Giáo trình Thiết kế hệ thống điều hòa không khí (Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí Cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƢỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ
KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỰ ĐỘNG HĨA

GIÁO TRÌNH

MƠN HỌC: Thiết kế hệ thống
điều hịa khơng khí

NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH
VÀ ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 979/QĐ-CĐVX-ĐT ngày 12 tháng 12 năm 2019
của Hiệu trƣờng trƣờng Cao đẳng Cơ điện xây dựng Việt Xơ)

Ninh Bình, Năm 2019


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể
đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo hoặc
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Cùng với công cuộc đổi mới cơng nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nƣớc,
kỹ thuật lạnh đang phát triển mạnh mẽ ở Việt Nam. Các hệ thống máy lạnh và
điều hịa khơng khí phục vụ trong đời sống và sản xuất nhƣ: chế biến, bảo quản
thực phẩm, bia, rƣợu, in ấn, điện tử, thông tin, y tế, thể dục thể thao, du lịch...
đang phát huy tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ nền kinh tế, đời sống đi lên.

Giáo trình “Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí ’’ đƣợc biên soạn dùng
cho chƣơng trình dạy nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí đáp ứng
cho hệ Cao đẳng.
Nội dung của giáo trình cung cấp các kiến thức về:
Tính tốn xác định phụ tải hệ thống điều hồ khơng khí, xác định kết cấu
hộ ĐHKK. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hịa và xác định thơng số
tính tốn trong nhà, ngoài trời. Xác định nhiệt thừa, ẩm thừa. Xây dựng sơ đồ
ĐHKK, biểu diễn q trình xử lý khơng khí trên đồ thị I - d hoặc t - d, xác định
cơng suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống.
Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hoà khơng khí. Chọn máy và thiết bị
cho hệ thống ĐHKK: Máy nén, AHU, FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm, quạt, tháp
giải nhiệt. Bố trí thiết bị, tính tốn xác định kích thƣớc hệ thống nƣớc, khơng
khí. Tính tốn đƣờng ống, cách nhiệt, cách ẩm đƣờng ống gió, nƣớc lạnh, tính
và thiết kế lắp đặt hệ thống tiêu âm. Tính tốn, thiết kế hệ thống cung cấp điện
cho hệ thống ĐHKK
Giáo trình đƣợc biên soạn lần đầu nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót.
Chúng tơi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp để giáo trình đƣợc chỉnh sửa và
ngày càng hồn thiện hơn.
Xin trân trọng cám ơn!
Ninh Bình, ngày 10 tháng 2 năm 2019
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Thạc sỹ Phạm Thành Nhơn
2. Ủy viên: Thạc sỹ Phạm Văn Quang
3. Ủy viên: Kỹ sƣ Vũ Thanh Tùng


MỤC LỤC
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN .................................................................................. 0
LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 0
MỤC LỤC ............................................................................................................. 1

GIÁO TRÌNH MƠN HỌC .................................................................................... 2
CHƢƠNG I: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ ........................................................................................................ 4
1. Xác định kết cấu hộ điều hịa khơng khí ........................................................... 4
1.1. Xác định kích thƣớc, kết cấu ngăn che, mặt bằng không gian ĐHKK .......... 4
1.2. Xác định công năng các không gian ĐHKK .................................................. 7
2. Các thông số ban đầu ........................................................................................ 7
2.1. Lựa chọn các thông số vi khí hậu, chọn cấp điều hịa ................................... 7
2.2. Chọn thơng số tính tốn ............................................................................... 13
3. Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sƣơng .............................................. 15
3.1. Xác định lƣợng nhiệt thừa ............................................................................ 15
3.2. Tính ẩm thừa ................................................................................................ 33
3.3. Kiểm tra đọng sƣơng .................................................................................... 34
4. Xây dựng sơ đồ ĐHKK ................................................................................... 35
4.1. Xây dựng sơ đồ ĐHKK trên đồ thị .............................................................. 35
4.2. Xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống ......................... 41
CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ SƠ BỘ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ...... 43
1. Chọn máy và thiết bị cho hệ thống ĐHKK ..................................................... 43
1.1. Chọn máy lạnh cho hệ thống ĐHKK ........................................................... 43
1.2. Chọn thiết bị xử lý khơng khí, dàn nóng, dàn lạnh ...................................... 52
1.3. Chọn bơm, quạt và các thiết bị phụ khác ..................................................... 55
2. Tính tốn xác định kích thƣớc, bố trí thiết bị trên hệ thống nƣớc, khơng khí ....... 62
2.1. Tính tốn xác định số lƣợng, đặc tính thiết bị xử lý nƣớc và khơng khí ..... 62
2.2. Bố trí máy và các thiết bị của hệ thống ĐHKK ........................................... 65
3. Tính tốn thiết kế hệ thống đƣờng ống nƣớc .................................................. 66
4. Tính tốn thiết kế đƣờng ống gió .................................................................... 67
4.1. Các cơ sở lý thuyết tính tốn thiết kế hệ thống đƣờng ống gió ................... 68
4.2. Các vấn đề liên quan đến thiết kế đƣờng ống gió ........................................ 68
4.3. Tính tốn thiết kế đƣờng ống gió ................................................................. 69
5. Thiết kế sơ đồ hệ thống ĐHKK ...................................................................... 72

6. Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hệ thống ĐHKK ................................... 73
6.1. Mạch điện động lực trong hệ thống lạnh ..................................................... 73
6.2. Mạch khởi động sao - tam giác .................................................................... 74
6.3. Mạch điện điều khiển hệ thống lạnh ............................................................ 75
6.4. Mạch bảo vệ áp suất nƣớc và quá dòng bơm, quạt giải nhiệt ...................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 78


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ
Mã mơn học: MH 30
Thời gian thực hiện mơn học: 60 giờ, (Lý thuyết: 18 giờ; Thực hành,thí nghiệm,
thảo luận, bài tập: 38h; Kiểm tra: 4h)
Vị trí, tính chất ý nghĩa và vai trị của mơn học
- Vị trí: Đƣợc bố trí học sau khi đã học xong các mơn học, mô đun kỹ thuật
cơ sở, các môn học, mô đun chuyên môn nghề nhƣ: lạnh cơ bản, hệ thống điều
hồ khơng khí cục bộ, hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm, điện tử chun
ngành.
- Tính chất: Là mơn học chuyên môn bắt buộc của sinh viên hệ cao đẳng.
- Ý nghĩa và vai trị của mơn học: Cung cấp cho sinh viên những kiến thức
về tính tốn thiết kế các hệ thống điều hịa khơng khí trong đời sống.
Mục tiêu của mơn học
- Kiến thức:
+ Trình bày đƣợc phƣơng pháp tính tốn tải hệ thống ĐHKK;
+ Thiết lập đƣợc sơ đồ hệ thống và sơ đồ nguyên lý ĐHKK.
- Kỹ năng:
+ Tính sơ bộ đƣợc nhiệt thừa, ẩm thừa, xác định đƣợc cơng suất lạnh,
năng suất gió của hệ thống, xác định đƣợc số lƣợng, chủng loại máy và thiết bị;
+ Tính tốn, lựa chọn đƣợc máy và trang thiết bị cho hệ thốnhg điều hịa
khơng khí;

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+Ứng dụng các kiến thức đã học để tập sự giải quyết nhiệm vụ cụ thể
đƣợc giao.
+ Có tinh thần yêu nghề, ham học hỏi;
+ Rèn luyện đƣợc tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác.
Nội dung của mơn học
Thời gian (giờ)
Tổng
Lý
Thực
Kiểm
Số
số
thuyết hành, thí
tra
Tên chƣơng, mục
TT
nghiệm,
thảo luận,
bài tập
1 Chƣơng 1: Tính tốn xác định 29
9.5
17.5
2
phụ tải hệ thống điều hồ
khơng khí
1. Xác định kết cấu hộ ĐHKK
1
1
1.1. Xác định kích thƣớc, kết cấu

ngăn che, mặt bằng không gian
ĐHKK
1.2. Xác định công năng các
không gian ĐHKK


2

2. Các thông số ban đầu
2.1. Lựa chọn các thông số vi khí
hậu, chọn cấp điều hịa
2.2. Chọn thơng số tính tốn
3. Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm
tra đọng sƣơng
3.1. Tính nhiệt thừa
3.2. Tính ẩm thừa
3.3. Kiểm tra đọng sƣơng
4. Xây dựng sơ đồ ĐHKK
4.1. Xây dựng sơ đồ ĐHKK trên
đồ thị
4.2. Xác định cơng suất
lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ
thống
5. Kiểm tra
Chƣơng 2: Thiết sơ bộ hệ
thống điều hoà khơng khí.
1. Chọn máy và thiết bị cho hệ
thống ĐHKK
1.1. Chọn máy lạnh cho hệ thống
ĐHKK

