêng Với sự pháttriển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật thì trình độ chungcủa xã hội cũng dần đợc nâng cao để phù hợp với cuộcsống, do vậy mà con ngời không ngừng học hỏi nâng caohiểu biết của mình Khi trình độ nhân loại đã đạt tới mộttrình độ cao thì ý thức của con ngời không chỉ tồn tạitrong tiềm thức đơn giản mà vơn tới xa hơn, đòi hỏi cómột cuộc sống tốt hơn nữa so với những gì mà họ đã đạt

đợc Chính vì thế, con ngời luôn chủ động trong lĩnh vựccủa cuộc sống

- Ngành điều hoà không khí cũng là một nghànhcông nghiệp đợc thế giới quan tâm, bởi vì lợi ích của nó

đem lại cho con ngời cũng nh sản xuất là rất lớn Đối với conngời việc kết hợp không khí phù hợp với điều kiện tiện nghi

để đa ra một trạng thái không khí phù hợp với con ngời làmột vấn đề khó mà các nghành khác không làm đợc.Nghành điều hoà không khí đã giải quyết triệt để vấn

đề đó Để đảm bảo đợc điều kiện đó các nhà khoa họctrên thế giới đã ứng dụng thành tựu khoa học, nghiên cứu

và ứng dụng vào thực tế, hàng loạt các công ty ra đời đãnghiên cứu các phơng pháp tạo ra và duy trì một môi trờngkhông khí phù hợp với con ngời, đó là những ứng dụng trongnghành điều hoà không khí cụ thể nh công ty Trane,National, Mishubishi,…Những ứng dụng của nghành điềuhoà không khí trong dân dụng, trong công nghiệp hầu hết

ở các quốc gia Đối với Việt Nam, do kinh tế còn chậm phát

triển, trình độ khoa học còn non kém, chính vì lẽ đóviệc áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật vẫn còn gặpnhững khó khăn Song việc đa ra những ứng dụng củanghành điều hoà không khí vào sản xuất để phục vụ chocon ngời có những khởi sắc.Thực tế, những ứng dụng đã

đa vào công nghiệp nh nghành dệt, công nghiệp in, thôngtin, bu điện, hàng không, khai thác mỏ, thể thao, các côngtrình dân dụng nh các khu chung c, cao ốc, rạp hát, rạpchiếu phim, nhà ga, trung tâm văn hoá,…Một số côngtrình quan trọng đòi hỏi kinh nghiệm nghiêm ngặt vềnhiệt độ ,độ ẩm, độ ồn,…ví nh lăng Chủ Tịch Hồ CHíMinh là một đỉên hình, ngoài ra công trình dân dụng nhtrung tâm văn hoá Hà Tĩnh –UBNH Tỉnh Hà Tĩnh cũng

đòi hỏi phải thiết kế sao cho đảm bảo về nhiệt độ và độ

ồn cho phép

Chơng II: Các hệ thống điều hoà không khí

đặc điểm và phạm vi ứng dụng

Hệ thống điều hoà không khí là một trong những máymóc, thiết bị, dụng cụ…để tiến hành các quá trình sử lýkhông khí nh sởi ấm, làm lạnh, khử ẩm …điều chỉnh, khốngchế và duy trì các thông số vi khí hậu nh nhiệt độ, độ ẩm,

độ sạch, khí tơi, sự tuần hoàn phân phối khí trong phòngnhằm đáp ứng nhu cầu tiện nghi và công nghệ

2.1 Phân loại các hệ thống điều hoà không khí

Việc phân loại các hệ thống điều hoà không khí là rấtphức tạp vì chúng quá đa dạng và phong phú đáp ứng nhiềuứng dụng cụ thể của hầu hết các nghành kinh tế Tuy nhiên,

có thể phân loại các hệ thống điều hoà không khí theo các

đặc điểm sau đây:

- Theo mục đích ứng dụng có thể phân ra điều hoà tiệnnghi và điều hoà công nghệ

- Theo tính chất quan trọng phân ra điều hoà cấp 1, cấp

2, cấp 3

- Theo tính chất tập trung phân ra hệ thống điều hoà cục

bộ, hệ thống điều hoà tổ hợp gọn (các cụm máy gọn ) và hệthống trung tâm nớc

- Theo cách làm lạnh khômg khí phân ra hệ thống trựctiếp ( làm lạnh trực tiếp không khí bằng bay hơi ) hoặc giántiếp ( qua nớc làm lạnh FCU và AHU) Loại gián tiếp có thểphân ra loại khô và loại ớt Loại khô là loại có dàn ống xoắntrao đổi nhiệt có cánh, nớc lạnh đi trong ống còn không khí

đi ngoài ống Loại ớt còn gọi là dàn phun là buồng điều hoàkhông khí có dàn phun trực tiếp nớc lạnh vào không khí cầnlàm lạnh Loại khô còn gọi là hệ thống kín và loại ớt gọi là hệthống hở.

- Theo cách phân phối không khí có thể phân ra hệthống cục bộ hoặc trung tâm Kiểu cục bộ là xử lý khôngkhí có tính chất cục bộ cho từng gian điều hoà riêng lẻ cònkiểu trung tâm là không khí đợc xử lý tại một trung tâm vàphân phối đến các gian điều hoà bằng ống gió

- Theo chức năng có loại 1 chiều hoặc hai chiều Máy

điều hoà 1 chiều là loại chỉ có một chức năng làm lạnh Máy

điều hoà hai chiều là lọai bơm nhiệt có khả năng làm lạnhvào mùa hè và sởi ấm vào mùa đông

- Theo cách bố trí dàn lạnh chia ra loại cửa sổ, treo tờng,treo trần, giấu trần hoặc âm trần, giấu trần cassette, giấutrần cassette một cửa hoặc nhiều cửa thổi, tủ tờng, kiểu tủhành lang…

- Theo cách làm mát thiết bị ngng tụ chia ra loại giải nhiệtgió ( làm mát bằng không khí kiểu dàn quạt ) hoặc giải nhiệtnớc ( làm mát bằng nớc) hoặc kết hợp gió nớc

- Theo chu trình lạnh của máy lạnh nén hơi, hấp thụ, nénkhí hoặc ejectơ

- Theo môi chất lạnh của máy nén chia ra máy nén lạnhdùng amoniắc, freôn R22, 134a, 404A, B, 507, 123 hoặc n-ớc…

2.2.Hệ thống điều hoà cục bộ

2.2.1.Máy điều hoà cửa sổ

Hình vẽ 2.1.Hình dáng bên ngoài máy điều hoà BK

1-vỏ; 2-nắp mặt; 3-nắp trang trí; 4- vít; 5- phích cắm

điện; 6- bảng điều khiển; 7-nắp lật hớng gió ra; 8- giàn ng; 9- nắp chụp; 10- ống xả nớc ngng; 11- cửa chớp lấy giólàm mát

a Đặc điểm

Máy điều hoà cửa sổ là loại máy điều hoà không khí nhỏnhất cả về năng suất lạnh và kích thớc cũng nh khối lợng.Toàn bộ các thiết bị chính nh máy nén, dàn ngng, dàn bayhơi, quạt gió nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển,

điều chỉnh tự động, phin lọc gió, khử mùi, cửa gió tơi cũng

nh các thiết bị phụ khác đợc lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ.Năng suất lạnh không quá 7 kW (24.000 Btu/h)

Máy điều hoà cửa sổ có u nhợc điểm chủ yếu sau :

b Ưu điểm: Chỉ cần cắm phíc điện là máy chạy, không

cần công nhân lắp đặt có tay nghề cao Có sởi ấm mùa

4

3 5

đông bằng bơm nhiệt Có khả năng lấy gió tơi qua cửa lấygío tơi.

c Nhợc điểm: Nhiệt độ trong phòng đợc điều chỉnh

nhờ themostat với độ giao động khá lớn, độ ẩm tơng đốibiến đổi theo nên khống chế đợc độ ẩm, điều chỉnh theokiểu ON-OFF Khả năng làm sạch không khí kém Độ ồn cao,khó bố trí trong phòng hơn so với loại hai cụm Phải đục mộtkhoảng để bố trí máy

