Tính toán thiết kế hệ thống điều khiển cho điều hòa không khí của tòa nhà

MỤC LỤC

1


DANH MỤC HÌNH ẢNH

2


LỜI NĨI ĐẦU
Điều hịa khơng khí là một trong những lĩnh vực quan tr ọng trong đ ời
sống cũng như trong các ngành công nghiệp khác. Kinh tế và xã h ội càng phát
triển thì nhu cầu về điều kiện sinh hoạt và làm vi ệc c ủa con ng ười ngày càng
cao.
Trong những năm gần đây, kinh tế nước ta phát tri ển với tỉ l ệ tăng
trưởng đáng kể, bước đầu thực hiện có hiệu quả cơng nghi ệp hóa, hi ện đ ại
hóa đất nước. cùng với sự phát triển đó thì nhu cầu về thi ết b ị l ạnh cũng tăng
theo nhanh chóng. Việt nam là một thị trường đầy ti ềm năng của r ất nhi ều
hãng sản xuất, kinh doanh máy và thiết bị dùng cho hệ th ống đi ều hịa khơng
khí.Điều hịa khơng khí có vai trị quan trọng đối với sức khỏe con người và
sản xuất. Hệ thống điều hoà khơng khí tạo ra mơi tr ường ti ện nghi, đảm b ảo
chất lượng cuộc sống cao hơn, đặc biệt với nước ta thu ộc vùng khí h ậu nhi ệt
đới nóng ẩm gió mùa, nhiệt độ trung bình năm và độ ẩm tương đối cao.
Đối với sinh viên ngành Cơng nghệ Cơ điện l ạnh và ĐHKK, ngồi vi ệc
nắm vững các kiến thức cơ bản, các phương pháp tính tốn thi ết kế thì vi ệc
tìm hiểu các công việc liên quan đến lắp đặt, v ận hành, s ửa ch ữa… là r ất c ần
thiết. Để đảm bảo yêu cầu nghiêm ngặt về các điều ki ện và thơng s ố của
khơng khí như thành phần độ ẩm, nhiệt độ, độ chứa bụi và các loại hoá ch ất
độc hại khác.
Dưới sự hướng dẫn của Ths. Nguyễn Ngọc Trúc – trường Đại học SPKT

Hưng Yên, em thực hiện đề tài tốt nghiệp: “ Tính tốn thiết kế hệ thống
điều khiển cho điều hịa khơng khí của tịa nhà tr ụ s ở Cơng Ty TNHH
NHất Tùng Hưng Yên”.
Trong quá trình tham gia thực hiện đề tài, mặc dù đã có nhi ều c ố g ắng
song vẫn khơng tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự góp ý của
q thầy (cơ) cùng bạn đọc.
Em xin chân thành cảm ơn.
Hưng Yên,ngày tháng
3

năm 2019


Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
VÀ TỊA NHÀ CƠNG TY TNHH NHÁT TÙNG HƯNG N
1.1. Khái niệm điều hịa khơng khí
Khơng gian điều hồ ln ln chịu tác động của nhiễu loạn bên trong
và bên ngồi làm cho các thơng s ố của nó ln ln có xu h ướng xê d ịch so v ới
thơng số u cầu đặt ra. Vì vậy nhi ệm v ụ của hệ th ống đi ều hồ khơng khí là
phải tạo ra và duy trì
chế độ vi khí hậu đảm bảo theo yêu cầu đặt ra.
Điều hịa khơng khí cịn gọi là điều tiết khơng khí là một ngành khoa
học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và thiết bị đ ể tạo ra và duy trì ổn
định một mơi trường khơng khí phù hợp với một công nghệ s ản xuất, chế
biến hoặc tiện nghi đối với con người. Các thông s ố vi khí hậu được t ạo ra,
duy trì và khống chế theo một chương trình định sẵn khơng phụ thuộc vào
điều kiện bênngồi, bao gồm các yếu tố sau:
Nhiệt độ khơng khí: t,0C;

Độ ẩm tương đối: φ,%;
Tốc độ lưu chuyển của khơng khí: ω,m/s;
Nồng độ bụi trong khơng khí: Nbụi,%;
Nồng độ của các chất độc hại: Nz;%
Nồng độ khí ơxi và khí cacbonic trong khơng khí: NO2, NCO2,%;
Độ ồn: Lp,dB.
Điều hịa khơng khí sử dụng trong sản xuất cơng nghiệp, cơng ngh ệ gia

4


cơng chế biến cịn được gọi là điều tiết khơng khí.
Điều hịa khơng khí phục vụ cho đời sống sinh hoạt, phù h ợp v ới sinh lý
và sức khỏe con người thì cịn được gọi là điều hịa ti ện nghi.C ụm từ đi ều hòa
nhiệt độ để chỉ thiết bị lạnh với nhiệm vụ chính là tạo ra nhiệt độ thích hợp.
Sơ đồ nguyên lí của hệ thống điều hịa khơng khí

Hình 1.1. Sơ đồ ngun lý của hệ thống lạnh, ĐHKK, bơm nhiệt

Trong đó: MN- Máy nén (Compressor)
NT- Thiết bị ngưng tụ (Condenser)
TL- Thiết bị tiết lưu (Expansion valve)
BH- Thiết bị bay hơi (Evaporator)
Với sơ đồ nguyên lý ở hình 1.1 thì có 4 chu trình lạnh là: 1 - 2 - 3 - 4
1’ - 2’ - 3’ - 4’
1 - 2 - 3’ - 4’
1’ - 2’ - 3 – 4
1 là trạng thái hươi bão hồ khơ của mơi chất lạnh trước khi vào máy