1.2. Chọn thiết bị xử lý khơng
khí, dàn nóng, dàn lạnh
1.3. Chọn bơm, quạt và các thiết
bị phụ khác
2. Tính tốn xác định kích thƣớc,
bố trí thiết bị trên hệ thống nƣớc,
khơng khí
2.1. Tính tốn xác định số lƣợng,
đặc tính thiết bị xử lý nƣớc và
khơng khí
2.2. Bố trí máy và các thiết bị
của hệ thống ĐHKK
3. Tính tốn thiết kế hệ thống
đƣờng ống nƣớc
4. Tính tốn thiết kế đƣờng ống
gió
5. Thiết kế sơ đồ hệ thống
ĐHKK
6. Thiết kế hệ thống cung cấp
điện cho hệ thống ĐHKK
7. Kiểm tra.
Cộng

3

3

14

3

11

9

2.5

6.5

2
31

8.5

20.5

8

3

5

4

2

2

4

1

3

4.5

1

3.5

4.5

1

3.5

4

0.5

3.5

2
60

18

38

2

2

2
4


CHƢƠNG I: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA
KHƠNG KHÍ
Mã chƣơng: MH30 - 01
Giới thiệu:
Việc tính tốn, thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hòa khơng khí là cơng
việc cần thiết giúp cho chúng ta có thể lựa thể chọn đƣợc hệ thống điều hịa
thích hợp, chọn máy và thiết bị của hệ thống đầy đủ, chính xác, đạt hiệu quả
kinh tế cao cả về vốn đầu tƣ thiết bị cũng nhƣ giá vận hành, bảo dƣỡng, sửa
chữa sau này.
Mục tiêu:
- Xác định kết cấu hộ ĐHKK: Xác định kích thƣớc, kết cấu ngăn che,
mặt bằng không gian ĐHKK;
- Xác định công năng các không gian ĐHKK. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn,
chọn cấp điều hịa và xác định thơng số tính tốn trong nhà, ngồi trời;
- Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sƣơng;
- Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý khơng khí trên đồ thị I
- d hoặc t - d, xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống.
Nội dung:
1. Xác định kết cấu hộ điều hịa khơng khí
1.1. Xác định kích thƣớc, kết cấu ngăn che, mặt bằng không gian ĐHKK
a. Xác định đặc điểm cơng trình
- Quy mơ cơng trình, đặc điểm kiến trúc, hƣớng xây dựng;
- Tầm quan trọng của điều hòa khơng khí đối với cơng trình, chọn cấp
điều hịa phù hợp.

- Đặc điểm về mặt bằng xây dựng cơng trình với các bản vẽ xây dựng
kèm theo .
- Cảnh quan và môi trƣờng xung quanh (Nhƣ vƣờn hoa, bể bơi, quảng
trƣờng tƣợng đài, bồn phun nƣớc ...)
- Đặc điểm về mục đích sử dụng: Điều hịa tiện nghi hoặc cơng nghệ.
+ Nếu là điều hịa tiện nghi cần phân tích sâu nhƣ nhà ở, khách sạn, văn
phòng, triển làm, hội trƣờng, cơ quan, y tế, bệnh viện, nhà hát, rạp chiếu phim,
nhà hàng ...
+ Nếu là điều hịa cơng nghệ phục vụ công nghệ nhƣ vải sợi, may mặc, da
giầy, in ấn, vi tính, viễn thơng, bƣu điện, chè, thuốc lá ...
- Đặc điểm về trang thiết bị nội thất
- Đặc điểm về các nguồn phát nhiệt nhƣ chiếu sáng, động cơ, máy tính,
máy văn phịng, quạt gió, bức xạ ...
- Đặc điểm về cấu trúc bao che và tổn thất nhiệt vào nhà
- Đặc điểm về thay đổi tải lạnh, tải nhiệt của cơng trình nhƣ thay đổi số
ngƣời trong cơng trình, sử dụng điều hịa cả ngày lẫn đêm hay theo giờ hành
chính, hoặc điều hịa hàng ngày hay chỉ diễn ra khi có hội họp...
- Đặc điểm về vận hành và sử dụng thiết bị điều hòa (Cả năm hay theo
mùa, vận hành toàn bộ hay theo khu vực ...)
- Đặc điểm khí hậu vùng xây dựng cơng trình có thể tra theo bảng


