5. Nội dung thực hiện
2.1.1: Hệ thống điều hòa không khí
Hiện nay các hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK rất đa dạng, tuỳ vào các yêu cầu cụ thể mà nhà thiết kế có thể lựa chọn hệ thống ĐHKK để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo tính kinh tế về vốn đầu tƣ và các chi phí vận hành.
Dƣới đây chúng ta xem xét các hệ thống điều hoà không khí cơ bản : - Hệ thống điều hoà không khí cục bộ (Split air conditionner).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Hệ thống điều hoà không khí trung tâm kiểu VRV sử dụng biến tần (Variable Refrigeration Volume)
2.1.1.1 Hệ thống ĐHKK cục bộ:
Hệ thống này gồm các máy cục bộ đơn chiếc đƣợc lắp đặt cho các khu vực điều hoà đơn lẻ. Máy cục bộ gồm 2 khối là :
a/ Khối nóng (OUTDOOR) đặt ngoài khu vực điều hoà.
b/ Khối lạnh (INDOOR) là phần phát lạnh đƣợc đặt trong khu vực điều hoà. Đặc điểm của hệ thống này :
- Là loại máy nhỏ (máy dân dụng) công suất thƣờng 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 hƣởng của các máy khác trong hệ thống. - Bảo dƣỡng, sửa chữa đơn giản và độc lập từng máy.
- Việc lắp đặt rời rạc các OUTDOOR ở trên tƣờng ngoài nhà sẽ làm ảnh hƣởng đến kết cấu kiến trúc của toàn bộ toà nhà. (Việc treo các OUTDOOR thông thƣờng phải treo phía tƣờng 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 trƣờng hợp máy bị dò GAS gây ảnh hƣởng tới sức khoẻ của con ngƣời và ảnh hƣởng đến môi trƣờng (làm phá hủy tầng Ozone).
- Đối với hệ thống máy cục bộ việc cung cấp khí tƣơi cho phòng thƣờng là cấp trực tiếp bằng quạt gió, do vậy không khí không đƣợc sử lý bụi, ẩm và thƣờng 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 ngƣời 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 hƣởng 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.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Độ bền và tuổi thọ sử dụng không cao (khoảng 5…6 năm).
- Thƣờng áp dụng cho những công trình nhỏ, đơn giản không yêu cầu các thông số môi trƣờng đặc biệt.
2.1.1.2 - 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 nƣớc làm tác nhân lạnh thông qua hệ thống đƣờng ống dẫn nƣớc vào các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh không khí.
Hệ thống máy lạnh trung tâm bao gồm các phần chính :
a/ Máy lạnh trung tâm (CHILLER): Là thiết bị sản xuất ra nƣớc lạnh qua hệ thống đƣờng ống dẫn cung cấp cho các dàn trao đổi nhiệt lắp đặt trong các không gian điều hoà để làm lạnh không khí.
b/ 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 đƣợc chọn dựa vào công suất lạnh yêu cầu của phòng mà lắp các loại khác nhau), tại đây nƣớc lạnh từ máy lạnh đi qua dàn lạnh để trao đổi nhiệt với không khí trong phòng và thực hiện chức năng làm lạnh.
c/ Tháp giải nhiệt và bơm nƣớc: thực hiện chức năng giải phóng năng lƣợng nhiệt của bình ngƣng (máy lạnh) sau khi máy lạnh thực hiện công làm lạnh nƣớc trong bình bay hơi.
d/ Hệ thống đƣờng ống và bơm nƣớc cấp lạnh: Là hệ thống phân phối nƣớc lạnh từ máy lạnh trung tâm đến các dàn trao đổi nhiệt FCU.
e/ Hệ thống đƣờng 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.
f/ Hệ thống điện điều khiển: Là hệ thống điều khiển khống chế liên động các thiết bị trong hệ thống (Máy lạnh, FCU, Bơm nƣớc 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 đƣợc đặt trong các phòng điều hoà (thông thƣờng là các loại dàn đặt trong trần giả và đƣợc phân phối không khí lạnh thông qua đƣờng ống gió và các cửa thổi đặt trong trần), hệ thống đƣờng ống nƣớc lạnh phân phối cho các dàn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
trao đổi nhiệt đƣợc đi trong hộp kỹ thuật và trên trần giả vì vậy việc lắp đặt hệ thống không làm ảnh hƣởng đến kết cấu kiến trúc của công trình.
- Việc cấp lạnh đƣợc thống 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 đƣợc.
- Đối với hệ thống trung tâm việc cấp bổ xung khí tƣơi rất đơn giản bằng cách thông qua hệ thống ống gió lắp các thiết bị hoà trộn không khí AHU cấp không khí tƣơi 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 đƣợc).
- Do hệ thống giải nhiệt bằng nƣớc nên trong quá trình hoạt động máy lạnh chạy ổn định, ít bị ảnh hƣởng 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 tƣ mở rộng hệ thống dễ dàng.
Hiện nay, trong lĩnh vực điều hoà không khí có khá nhiều hệ thống đƣợc 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 một số hệ thống cơ bản:
* Hệ thống làm lạnh bằng nước:
Bao gồm:
- Hệ thống làm lạnh bằng nƣớc, giải nhiệt dàn ngƣng bằng nƣớc. - Hệ thống làm lạnh bằng nƣớc, giải nhiệt dàn ngƣng bằng gió.
Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính nhƣ: máy lạnh trung tâm, các dàn trao đổi nhiệt, thiết bị giải nhiệt dàn ngƣng, các bơm nƣớc, …….
Nƣớc lạnh sản xuất ra tại các máy lạnh trung tâm đƣợc cấp tới các dàn trao đổi nhiệt đặt tại các không gian điều hoà. Tại đây, nƣớc đóng vai trò là tác nhân trao đổi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nhiệt, thực hiện quá trình nhận nhiệt từ môi trƣờng trong phòng, làm giảm (tăng) nhiệt độ, độ ẩm trong phòng. Sau khi thực hiện xong quá trình này, nƣớc 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 đƣợc.
* Hệ thống làm lạnh bằng gió:
Bao gồm :
- Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngƣng bằng nƣớc. - Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngƣng bằng gió
Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính nhƣ : máy lạnh trung tâm, các kênh dẫn gió và phân phối gió lạnh, thiết bị giải nhiệt dàn ngƣng …….
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 trƣờng 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.
2.1.1.3 - Hệ thống điều hoà không khí biến tần (VRV)
Hệ thống điều hoà không khí biến tần đƣợc 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 đƣờng 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 đƣờng ống gas chung.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
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 đƣợc 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 hƣởng đến các hệ thống thiết bị khác và ít ảnh hƣởng đến tiến độ thi công công trình.
Tuy nhiên, hệ thống cũng có nhƣợc điểm là chi phí đầu tƣ ban đầu cao hơn so với các hệ thống khác nhƣng 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 dàn lạnh 4 hƣớng thổi - Loại âm trần dàn lạnh 2 hƣớng thổi. - Loại âm trần dàn lạnh 1 hƣớng 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. - Loại treo tƣờng.