5

nén, trạng thái 1 có: áp suất thấp bằng P0 ; nhiệt độ thấp bằng t0.
1’ là trạng thái hơi quá nhiệt của môi chất l ạnh tr ước khi vào máy nén,
trạng thái 1’ có: áp suất thấp bằng P0 ; nhiệt độ thấp.
2 là trạng thái hơi quá nhiệt của môi chất lạnh sau khi ra kh ỏi máy nén
và trước khi vào thiết bị ngưng tụ, trạng thái 2 có áp suất cao b ằng P K ; nhiệt
độ cao.
2’ là trạng thái hơi quá nhiệt của môi chất lạnh sau khi ra kh ỏi máy nén
và
trước khi vào thiết bị ngưng tụ, trạng thái 2’ có áp suất cao b ằng P K ;
nhiệt độ cao.
3 là trạng thái lỏng sôi của môi chất lạnh sau khi ra kh ỏi thi ết ng ưng t ụ
và
trước khi vào thiết bị tiết lưu, trạng thái 3 có áp suất cao bằng P K ; nhiệt
độ cao.
3’ là trạng thái lỏng chưa sôi của môi chất lạnh sau khi ra kh ỏi thi ết
ngưng tụ
và trước khi vào thiết bị tiết lưu, trạng thái 3’ có áp suất cao bằng P K ;
nhiệt độ cao.
4 là trạng thái hơi bão hồ ẩm của mơi chất lạnh sau khi ra kh ỏi thi ết b ị
tiết lưu và trước khi vào thiết bị bay hơi, trạng thái 4 có áp su ất th ấp b ằng P 0 ;
nhiệt độ thấp bằng t0.
-4’ là là trạng thái hơi bão hồ ẩm của mơi chất lạnh sau khi ra kh ỏi
thiết bị tiết lưu và trước khi vào thiết bị bay h ơi, tr ạng thái 4’ có áp su ất th ấp
bằng P0 ; nhiệt độ thấp bằng t0.

6

Hình 1.2. Đồ thị lgP-i

Quá trình 1-2 và 1’-2’ là q trình nén đoạn nhiệt ở máy nén, có:
s1 = s2; s2’ = s1’
P1 = P0 < P2 = PK ;P1’ = P0 < P2’ = PK
Công nén riêng cần cấp cho quá trình 1-2 là l12 = i2 – i1
Cơng nén riêng cần cấp cho q trình 1’-2’ là l1’2’ = i2’ – i1’
Quá trình 2’-3’ và 2-3 là quá trình toả nhiệt ngưng tụ đẳng áp ở thi ết b ị
ngưng tụ
P3 = P2 = PK ;P3’ = P2’ = PK
Nhiệt lượng cần nhả ra ở quá trình 2’-3’ là Q K2’3’ = i3’ – i2’ Nhiệt lượng cần
nhả ra ở quá trình 2-3’ là QK23’ = i3’ – i2
Nhiệt lượng cần nhả ra ở quá trình 2’-3 là QK2’3 = i3 – i2’
Quá trình 3-4 và 3’-4’ là quá trình dãn n ở đẳng entanpy ở thi ết b ị ti ết
lưu, có:
i3 = i4 ;i3’ = i4’
P3 > P4 ; P3’ > P4’ t4 < t3, t4’ < t3’
7


Quá trình 4’-1’và 4 -1 là quá trình nhận nhi ệt bay h ơi đ ẳng áp ở thi ết b ị
bay hơi, có:
P4 = P1 = P0; P4’ = P1’ = P0
t1 = t4, t1’ = t4’
i1 > i4; i1’ > i4’
1.2. Ý nghĩa và vai trò của điều hồ khơng khí trong đời sống sinh hoạt và sản
xuất
1.2.1. Ý nghĩa và vai trị của điều hồ khơng khí trong đời sống sinh hoạt
a, Nhiệt độ với lượng nhiệt tỏa của cơ thể.
Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người. C ơ th ể

con người có nhiệt độ xấp xỉ 37ºC. Trong quá trình vận động c ơ thể con người
ln ln thải ra môi trường nhiệt lượng qtoả. Lượng nhiệt do cơ thể toả ra
phụ thuộc vào cường độ vận động: vận động càng nhiều thì nhi ệt lượng to ả
ra càng lớn. Vì vậy để duy trì thân nhiệt cơ thể thường xuyên trao đổi nhiệt
với môi trường xung quanh. Để thải nhiệt ra mơi trường cơ thể có 02 hình
thức trao đổi:
Truyền nhiệt ra môi trường do chênh lệch nhiệt độ Δt. Nhiệt lượng
trao đổi theo dạng này gọi là nhiệt hiện qh.
Thải nhiệt ra mơi trường do thốt mồ hơi hay cịn gọi là toả ẩm. Nhi ệt
lượng
trao đổi dưới hình thức này gọi là nhiệt ẩn qâ.
Nếu vì một lý do nào đó mất cân bằng thì sẽ gây r ối loạn và sinh đau
ốm. Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn thân nhiệt, cơ thể truyền nhiệt cho môi
trường, khi nhiệt độ môi trường lớn hơn thân nhiệt thì cơ th ể nhận nhi ệt từ
mơi trường. Khi nhiệt độ môi trường khá thấp, cơ thể mất nhiều nhiệt nên có