Bảng 1.1. Nhiệt độ, độ ẩm dùng để tính tốn hệ thống lạnh của các địa
phƣơng trên cả nƣớc


b. Xác định kích thƣớc, kết cấu
- Kích thƣớc khơng gian ĐHKK (dài x rộng x cao )
- Kích thƣớc kết cấu ngăn che (Kích thƣớc tƣờng bao che, cửa sổ, cửa đi,
tƣờng ngăn ... ) ( dài x cao ), ( cao x rộng ).

- Kích thƣớc mặt bằng không gian ĐHKK (dài x rộng ).


1.2. Xác định công năng các không gian ĐHKK
Trong hệ thống điều hịa khơng khí cần đảm bảo tiện nghi, thỏa mãn u
cầu vi khí hậu nhƣng khơng đƣợc làm ảnh hƣởng đến kết cấu xây dựng và trang
trí nội thất bên trong tòa nhà cũng nhƣ cảnh quan sân, vƣờn, bể bơi bên ngồi
tịa nhà. Hệ thống điều hịa khơng khí cần đáp ứng các chỉ tiêu cơ bản sau của
điều hịa tiện nghi:
- Đảm bảo các thơng số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của khơng khí theo tiêu
chuẩn tiện nghi của TCVN nhƣng cần chú ý mở rộng khoảng điều chỉnh nhiệt
độ và độ ẩm ở các phịng đặc biệt dành cho khách quốc tế.
- Lƣợng khí tƣơi cần đảm bảo mức tối thiểu là 20 m3/h cho một ngƣời .
- Khơng khí tuần hồn trong nhà phải đƣợc thơng thống hợp lý và có quạt
thải trên tum, tránh hiện tƣợng khơng khí từ các khu vệ sinh lan truyền vào hành
lang và vào phòng. Tránh hiện tƣợng khơng khí ẩm từ ngồi vào gây hiện tƣợng
đọng sƣơng trong phòng và trên bề mặt thiết bị.
- Thiết kế các vùng đệm nhƣ sảnh và hành lang để tránh sốc nhiệt do
chênh nhiệt độ quá lớn giữa trong và ngồi nhà .
- Hệ thống điều hịa khơng khí cần có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh
và sƣởi tự động nhằm tiết kiệm chi phí vận hành. Hệ thống lạnh và sƣởi trong
phịng tự động ngắt hồn tồn khi khách mang chìa khóa cửa đi ra khỏi phịng.
Có thể kết hợp cả với đèn chiếu sáng và bình nóng lạnh.
- Bố trí hợp lý các hệ thống phụ nhƣ lấy gió tƣơi, xả gió thải, thải nƣớc
ngƣng từ các FCU.
- Do tính quan trọng của cơng trình nên cần thiết kế hệ thống sƣởi mùa đông.
- Các thiết bị của hệ thống cần có độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, đảm
bảo mỹ quan cơng trình.
2. Các thông số ban đầu
2.1. Lựa chọn các thông số vi khí hậu, chọn cấp điều hịa