Đờng ống nớc ngng từ dàn bay hơi ra và đờng dây điện đôikhi đợc bố trí dọc theo hai đờng ống này và bọc thành mộtbúi ống

Máy điều hoà hai cụm có u nhợc điểm sau đây :

b.Ưu điểm: máy điều hoà hai cụm giảm đợc tiếng ồn

trong nhà rất phù hợp với yêu cầu tiện nghi nên sử dụng rộng rãitrong gia đình Dễ lắp đặt, dễ bố trí dàn lạnh và dànnóng, ít phụ thuộc vào kết cấu nhà, đỡ tốn diện tích lắp

đặt, chỉ phải đục tờng một lỗ nhỏ có đờng kính 70 mm,

c.Nhợc điểm: là không lấy đợc gió tơi nên cần có quạt

lấy gió tơi ống dẫn gas dài hơn, dây điện dài hơn, giá

thành đắt hơn so với máy điều

2.3.1 Máy điều hoà tách

2.3.1.1.Máy điều hoà tách không ống gió

a Đặc điểm.

Có thể nói, nhiều máy điều hoà tách của hệ thống điềuhoà gọn và của hệ thống điều hoà cục bộ chỉ khác nhau

Cụm trong nhà ( oudoor unit )

Cụm ngoài nhà( oudoor unit)

về kích cỡ máy hay năng suất lạnh Do năng suất lạnh lớn hơnnên kết cấu của cụm dàn nóng và dàn lạnh đôi khi cũng cónhiều kiểu dáng hơn Cụm dàn nóng có kiểu quạt hớng trụcthổi lên trên với 3 mặt dàn Cụm dàn lạnh cũng đa dạng hơnrất nhiều ngoài loại treo tờng còn có loại treo trần, giấu trần,

kê sàn, giấu tờng…

b Ưu nhợc điểm của các lọai máy này giống nh máy cục

bộ 2 cụm

c Nhợc điểm chính của máy này là không có khả năng

lấy gió tơi nên cần có quạt thông gió đặc biệt cho các khônggian đông ngời hội họp, làm việc khi gió lọt qua cửa không

đủ cung cấp ôxi cho phòng Thờng ngời ta bố trí quạt xả gắntrên tờng sát trần nhà Không khí nóng bốc lên trên đợc hútxả ra ngoài, không khí tơi sẽ tự động lọt vào phòng qua các

kẽ hở nh khe cửa sổ, cửa ra vào, hoặc chớp gió bố trí ở cửa ravào Thông gió theo kiểu này dễ gây động sơng vì khí tơi

hoà này gồm 2 chủng loại: loại một chiều và loại hai chiềunóng lạnh.

b Ưu nhợc điểm cũng tơng tự tách không ống gió có khác

là cửa gió tơi, cần có tiêu âm trên đờng ống hút và cấp nếu

dùng cho điều hoà tiện nghi

c.Phạm vi ứng dụng.

Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, cửa hàng thơngnghiệp, siêu thị, nhà hàng, phân xởng sản xuất, phòng thínghiệm, bệnh viện, trờng học, văn phòng, trung tâm thểthao, hội trờng, rạp hát,…

2.3.2.Máy điều hoà nguyên cụm.

2.3.2.1.Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt gió.

a Đặc điểm.

Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt gió lá máy điềuhoà có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng cho th-

ơng nghiệp Cụm dàn nóng và dàn lạnh đợc gắn liền với nhau

và thành một khối duy nhất

Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao Máy đợc bốtrí ống phân phối gió lạnh và ống gió hồi Ngoài khả nănglắp máy trên mái bằng của phòng điều hoà còn có khả nănglắp máy ở ban công hoặc mái hiên phía sau phòng, sau đó

bố trí đờng ống gió cấp, đờng gió hồi hợp lý và đúng kỹthuật Dàn ngng giải nhiệt bằng gió

b Máy điều hoà lắp mái có u điểm cơ bản:

Do máy đợc sản xuất và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máynên có độ tin cậy, tuổi thọ và mức độ hoạt động cao, giáthành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối đờng ống gió là sẵn

sàng hoạt động Lắp đặt nhanh chóng, vận hành bảo dỡng,vận chuyển dễ dàng Có cửa lấy gió tơi.

c Phạm vi ứng dụng.

Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở lớn, cửa hàngthơng nghiệp, siêu thị, nhà hàng,phân xởng sản xuất,phòng thí nghiệm, bệnh viện, trờng học, văn phòng, trungtâm thể thao, hội trờng, rạp hát,…

2.3.2.2.Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nớc.

a Đặc điểm.

Do bình ngng giải nhiệt nớc rất gọn nhẹ, không chiếmdiện tích và thể tích lắp đặt nh dàn ngng giải nhiệt giónên thờng đợc bố trí với máy nén và dàn bay hơi thành một

tổ hợp hoàn chỉnh Toàn bộ máy và thiết bị lạnh nh máynén, bình ngng, dàn bay hơi và các thiết bị khác đợc bố trígọn trong một vỏ dạng tủ phía trên dàn bay hơi là quạt lytâm Do bình ngng làm mát bằng nớc nên máy thờng đi kèmvới tháp giải nhiệt và bơm nớc Tủ có cửa lấy gió cấp để lắp

đờng ống gió phân phối và cửa gió hồi cũng nh cửa lấy gió

t-ơi, các phin lọc trên đờng ống gió

b Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nớc có u

nh-ợc điểm:

- Đợc sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máynên có độ tin cậy cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nốivới hệ thống nớc làm mát và hệ thống ống gió nếu cần là sẵnsàng hoạt động

- Vận hành kinh tế trong điều kiện tải trọng thay đổi

- Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên nghànhlạnh, vận hành, bảo dỡng, vận chuyển dễ dàng.

- Có cửa lấy gió tơi

- Bố trí dễ dàng cho các phân xởng sản xuất (sợi, dệt,…)

và các cửa hàng, siêu thị chấp nhận độ ồn cao

d Phạm vi sử dụng.

Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở, cửa hàng

th-ơng nghiệp, siêu thị, nhà hàng, phân xởng sản xuất, phòngthí nghiệm, bệnh viện, văn phòng, trung tâm, thể thao, rạphát,…

2.3.3.Máy điều hoà VRV.

mà từ trớc chỉ hầu nh chỉ có hệ thống điều hoà trung tâmnớc đảm nhiệm, vì so với ống gió thì ống dẫn môi chất lạnhnhỏ hơn nhiều

b Máy điều hoà VRV có u điểm:

- Điều chỉnh năng xuất lạnh theo máy biến tần nên số bậc

điều chỉnh từ 0 đến 100% gồm 21 bậc, đảm bảo năng suấtlạnh lại rất hiệu quả

- Các thông số vi khí hậu đợc khống chế phù hợp với từngnhu cầu vùng, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm

- Các máy VRV có dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhauthành các mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau

- Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp đợc chế tạo toàn bộ tạinhà máy với chất lợng cao

- Có thể kết hợp làm lạnh và sởi ấm trong phòng cùng một

hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi hiệu suất cao

- Giống nh máy điều hoà 2 cụm, máy VRV có nhợc điểm làkhông lấy đợc gió tơi nên Daikin đã thiết kế thiết bị hồinhiệt lấy gió tơi đi kèm rất hiệu quả Thiết bị thu hồi nhiệtnày không những hạ đợc nhiệt độ còn hạ đợc cả độ ẩm củagió tơi đa vào phòng

Hình 2.3.Phơng án bố trí máy điều hoà VRV 1-cụm dàn nóng; 2- cụm dàn lạnh bay hơi trực tiếp.

Hệ thống điều hoà trung nớc là hệ thống sử dụng nớc lạnh

70C để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU

và AHU Hệ thống điều hoà trung tâm nớc chủ yếu là:

- Máy làm lạnh nớc (Water chiller) hay máy sản xuất nớc lạnhthờng từ 120 C xuống 70C

4 1

2

3 5

6

8

1

1-máy nén; 2- bình ngng; 3- tiết lu; 4- bình bay hơi; bơm giải nhiệt; 6- tháp giải nhiệt; 7- bơm nớc lạnh; 8- bìnhdãn nở.