8


cảm giác lạnh và ngược lại khi nhiệt độ môi trường lớn khả năng thải nhiệt ra
môi trường giảm nên có cảm giác nóng.
Ngay cả khi nhiệt độ mơi trường lớn hơn thân nhiệt (37ºC), cơ thể con
người vẫn truyền được nhiệt ra mơi trường thơng qua hình thức tỏa ẩm, đó là
đổ mồ hơi. Người ta đã tính được rằng cứ thốt 1g mồ hơi thì c ơ thể th ải được
một lượng nhiệt tương đương 2500J. Nhiệt độ càng cao, độ ẩm mơi trường
càng thấp thì mức độ thốt mồ hơi càng nhiều.
Rõ ràng rằng, con người có thể sống trong một phạm vi thay đổi nhiệt
độ khá lớn, tuy nhiên nhiệt độ thích hợp nhất đối với con người chỉ n ằm trong
khoảng hẹp.
Theo đó, khí hậu nóng là nơi có nhiệt độ bằng và lớn hơn 30ºC, (đ ối v ới

lao động nhẹ: 34ºC, lao động nặng: 30ºC). Khí hậu l ạnh là n ơi có nhi ệt đ ộ
bằng và nhỏ
hơn 18ºC, (đối với lao động nhẹ: 20ºC, lao động nặng: 16ºC) .
Nhiệt độ quá cao sẽ gây bệnh thần kinh, tim mạch, bệnh ngoài da, say
nóng, say nắng. Nhiệt độ thấp hơn tiêu chuẩn cho phép có th ể làm tê li ệt s ự
vận động, do đó làm tăng mức độ nguy hiểm khi sử dụng máy móc thi ết b ị.
Nhiệt độ quá thấp sẽ gây các bệnh về hô hấp, bệnh thấp khớp, khô niêm m ạc,
cảm lạnh v.v...
b,Độ ẩm tương đối.
Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng lớn đến khả năng thốt mồ hơi vào
trong mơi trường khơng khí xung quanh. Q trình này chỉ có th ể xảy ra khi φ<
100%. Độ ẩm
quá cao, hay quá thấp đều không tốt đối với con người.
Khi độ ẩm cao: Khi độ ẩm tăng lên quá cao làm cho khả năng thoát m ồ
hôi kém, cơ thể cảm thấy nặng nề, mệt mỏi, dễ gây cảm cúm và là đi ều ki ện
thuận lợi cho vi khuẩn phát triển. Người ta nhận thấy ở một nhiệt độ và tốc

9


độ gió khơng đổi khi độ ẩm lớn khả năng bay hơi mồ hôi chậm hoặc không
thể bay hơi được, điều đó làm cho bề mặt da có lớp mồ hôi lắng đọng.
Khi độ ẩm thấp: Khi độ ẩm thấp mồ hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô,
gây nứt
nẻ chân tay ... Như vậy độ ẩm quá thấp cũng khơng tốt cho cơ th ể.
Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con người nằm trong khoảng tương đối
rộng φ= 60÷ 80%.
c, Ảnh hưởng của tốc độ khơng khí.
Tốc độ khơng khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi
nhiệt và trao đổi chất (thốt mồ hơi) giữa cơ th ể con người với môi tr ường

xung quanh. Khi tốc độ lớn cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên. Vì v ậy khi
đứng trước gió ta cảm thấy mát và thường da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng
điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ.
Khi nhiệt độ khơng khí thấp, tốc độ q lớn thì cơ th ể mất nhi ều nhi ệt
gây cảm giác lạnh. Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhi ều y ếu tố: nhi ệt đ ộ
gió, cường độ
lao động, độ ẩm, trạng thái sức khỏe của mỗi người v.v...
Trong kỹ thuật thơng gió và điều hịa khơng khí người ta chỉ quan tâm
đến tốc độ gió trong vùng làm việc, tức là vùng dưới 2 mét k ể từ sàn nhà. Đây
là vùng mà một người khi ngồi hay đứng trong phòng đều đã được gi ới hạn
vào trong khu vực đó.
Chọn tốc độ khơng khí lưu thơng được lựa chọn theo nhiệt độ khơng
khí trong phịng và được quy định theo TCVN: 5687. Khi nhiệt độ phòng th ấp
cần chọn tốc độ gió nhỏ, nếu tốc độ quá lớn cơ th ể mất nhiều nhi ệt, sẽ ảnh
hưởng sức khoẻ. Để có được tốc độ hợp lý cũng cần lựa chọn loại mi ệng gió
thổi phù hợp và bố trí hợp lý.
Như vậy, ở chế độ điều hồ khơng khí, tốc độ gió thích h ợp l ưu đ ộng
10


trong nhà khá nhỏ. Vì vậy người thiết kế phải hết sức chú ý đ ảm b ảo t ốc đ ộ
gió hợp lý.
d, Ảnh hưởng của nồng độ bụi trong khơng khí
Độ trong sạch của khơng khí là một trong những tiêu chuẩn quan tr ọng
cần được khống chế trong các khơng gian điều hồ và thơng gió. Ngồi các tiêu
chuẩn căn bản cần thiết, các tiêu chuẩn này cũng được phân loại đ ể đáp ứng
các đối tượng khác nhau như trong bệnh viện, cơ sở nghiên cứu, phòng ch ế
biến thực phẩm, các phân xưởng sản xuất đồ điện tử, thiết bị quang học ....Bụi
là những phần tử vật chất
có kích thước nhỏ bé khuếch tán trong mơi trường khơng khí.