2.1.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con ngƣời. Cơ thể con
o
ngƣời có nhiệt độ là tct = 37 C. Trong quá trình vận động cơ thể con ngƣời luôn
luôn toả ra nhiệt lƣợng qtỏa. Lƣợng nhiệt do cơ thể toả ra phụ thuộc vào cƣờng
độ vận động. Để duy trì thân nhiệt cơ thể thƣờng xuyên trao đổi nhiệt với mơi
trƣờng. Sự trao đổi nhiệt đó sẽ biến đổi tƣơng ứng với cƣờng độ vận động. Có 2
hình thức trao đổi nhiệt với mơi trƣờng xung quanh.
+ Truyền nhiệt:
Truyền nhiệt từ cơ thể con ngƣời vào môi trƣờng xung quanh dƣới 3 cách:
dẫn nhiệt, đối lƣu và bức xạ. Nói chung nhiệt lƣợng trao đổi theo hình thức
truyền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào độ chênh nhiệt độ giữa cơ thể và môi trƣờng
xung quanh. Lƣợng nhiệt trao đổi này gọi là nhiệt hiện. Ký hiệu qh
Khi nhiệt độ môi trƣờng tmt nhỏ hơn thân nhiệt, cơ thể truyền nhiệt cho
môi trƣờng, khi nhiệt độ môi trƣờng lớn hơn thân nhiệt thì cơ thể nhận nhiệt từ
mơi trƣờng. Khi nhiệt độ môi trƣờng bé, ∆t = tct - tmt lớn, qh lớn, cơ thể mất
nhiều nhiệt nên có cảm giác lạnh và ngƣợc lại khi nhiệt độ môi trƣờng lớn khả
năng thải nhiệt ra môi trƣờng giảm nên có cảm giác nóng. Nhiệt hiện q h phụ
thuộc vào ∆t = tct - tmt và tốc độ chuyển động của khơng khí. Khi nhiệt độ mơi


trƣờng khơng đổi, tốc độ khơng khí ổn định thì qh không đổi. Nếu cƣờng độ vận
động của con ngƣời thay đổi thì lƣợng nhiệt hiện q h khơng thể cân bằng với
lƣợng nhiệt do cơ thể sinh ra. Để thải hết nhiệt lƣợng do cơ thể sinh ra, cần có
hình thức trao đổi thứ 2, đó là toả ẩm.
+ Tỏa ẩm:
Ngồi hình thức truyền nhiệt cơ thể cịn trao đổi nhiệt với môi trƣờng
xung quanh thông qua tỏa ẩm. Tỏa ẩm có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ
và khi nhiệt độ mơi trƣờng càng cao thì cƣờng độ càng lớn. Nhiệt năng của cơ
thể đƣợc thải ra ngoài cùng với hơi nƣớc dƣới dạng nhiệt ẩn, nên lƣợng nhiệt

này đƣợc gọi là nhiệt ẩn - Ký hiệu qa.
Ngay cả khi nhiệt độ môi trƣờng lớn hơn 37 oC, cơ thể con ngƣời vẫn thải
đƣợc nhiệt ra mơi trƣờng thơng qua hình thức tỏa ẩm, đó là thốt mồ hơi. Ngƣời
ta đã tính đƣợc rằng cứ thốt 1 g mồ hơi thì cơ thể thải đƣợc một lƣợng nhiệt
xấp xỉ 2500J. Nhiệt độ càng cao, độ ẩm mơi trƣờng càng bé thì mức độ thốt mồ
hơi càng nhiều.
Nhiệt ẩn có giá trị càng cao khi hình thức thải nhiệt bằng truyền nhiệt
không thuận lợi.
Tổng nhiệt lƣợng truyền nhiệt và tỏa ẩm phải đảm bảo luôn luôn bằng
lƣợng nhiệt do cơ thể sản sinh ra.
Mối quan hệ giữa 2 hình thức phải ln ln đảm bảo:
qtỏa = qh + qa

Đây là một phƣơng trình cân bằng động, giá trị của mỗi một đại lƣợng
trong phƣơng trình có thể thay đổi tuỳ thuộc vào cƣờng độ vận động, nhiệt độ,
độ ẩm, tốc độ chuyển động của khơng khí mơi trƣờng xung quanh...vv.
Nếu vì một lý do gì đó mất cân bằng thì sẽ gây rối loạn và sinh đau ốm.
Nhiệt độ thích hợp nhất đối với con ngƣời nằm trong khoảng 22 – 27oC.
Bảng 1.2. Thơng số vi khí hậu tiện nghi ứng với trạng thái lao động
Trạng thái lao
Mùa Hè
Mùa Đông
o
o
động
V, m/s
v, m/s
,%
,%
tC