- Nguồn nhiệt để sởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm vàsởi ấm mùa đông thờng do nồi hơi nớc nóng hoặc thanh điệntrở cung cấp

- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sởi ấm khôngkhí bằng nớc nóng FCU và AHU

- Hệ thống gió tơi, gió hồi, vận chuyển và cung cấp khôngkhí

Nớc lạnh đợc làm lạnh trong bình bay hơi xuống 70 C rồi

đợc bơm nớc lạnh đa đến các dàn trao đổi nhiệt FCU vàAHU, ở đây nớc thu nhiệt trở của không khí nóng trongphòng, nóng lên 120C và lại đợc bơm đẩy trở lại bình bay hơi

để tái làm lạnh xuống 70 C, khép kín vóng tuần hoàn lạnh

- Có 2 loại máy lạnh làm lạnh nớc đó là:

+ Máy làm lạnh nớc giải nhiệt nớc

+ Máy làm lạnh nớc giải nhiệt bằng gió

b Hệ thống trung tâm nớc có các u điểm cơ bản là:

+ Có vòng tuần hoàn an toàn là nớc nên không sợ ngộ

độc hoặc tai nạn do rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nớc tuầnhoàn nên không độc hại

+ Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điềuhoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì vi khí hậutốt nhất.

+Thích hợp cho các toà nhà cao tầng nh khách sạn, vănphòng với mọi chiều cao và mọi kiến trúc, không phá vỡ cảnhquan

+ ống nớc so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm

đợc nguyên vật liệu xây dựng

+ Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứngmọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất, hoá chất

Chơng III Tính nhiệt, ẩm thừa của công trình

Mục đích tính toán cân bằng nhiệt cho công trình làxác định nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT đây là cơ sở đểchọn phơng án điều hoà không khí ( chọn hệ thống, côngsuất máy và cách bố trí thiết bị )

3.1.Chọn cấp điều hoà cho công trình

Để tính toán thiết kế hệ thống điều hoà không khí cầnxác định trớc các trạng thái không khí trong nhà và ngoài trời.Thờng chỉ quan tâm nhiệt độ và độ ẩm tơng đối đợc gọichung là thông số tính toán Có nhiều quan điểm khác nhaukhi chọn các thông số tính toán của không khí ngoài trời.Theo các tài liệu tham khảo ngời ta thờng chọn nhiệt độ tínhtoán ngoài trời theo cấp điều hoà không khí Hệ thống điềuhoà không khí đợc phân ra làm 3 cấp

- Hệ thống cấp I: duy trì các thông số trong nhà với mọiphạm vi nhiệt độ ngoài trời từ trị số cực tiểu (mùa lạnh) đểntrị số cực đại (mùa nóng ) Hệ thống cấp I có độ tin cậy caonhng đắt tiền nên chỉ sử dụng trong những trờng hợp đòihỏi chế độ nhiệt ẩm nghiêm ngặt và độ tin cậy cao

- Hệ thống cấp II: duy trì các thông số nhiệt ẩm trongnhà ở một phạm vi cho phép sai lệch không quá 200 h trongmột năm, nghĩa là thông số trong nhà có thể cho phép sailệch so với chế độ tính toán khi nhiệt độ, độ ẩm ngoài trời

đạt giá trị cực đại hoặc cực tiểu

- Hệ thống cấp III: duy trì các thông số trong một phạm vicho phép sai lệch tới 400 h trong 1 năm Hệ thống cấp 3 có

độ tin cậy không cao, nhng rẻ tiền vì vậy đợc dùng phổ biến

trong các công trình dân dụng nơi công cộng (rạp hát, thviện, hội trờng, ) hoặc trong các xí nghiệp không đòi hỏinghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm

- Đối với hệ thống cấp I:

+ Mùa nóng chọn tN = tmax; φ N = φ (tmax);

+ Mùa lạnh chọn tN = tmin; φ N = φ (tmin);

- Đối với hệ thống cấp II:

+ Mùa nóng chọn tN = 0,5(tmax+ttb

max); φ N = 0,5.[ φ (tmax)+ φ (tmintb)];

3.2.Chọn thông số tính toán.