Trong khơng khí tồn tại các chất độc hại chiếm một tỷ l ệ l ớn thì nó sẽ
có ảnh hưởng đến sức khỏe con người: ảnh hưởng đến hệ hô hấp, thị giác và
chất lượng cuộc sống. Đặc biệt đối với đường hô hấp, hạt bụi càng nh ỏ ảnh
hưởng của chúng càng lớn, với cỡ hạt 0,5 ÷10μm chúng có th ể thâm nh ập sâu
vào đường hơ hấp nên cịn gọi là bụi hơ hấp. Mức độ tác hại c ủa m ỗi m ột ch ất
tùy thuộc vào bản chất của bụi, nồng độ của nó trong khơng khí, th ời gian ti ếp
xúc của con người, tình trạng sức khỏe, kích cỡ hạt bụi . . .
Kích thước càng nhỏ thì càng có hại vì nó tồn tại trong khơng khí lâu và
khả năng thâm nhập vào cơ thể sâu hơn và rất khó khử bụi. Hạt bụi l ớn thì
khả năng khử dễ dàng hơn nên ít ảnh hưởng đến con người.
Về bản chất: bụi có 2 nguồn gốc hữu cơ và vơ cơ. Nói chung bụi vơ cơ
có hại hơn bụi hữu cơ vì thường có kích thước nhỏ hơn và có số lượng l ớn
hơn, thường gặp hơn trong thực tế. Nhất là tình hình các đơ thị Vi ệt Nam hi ện
nay đang trong quá trình cải tạo mới.
e) Ảnh hưởng của các chất độc hại
Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt, khơng khí mơi trường có th ể có
lẫn các chất độc hại như NH3, Clo, CO2 v.v... Đó là những chất rất có hại đến

11


sức khỏe con người.
Cho tới nay khơng có tiêu chuẩn chung để đánh giá mức đ ộ ảnh h ưởng
tổng hợp của các chất độc hại trong khơng khí. Theo TCVN 5687: 1992 n ồng
độ các
chất độc hại của không khí trong phịng cho ở bảng 1 dưới đây.
Bảng 1.1: Nồng độ cho phép của một số chất theo TCVN 5687:1992
T
T

Tên chất

T
T

Tên chất

Nồng độ cho

5
6

Hydro sunfua

0,01

1

Acrolein

Nồng độ
cho phép
mg/Lít
0,0007

2

Amilaxetat

0,1

5
7

Metafos

0,0001

3

Amoniắc

0,02

5
8

Metyaxetat

0,01

4

Anilin

0,003

5
9

Metylhexylxeton

0,2

5

Axêtandehit

0,005

6
0

Êt metylic của axit
aoxylic

0,02

6

Axêtôn

0,2

6
1

Metylpropilxeton

0,2

7

Dung môi xăng

0,3

6
2

Metylsytoc

0,0001

8

Xăng nhiên liệu

0,1

6
3

Metyletylamin

0,2

9

Bezen

0,02

6
4

Monôbutilamin

0,01

1
0

Butyl axêtat

0,2

6
5

Monômêtylamin

0,005

12

phép mg/m

3

1
1

Vinyl axêtat

0,01

6
6

Monơclostyrơn

0,05

1
2

Hexaghen

0,001

6
7

Rượu butilic

0,2

0,00005

6
8

Rượu mêtylic

0,05

1
3

Hexamêtilendiizoxiznat

1
4

Điơxin

0,01

6
9

Rượu propylic

0,2

1
5

Diclobenzơn

0,02

7
0

Rượu etylic

1,0

1
6

Diclostirơn

0,05

7
1

Xtyrơn

0,05

1
7

Diclofiniltricloxilan

0,001

7
2

Têtralin

0,1

1
8

Dicltan

0,01

7
3

Têtrauytrometan

0,0003

1
9

1,1-Dicltilen

0,05

7
4

Têtracloheptan

0,001

2
0

Diêtilamin

0,03

7
5

Têtraclopentan

0,001

2
1

Izơprơpilnitrat

0,005

7
6

Têtraclopropan

0,001

2
2

Iốt

0,001

7
7

Tereametyl chì

0,000005

2
3

Camfora (long não)

0,003

7
8

Toluudin

0,003

2
4

Caprolactam

0,01

7
9

Toluulendizoxianat

0,0005

2
5

Dầu hoả

0,3

8
0

Toluen

0,05

13


2
6

Xidilin

0,093

8
1

Trinytrotoluen

0,001

2
7

Xilen (Dimetilbenzen)

0,05

8
2

Triclobenzen

0,1

2
8

Ligzơin

0,3

8
3

Tricloetylen

0,05

2
9

Hêxamêtilendiamin

0,001

8
4

Spirit trắng

0,3

3
0

Hycrazin hiđrathdrazin

0,0001

8
5

Nhóm Hydro cacbua
qui ra C

0,3

3
1

Dêclin

0,1

8
6

Axit axetic

0,005

3

2

Divinyl, giảbutilen

0,1

8
7

Fênylmêtyldicloxilan

0,001

3
3

Dimêtilamin

0,001

8
8

Fênơn

0,005

3
4

Dimêtilformemid

0,01

8
9

Focmandehic

0,001

3
5

Danil

0,01

9
0

Fosghen

0,0005

3
6

Dinitrobenzơn

0,001

9
1

Suynfua cacbon

0,01

3
7

Dinitrotolu

0,001

9
2

Sylvan

0,001

3
8

Hydroasen

0,0003

9
3

Dầu thông

0,3

3
9

M-31 (etyl melapa tan
diồnt phat)

0,0001

9
4

Dầu salven

0,1

4
0

Băng phiến

0,02

9

5

Rượu amylic

0,01

14


4
1

Rượu không no thuộc
chuỗi béo

0,002

9
6

Fuafurol

0,01

4
2

Nitryl của axit acylic

0,0005

9
7

Clo

0,001

4
3

Các hợp chất của
nitrobenzen

0,001

9
8

Clobenzơn

0,05

4
4

Nitrobutan

0,03

9
9

Difenyl clo hố

0,001

4
5

Nitrometan

0,03

4
6

Nitropropa

0,03

4
7

Nitrtan

0,03

4
8

Nitrobenzơn

0,003

4
9

Ozơn

1
0
0
1
0
1
1
0
2
1
0
3
1
0
4
1
0
5
1
0

6
1
0
7
1
0
8
1
0
9
1

5
0

Ơxit nitơ tính sang
N2O5

0,0001

0,005

5
1

Oxit cácbon

0,02

5

2

Oxit etylen

0,001

5
3

Picalin

0,005

5
4

Axitsunfuaric, anhydric
sunfua

0,001

5

Anhydric sunfuarơ

0,01

15

Oxit difenyl clo hoá

0,0005

Băng phiến clo hoá

0,001

Clorua vinyl

0,03

Hydroclorua, axit

0,01

clohidric
Pirydin

0,005

Propil axêtat

0,2

Thuỷ ngân

0,00001

Hydro xianua và các

0,0003

muối
XianmhidricquyvềHCN

0,01

Xiclohecxanon

0,01

Xiclohecxaronocxin

0,01


5

1
0

f, Ảnh hưởng của lượng CO2 và lượng gió tươi cung cấp
Khí CO2 khơng phải là một khí độc, nhưng khi nồng độ của chúng l ớn thì
sẽ làm giảm nồng độ O2 trong khơng khí, gây nên cảm giác mệt mỏi. Khi n ồng
độ quá lớn có thể dẫn đến ngạt thở, kích thích thần kinh, tăng nhịp tim và các
rối loạn khác.
Trong các cơng trình dân dụng, chất độc hại trong khơng khí chủ y ếu là
khí CO2 do con người thải ra trong quá trình sinh hoạt.
Bảng dưới đây trình bày mức độ ảnh hưởng của CO2 theo nồng độ của
nó trong khơng khí. Theo bảng này khi nồng độ CO 2 trong khơng khí chiếm

0,5% theo thể tích là có thể gây nguy hiểm cho con người. N ồng đ ộ cho phép
của CO2 trong không khí thường lấy là 0,15% theo thể tích.
g, Ảnh hưởng của độ ồn tới sức khoẻ và công việc
Độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không th ể b ỏ qua khi thi ết k ế m ột
hệ thống điều hịa khơng khí.
Độ ồn ảnh hưởng đến con người thông qua các nhân tố sau:
Ảnh hưởng đến sức khoẻ: Người ta phát hiện ra rằng khi con ng ười làm
việc lâu dài trong khu vực có độ ồn cao thì lâu ngày có th ể gây m ột số bệnh
như: stress, bứt rứt, gây các rối loạn nhịp tim... Độ ồn l ớn tác đ ộng khá nhi ều
đến hệ thần kinh và sức khoẻ của con người.
Ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào công việc hoặc đ ơn gi ản h ơn là
gây sự khó chịu cho con người. Độ ồn trong các phòng ngủ phải nhỏ không gây
ảnh hưởng đến giấc ngủ của con người, nhất là những người lớn tuổi.
Ảnh hưởng đến chất lượng công việc: Chẳng hạn trong các phòng Studio
của các đài phát thanh và truyền hình, địi hỏi độ ồn rất th ấp, d ưới 30 dB. N ếu
độ ồn cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh.

16


Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không th ể bỏ qua khi thi ết
kế một hệ thống điều hịa khơng khí. Đặc biệt các h ệ th ống đi ều hoà cho các
đài phát thanh, truyền hình, các phịng studio, thu âm, thu l ời thì yêu c ầu v ề đ ộ
ồn là quan trọng nhất.
1.2.2. Ý nghĩa và vai trị của điều hịa khơng khí trong sản xuất
Trong những năm gần đây, ngành điều hịa khơng khí đã có những b ước
tiến vũ bão giúp hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế như công nghi ệp d ệt,
thuốc lá, chè, các nhà máy bột và giấy, xưởng in ấn... và không th ể thi ếu trong
các ngành như kỹ thuật thông tin, vơ tuyến đi ện tử, vi tính, máy tính, quang
học, cơ khí chính xác, sinh học, vi sinh, kỹ thuật y sinh... M ỗi ngành đ ều có

những cơng trình nghiên cứu riêng về điều hịa khơng khí ứng dụng cho mình.
Độ ẩm và nhiệt độ khơng khí là hai thông số quan tr ọng trong các phân
xưởng sản xuất thuốc lá, bột, giấy, sợi, dệt...
Ở các xí nghiệp hóa chất hoặc xưởng in thì việc th ải nhi ệt và h ơi đ ộc
hại đóng vai trị quan trọng hơn. Nhiệm vụ chính của điều hịa khơng khí ở
đây là duy trì được thành phần khơng khí, thải được các hóa chất đ ộc hại ảnh
hưởng đến sức khỏe người công nhân và không chế chúng ở dưới mức cho
phép.
Các ngành quang học, công nghiệp điện tử, vi đi ện tử, c ơ khí chính xác,
phim ảnh, máy tính điện tử và các phịng thí nghiệm... thì ngồi nhi ệt đ ộ và đ ổ
ẩm, người ta đặc biệt chú trọng đến độ sạch của khơng khí. Ví dụ trong phịng
máy tính u cầu số lượng bụi khơng vượt q 2.10 5 hạt/m3 có kích thước lớn
hơn hoặc bằng 3 micromet.
a, Ảnh hưởng của độ sạch trong thành phần khơng khí
Độ sạch là một trong những tiêu chuẩn quan trọng cần được khống chế
trong các khơng gian điều hồ.
Độ trong sạch của khơng khí được thể hiện qua nồng độ bụi có trong

17


khơng khí, nồng độ đã được dẫn ra trong các tài liệu chun mơn cho từng loại
bụi.
Có nhiều ngành sản xuất yêu cầu phải thực hiện trong gian cực kỳ
trong sạch. Ví dụ như ngành sản xuất và chế bi ến th ực ph ẩm, tiêu chu ẩn này
càng quan trọng đối với các đối tượng như bệnh viện, phòng ch ế bi ến th ực
phẩm, các phân xưởng sản xuất đồ điện tử, sản xuất hàng đi ện tử bán dẫn,
phim ảnh, sản xuất thiết bị quang học .v.v...
Bảng dưới đây giới thiệu về giới hạn nồng độ hóa chất cho phép trong
phân xưởng sản xuất của CHDC Đức (cũ).