Thông số tính toán ngoài trời chọn tiêu chuẩn Việt Nam(TCVN )5687-1992 và 4088-85 đã đợc trình bày trong bảng

PL 17 [2], trong đó độ ẩm ngoài trời tính toán lấy, ở thời

điểm (13 h-15 h) giờ trong ngày tơng ứng với tháng tính toán

ở đây ta chỉ xét trờng hợp công trình sử dụng điều hoàcho mùa hè Do đó chỉ xác định nhiệt độ và độ ẩm tínhtoán cho mùa hè.

Trong TCVN 4088-85 không cho trị số φ 13-15 nên theo TCVN5678-92 hớng dẫn xác định số φ 13-15 nh sau

d = const đến gặp đờng đẳng nhiệt ttb

max đã tra đợc ởtrên, xác định đợc trị số φ 13-15

Hình 3.1.phơng pháp xác định độ ẩm lúc 13 đến 15 giờtheo chỉ dẫn của TCVN 5678-1992 từ các số liệu của TCVN4088-85

Hệ thống điều hoà không khí cấp III

Thông số về nhiệt độ và độ ẩm

Công trình đợc xây dựng tại Hà Tĩnh theo bảng N2 vàN3 TCVN 4088-85 [2]

tmax= 41,10C (bảng N4), (tháng8);

ttb

max =33,60C (bảng N2), (tháng8);

ttb

min =25,60C (bảng N3), (tháng8);

Độ ẩm tơng đối trung bình tháng nóng nhất (tháng 8) là 78%bảng A1, PL 16 [2]

65%

I

d

φ = 78%

φ =

φ =65%, đó là độ ẩm ngoài trời tính toán.

Hình 3.2.Đồ thị I-d xác định độ ẩm tínhtoán

Vậy thông số tính toán của không khí ngoài trời ở Hà Tĩnh

đối với hệ thống điều hoà không khí về mùa hè

- Bề mặt bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí

Độ chênh nhiệt độ giữa hội trờng và không khí ngoài trời

3.3.Nhận xét kết cấu xây dựng của công trình.

Theo thiết kế của công trình trung tâm văn hoá HàTĩnh, công trình gồm 3 tầng Các phòng hành chính từtầng 1 đến tầng 3 đều đợc trang bị điều hoà ( trừ cácphòng phụ, kho, WC)

3.4.Tính diện tích sàn, tờng kính, tờng không có kính, cửa sổ kính của toàn bộ công trình theo các hớng địa lý

- Kích thớc của cửa kính ra vào sảnh và hành lang tầng 1.Hớng Đông có 2 loại:

a 4 = 2,5 m;

h 4 = 2,4 m;

F 4 = 6 m2;

- ChiÒu cao thùc cña tÇng 1: 4,5 m;

ChiÒu cao tÝnh to¸n ë tÇng 1 lµ:3,7 m;

- ChiÒu cao thùc cña tÇng 2 lµ: 4,7 m;

ChiÒu cao tÝnh to¸n ë tÇng 2 lµ: 3,9 m;

- §é cao cña trÇn gi¶ lµ: 0,8 m;

- ChiÒu cao cña c¸c têng kÝnh vµ cöa kÝnh lµ: 2,5 m;

B¶ng 3.1 B¶ng tÝnh diÖn tÝch têng sµn vµ cöa ë tÇng1.

Tªn phßng

cÇn §HKK.