Bảng 1.2: Giới hạn nồng độ hóa chất cho phép.

Nồng độ lớn nhất cho phép
cm3/m3kk
mg/ m3kk
1000
2400
500
2350
10
32
200
750
200
260
1000
1900
400
1200
0,5
1,5
5000
9000
0,1
0,2
5
13
50
35
0,2

0,1
0,1
0,1

Tên hóa chất
Axeton
Xăng (ốc tan)
Benzol
Toluol
Metanol
Rượu
Ete
Clo
Các bo nic (CO2)
Ơ zơn (O3)
Oxit sunfua (SO2)
Amoniac (NH3)
Chì
Crom
Thủy ngân
Selen

Giới hạn dưới gây nổ
% thể tích
2,1
2,4
1,4
1,2
6,0
3,3

2,2

b, Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến nhiều loại sản phẩm. Một số q trình sản
xuất địi hỏinhiệt độ phải nằm trong một giới hạn nhất định. Ví dụ:
o

Kẹo Sơcơla: 7 - 8 C

18


o

Kẹo cao su:20 C
o

Bảo quả rau quả:10 C
o

Đo lường chính xác: 20 - 24 C
o

Dệt : 20 -32 C
Chế biến thịt, thực phẩm: Nhiệt độ cao làm sản phẩm chóng bị thiu.
Bảng dưới đây giới thiệu tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm của một số
quá trình sản xuất thường gặp.
Bảng 1.3: Điều kiện công nghệ của một số q trình

Q trình

Xưởng in

Sản xuất bia

Xưởng bánh
Chế biến thực
phẩm
Cơng nghệ chính
xác
Xưởng len

Xưởng sơi bong

Cơng nghệ sản xuất

Nhiệt độ,
0
C
- Đóng và gói sách
21 ÷ 24
24 ÷ 27
- Phịng in ấn
20
÷ 33
- nơi lưu trữ giấy
21 ÷ 33
- Phịng làm bảng kẽm
- Nơi lên men
3÷4

10 ÷ 15
- Xử lý malt
18 ÷ 22
- Ủ chín
16 ÷ 24
- Các nơi khác
- Nhào bột
24 ÷ 27
18 ÷ 24
- Đóng gói
27
- Lên men
- Chế biến sơ
16
24
- Mayonaise
21 ÷ 27
- Macaloni
- Lắp ráp chính xác
20 ÷ 24
24
- Gia cơng khác
- Chuẩn bị
27 ÷ 29
27 ÷ 29
- Kéo sợi
27 ÷ 29
- Dệt
- Chải sợi
22 ÷ 25

22 ÷ 25
- Xe sợi
- Dệt và điều tiết cho sợi 22 ÷ 25

19

Độ ẩm,
%
45
45 ÷ 50
50 ÷ 60
40 ÷ 50
50 ÷ 70
80 ÷ 85
50 ÷ 60
45 ÷ 65
45 ÷ 55
50 ÷ 65
70 ÷ 80
60
40 ÷ 50
38
40 ÷ 50
45 ÷ 55
60
50 ÷ 60
60 ÷ 70
55 ÷ 65
60 ÷ 70
70 ÷ 90

Xưởng tơ lụa

- Chuẩn bị
- Kéo sợi
- Dệt

24 ÷ 27
24 ÷ 27
24 ÷ 27

60 ÷ 65
65 ÷ 70
65 ÷ 75

c, Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối
Độ ẩm cũng có ảnh nhiều đến một số sản phẩm nếu không thoả mãn
những điều kiện yêu cầu:
*Khi độ ẩm cao có thể gây nấm mốc cho một số sản phẩm nông nghiệp
và công nghiệp nhẹ, chẳng hạn như trong công nghệp thuốc lá, s ợi dệt, dày da
vv...
Ví dụ:
+ Sản xuất bánh kẹo: Khi độ ẩm cao thì kẹo chảy nước. Độ ẩm thích
hợp cho sản xuất bánh kẹo là φ =50-65%
+ Ngành vi điện tử, bán dẫn: Khi độ ẩm cao làm m ất tính cách đi ện c ủa
các mạch điện.
*Khi độ ẩm thấp sản phẩm sẽ khơ, giịn khơng tốt có thể gây gãy vỡ các
sản phẩm hoặc bay hơi làm giảm chất lượng sản phẩm hoặc hao h ụt tr ọng
lượng.

Ví dụ cơng nghiệp thuốc lá và dệt, khi độ ẩm nhỏ, hơi nước bay hơi
nhiều các sợi thuốc lá, sợi vải quá khô rất dễ gãy. Trong kỹ thu ật ch ế bi ến
thực phẩm, rau quả, độ khô lớn làm bay hơi nước giảm số lượng và chất
lượng thực phẩm.
d, Ảnh hưởng của vận tốc không khí
Tốc độ của khơng khí ảnh hưởng đến sản xuất như sau:
Khi tốc độ lớn: Trong nhà máy dệt, sản xuất gi ấy vv. . s ản ph ẩm nh ẹ sẽ
bay khắp phòng hoặc làm rối sợi. Trong một số trường hợp thì s ản ph ẩm bay
hơi nước nhanhlàm giảm chất lượng và trọng lượng. Ngoài ra tốc độ cao cũng

20


ảnh hưởng đến người làm việc trong phòng đặc biệt các khu v ực nhi ệt đ ộ
thấp.
Vì vậy trong một số xí nghiệp sản xuất người ta cũng qui định tốc đ ộ
khơng khí khơng được vượt q mức cho phép.
Khi tốc độ nhỏ: Tuần hồn gió trong phịng q thấp thì khả năng trao
đổi khơng khí bị hạn chế nên có những ảnh hưởng nhất định. Lượng hơi ẩm
hoặc nhiệt cóthể tích tụ tại một số vùng nhất định trong phịng, ít nhi ều ảnh
hưởng đến con người và chất lượng sản phẩm trong phòng.
1.3. Phân loại điều hịa khơng khí
1.3.1. Phân loại theo mức độ của các hệ thống điều hồ khơng khí
Theo mức độ quan trọng thì hệ thống điều hịa khơng khí được chia làm
3 cấp như sau:
a, Hệ thống điều hịa khơng khí cấp I
Là hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng s ố vi khí h ậu trong
nhà với mọi phạm vi thơng số ngồi tr ời, ngay tại cả ở nh ững th ời đi ểm kh ắc
nghiệt nhất trong năm về mùa Hè lẫn mùa Đông.
b, Hệ thống điều hịa khơng khí cấp II

Là hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng s ố vi khí h ậu trong
nhà với sai số khơng qúa 200 giờ trong 1 năm, tức tương đương khoảng 8 ngày
trong 1 năm. Điều đó có nghĩa là trong 1 năm ở những ngày kh ắc nghi ệt nhất
về mùa Hè và mùa
Đơng hệ thống có thể có sai số nhất định, nhưng số lượng những ngày
đó cũng chỉ xấp xỉ 4 ngày trong một mùa.
c, Hệ thống điều hòa khơng khí cấp III
Hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng s ố tính tốn trong nhà
với sai số không qúa 400 giờ trong 1 năm, tương đương 17 ngày.

21


Khái niệm về mức độ quan trọng mang tính tương đối và không rõ ràng.
Chọn mức độ quan trọng là theo yêu cầu của khách hàng và thực tế cụ th ể của
cơng trình. Tuy nhiên hầu hết các hệ th ống đi ều hoà trên th ực tế đ ược ch ọn là
hệ thống điều hoà cấp III.
Việc chọn cấp của các hệ thống điều hồ khơng khí có ảnh hưởng đ ến
việc chọn các thơng số tính tốn bên ngồi trời trong phần tính tốn cân b ằng
nhiệt và cân bằng ẩm ở chương 3.

1.3.2. Phân loại theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm
Theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm thì hệ thống điều hịa khơng khí
được chia làm 2 loại sau:
a, Hệ thống điều hồ khơng khí kiểu khơ
Khơng khí được xử lý nhiệt ẩm nhờ các thiết bị trao đổi nhiệt ki ểu bề
mặt. Đặc điểm của việc xử lý khơng khí qua các thi ết bị trao đổi nhi ệt ki ểu b ề
mặt là khơng có khả năng làm tăng dung ẩm của khơng khí. Q trình x ử lý
khơng khí qua các thiết bị trao đổi nhi ệt ki ểu bề mặt tuỳ thu ộc vào nhi ệt đ ộ
bề mặt mà dung ẩm không đổi hoặc giảm. Khi nhiệt độ bề mặt thi ết bị nh ỏ

hơn nhiệt độ đọng sương tscủa khơng khí đi qua thì hơi ẩm trong nó sẽ ngưng
tụ lại trên bề mặt của thiết bị, kết quả dung ẩm giảm. Trên thực tế, q trình
xử lý ln ln làm giảm dung ẩm của khơng khí nên gọi là h ệ th ống đi ều hịa
khơng khí kiểu khơ.
b, Hệ thống điều hồ khơng khí kiểu ướt
Khơng khí được xử lý qua các thiết bị trao đổi nhiệt ki ểu h ỗn h ợp.
Trong thiết bị này không khí sẽ hỗn hợp với nước phun đã qua xử lý đ ể trao
đổi nhiệt ẩm. Kết quả quá trình trao đổi nhiệt ẩm có thể làm tăng, giảm ho ặc
duy trì khơng đổi dung ẩm của khơng khí.
1.3.3. Phân loại theo đặc điểm khâu xử lý nhiệt ẩm