DiÖn tÝch sµn (nÒn)

m 2

DiÖn tÝch têng g¹ch m 2 DiÖn tÝch cöa sæ vµ cöa ra

vµo b»ng kÝnh, m 2 DiÖn tÝch têng kÝnh, m

2

§«ng (H§N)

T©y (HTN)

Nam (HTB)

B¾c (H§B)

§«ng (H§N)

T©y (HTN)

Nam (HTB)

B¾c (H§B)

§«ng (H§N)

T©y (HTN)

Nam (HTB)

B¾c (H§B)

63,72 (312,5 8)

63,72() 6.48

(6,48)

6,48 (12,96)

HTB-Híng T©y B¾c H§B-Híng §«ng B¾c.

Ghi chó: Gi¸ trÞ trong ngoÆc t¬ng øng víi c¸c híng:H§N, HTN, HTB, H§B

B¶ng 3.2.B¶ng tÝnh diÖn tÝch têng, sµn vµ cöa ë tÇng 2vµ phßng m¸y ë tÇng 3.

Tªn phßng

cÇn §H KK

DiÖntÝchsµn(nÒn)

m2

DiÖn tÝch têng g¹ch m2 DiÖn tÝch cöa kÝnh ra

vµo, m2 DiÖn tÝch têng kÝnh, m

S¶nh vµ

3.5 Tính nhiệt, ẩm cho công trình.

3.5.1.Xác định nguồn nhiệt.

Nhiệt toả vào phòng từ các nguồn nhiệt khác nhau nh:

do ngời, máy móc, chiếu sáng, dò lọt không khí, bức xạ mặttrời,nhiệt truyền (thẩm thấu ) qua kết cấu bao che…

Phơng trình cân bằng nhiệt có dạng:

QT = Qtoả + Qtt

QT- Nhiệt thừa trong phòng , W;

Qtoả - Nhiệt toả ra trong phòng,W;

Qtt - Nhiểt truyền từ ngoài vào qua kết cấu bao che dochênh lệch nhiệt độ, W

Qtoả = Q1 + Q2 +Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 , W

Q1- Nhiệt toả từ máy móc, W

Q2- Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng, W

Q3- Nhiệt toả từ ngời, W

Q4- Nhiệt toả từ bán thành phẩm, W

Q5- Nhiệt toả từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt, W

Q6- Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính, W

Q7- Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che, W

Q8- Nhiệt toả do dò lọt không khí qua cửa, W

Qtt = Q9 + Q10 + Q11 , W

Q9- Nhiệt truyền qua vách, W

Q10- Nhiệt truyền qua trần, W

Q11- Nhiệt truỳen qua nền, W

3.5.2.Xác định nguồn ẩm thừa trong phòng điều hoà ,W

W1- Lợng ẩm do ngời toả vào phòng, kg/s.

W2- Lợng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s

W3 – Lợng ẩm do bay hơi từ sàn ẩm, kg/s

W4 – Lợng ẩm do hơi nớc nóng toả vào phòng, kg/s

W5- Lợng ẩmdo không khí lọt mang vào, kg/s

Ghi chú: đối với công trình trung tâm văn hoá Hà Tĩnh UBNH Tỉnh Hà Tĩnh thì không có Q4 và Q5 và bỏ qua W2, W3,

-W4

3.6.á p dụng tính cho phòng hội trờng.

3.6.1.Nhiệt toả từ máy móc Q 1

Khi máy móc, dụng cụ điện chỉ phát nhiệt thì nhiệttoả ra bằng công suất ghi trên máy, do đó ta tra theo côngsuất thực tế của các thiết bị

3.6.2.Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng Q 2

Q2= Ncs, W

Ncs-Tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, W

Hoặc có thể tính nhiệt của đèn chiếu sáng theo m2.Theotiêu chuẩn chiếu sáng lấy 10 W/m2 diện tích sàn

Do sân khấu bố trí thêm thiết bị đèn màu với tổngcông suất 2000 W

Nên : Q2 = 10 811 +2000 = 8220,8 ,W

3.6.3.Nhiệt toả từ ngời, Q 3

Nhiệt toả từ ngời đợc xác định theo công thức sau:

Q3 = n.q, W

Trong đó:

q (W/ ngời)- Nhiệt toả từ một ngời, tra theo bảng 3.1[2]

q = 80 kcal/h -đối với ngời ở trạng thái tĩnh lại (hội trờng);