22


Theo đặc điểm khâu xử lý nhiệt ẩm thì hệ th ống đi ều hịa khơng khí
được chia làm 3 loại sau:
a, Hệ thống điều hoà cục bộ
Hệ thống điều hòa cục bộ là hệ thống nhỏ, chỉ điều hòa khơng khí trong
một khơng gian hẹp, thường là một phịng.
Kiểu điều hoà cục bộ trên thực tế chủ yếu sử dụng các máy đi ều hoà
dạng cửa sổ (kiểu cũ), máy điều hồ kiểu rời (2 mảnh hay cịn gọi là đi ều hịa
2 cục) và máy điều hồ ghép.
b, Hệ thống điều hồ phân tán
Hệ thống điều hịa phân tán là hệ thống điều hịa khơng khí mà khâu xử
lý nhiệt ẩm phân tán đến nhiều nơi. Có thể ví dụ hệ th ống đi ều hồ khơng khí
kiểu khuyếch tán trên thực tế như hệ thống điều hoà ki ểu VRV (Variable
Refrigerant Volume) , kiểu làm lạnh bằng nước (Water chiller) hoặc k ết h ợp
nhiều kiểu máy khác nhau trong 1 cơng trình.
c, Hệ thống điều hồ trung tâm
Hệ thống điều hoà trung tâm là hệ thống điều hịa khơng khí mà khâu

xử lý khơng khí thực hiện tại một trung tâm sau đó được dẫn theo h ệ th ống
kênh dẫn gió đến các hộ tiêu thụ.
Hệ thống điều hoà trung tâm trên thực tế là máy đi ều hồ d ạng tủ l ớn,
ở đó tiếp nhận khơng khí nhiệt độ cao hút về từ các phịng theo kênh hút khí
nóng riêng.
Khơng khí nóng được xử lý nhiệt ẩm tại tủ máy điều hoà để trở thành
khơng khí mát và sạch bụi rồi lại được dẫn theo hệ thống kênh dẫn khơng khí
mát đến các phịng.
1.3.4. Phân loại theo đặc điểm mơi chất giải nhiệt
Theo đặc điểm mơi chất giải nhiệt thì hệ th ống điều hịa khơng khí

23


được chia làm 2 loại sau:
a, Giải nhiệt bằng gió (air cooled)
Hệ thống điều hòa air cooled là hệ thống điều hòa mà thi ết bị ngưng tụ
được giải nhiệt nhờ khơng khí mơi trường.
Ở tất cả các máy điều hồ cơng suất nhỏ đều giải nhiệt bằng khơng khí
(ví dụ
như máy điều hòa 1 cục, 2 cục, máy điều hòa tủ đứng loại nhỏ).
Hệ thống điều hòa giải nhiệt bằng gió có ưu điểm là kết cấu nhỏ gọn,
đơn giản, chi phí thấp, lắp đặt đơn giản hơn nhiều so với hệ th ống điều hịa
khơng khí giải nhiệt bằng nước. Chỉ cần lắp đặt thêm quạt gió làm mát đ ể
tăng cường trao đổi nhiệt bằng phương pháp đối lưu cưỡng bức giữa môi chất
lạnh ở thiết bị ngưng tụ với khơng khí mơi trường thơng qua vách của dàn ống
có cánh.
Các máy điều hồ cơng suất trung bình có th ể gi ải nhiệt bằng gió ho ặc
nước, hầu hết các máy công suất lớn đều giải nhiệt bằng nước.
b, Giải nhiệt bằng nước (water cooled)

Để nâng cao hiệu quả giải nhiệt các máy công suất l ớn, người ta s ử
dụng nước để giải nhiệt cho thiết bị ngưng tụ.
Đối với các hệ thống điều hòa khơng khí giải nhiệt bằng nước địi hỏi
thêm hệ thống trang bị đi kèm là hệ th ống bơm, tháp gi ải nhi ệt, đường ống
dẫn nước, bể chứa nước lạnh (nước trước khi đi làm mát cho thiết bị ngưng
tụ), bể chứa nước nóng (nước sau khi đi làm mát cho thi ết b ị ngưng t ụ) và h ệ
thống bơm nước sạch bổ sung (do bay hơi, thất thoát nước).
1.3.5. Phân loại theo khả năng xử lý nhiệt
Theo khả năng xử lý nhiệt thì hệ thống điều hịa khơng khí được chia
làm 2 loại sau:

24


Máy điều hoà 1 chiều lạnh (cooled only air conditioner): Là máy đi ều
hịa khơng khí chỉ có khả năng làm lạnh về mùa Hè. Cịn v ề mùa đơng thì máy
điều
Hịa khơng khí đó khơng khả năng sưởi ấm.
Máy điều hồ 2 chiều nóng lạnh (Heat pump air conditioner): Là máy
điều hịa khơng khí có hệ thống van đảo chiều cho phép hoán đổi ch ức năng
của các dàn nóng và lạnh theo 2 mùa khác nhau. Mùa Hè bên trong nhà là dàn
lạnh, bên ngồi là dàn nóng, cịn về mùa đơng sẽ hốn đổi ngược l ại.
Ngồi ra, hệ thống điều hịa khơng khí cịn được phân loại theo m ột s ố
cách như: Theo đặc điểm của máy nén lạnh người ta chia ra các loại máy đi ều
hồ có máy nén piston (reciprocating compressor), trục vít (screw
compressor), kiểu xoắn, ly tâm
(Scroll compressor). Theo đặc điểm, kết cấu và chức năng của các máy
điều hoà sẽ có rất nhiều cách phân loại khác nhau.
1.4. Các thiết bị điều khiển
Để làm nhiệm vụ điều khiển, đóng mở máy trong các mạch đi ện ng ười

ta sử dụng nhiều thiết bị điện khác nhau.
1. Attomat(MCCB)

Để đóng ngắt khơng thường xuyên trong các mạch điện người ta sử
dụng các attomat. Cấu tạo attomat gồm hệ th ống các ti ếp đi ểm có b ộ ph ận
dập hồ quang, bộ phận tự động cắt mạch để bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Bộ
phận cắt mạch điện bằng tác động điện từ theo dòng cực đại. Khi dòng v ượt
quá trị số cho phép chúng sẽ cắt mạch điện để bảo vệ thiết bị.
Như vậy attomat được sử dụng để đóng, ngắt các mạch đi ện và bảo v ệ
thiết bị trong trong trường hợp quá tải.

25