tC

Nghỉ ngơi
22 - 24 60 - 75 0,1-0,3 24 - 27 60 - 75 0,3-0,5
Lao động nhẹ 22 - 24 60 - 75 0,3-0,5 24 - 27 60 - 75 0,5-0,7
Lao động vừa 20 - 22 60 - 75 0,3-0,5 23 - 26 60 - 75 0,7-1,0
Lao động nặng 18 - 20 60 - 75 0,3-0,5 22 - 25 60 - 75 0,7-1,5
2.1.2. Độ ẩm tƣơng đối
Độ ẩm tƣơng đối có ảnh hƣởng quyết định tới khả năng thốt mồ hơi vào
trong mơi trƣờng khơng khí xung quanh. Q trình này chỉ có thể tiến hành khi
φ < 100%. Độ ẩm càng thấp thì khả năng thốt mồ hơi càng cao, cơ thể cảm
thấy dễ chịu. Độ ẩm quá cao, hay quá thấp đều không tốt đối với con ngƣời.
Độ ẩm cao:
Khi độ ẩm tăng lên khả năng thốt mồ hơi kém, cơ thể cảm thấy rất nặng
nề, mệt mỏi và dễ gây cảm cúm. Ngƣời ta nhận thấy ở một nhiệt độ và tốc độ
gió không đổi khi độ ẩm lớn khả năng bốc mồ hơi chậm hoặc khơng thể bay hơi
đƣợc, điều đó làm cho bề mặt da có lớp mồ hơi nhớp nháp.
Độ ẩm thấp:


Khi độ ẩm thấp mồi hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô, gây nứt nẻ chân tay,
môi ...vv. Nhƣ vậy độ ẩm quá thấp cũng không tốt cho cơ thể. Độ ẩm thích hợp
đối với cơ thể con ngƣời nằm trong khoảng tƣơng đối rộng φ = 50 - 70%.

Hình 1.1. Giới hạn miền mồ hơi trên da

2.1.3. Tốc độ khơng khí
Tốc độ khơng khí xung quanh có ảnh hƣởng đến cƣờng độ trao đổi nhiệt và trao
đổi chất (thốt mồ hơi) giữa cơ thể con ngƣời với mơi trƣờng xung quanh. Khi tốc độ
lớn cƣờng độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên. Vì vậy khi đứng trƣớc gió ta cảm thấy mát và

thƣờng 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 thể mất nhiệt gây cảm
giác lạnh.
Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cƣờng độ lao
động, độ ẩm, trạng thái sức khỏe của mỗi ngƣời. . .vv.
Trong kỹ thuật điều hịa khơng khí ngƣời ta chỉ quan tâm tốc độ gió trong
vùng làm việc, tức là vùng dƣới 2 m kể từ sàn nhà. Đây là vùng mà một ngƣời
bất kỳ khi đứng trong phòng đều lọt thỏm vào trong khu vực đó.

Hình 1.2. Giới hạn vùng làm việc
Bảng 1.3. Tốc độ tính tốn của khơng khí trong phịng
Nhiệt độ khơng khí,oC
Tốc độ ωk, m/s
16 ÷ 20
< 0,25
21 ÷ 23
0,25 ÷ 0,3
24 ÷ 25
0,4 ÷ 0,6
26 ÷ 27
0,7 ÷ 1,0
28 ÷ 30
1,1 ÷ 1,3
> 30
1,3 ÷


Theo TCVN 5687:1992 tốc độ khơng khí bên trong nhà đƣợc quy định theo bảng
Bảng 1.4. Tốc độ khơng khí trong nhà qui định theo TCVN 5687: 2010
Loại vi khí hậu

Mùa Hè
Mùa Đơng
Vi khí hậu tự nhiên
≥ 0,5 m/s
≤ 0,1 m/s
Vi khí hậu nhân tạo
0,3 m/s
0,05
2.1.4. Nồng độ các chất độc hại
Khi trong khơng khí có các chất độc hại chiếm một tỷ lệ lớn thì nó sẽ có
ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời. Mức độ tác hại của mỗi một chất tùy thuộc
vào bản chất chất khí, nồng độ của nó trong khơng khí, thời gian tiếp xúc của
con ngƣời, tình trạng sức khỏe ...vv.
Các chất độc hại bao gồm các chất chủ yếu sau:
Bụi:
Bụi ảnh hƣởng đến hệ hô hấp. Tác hại của bụi phụ thuộc vào bản chất bụi,
nồng độ và kích thƣớc của nó. Kích thƣớc 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 lớn thì khả năng khử dễ dàng hơn nên ít ảnh hƣởng đến con ngƣời.
Bụi có 2 nguồn gốc hữu cơ và vơ cơ.
- Khí CO2, SO2:
Các khí này khơng độc, nhƣng khi nồng độ của chúng lớn thì sẽ làm giảm
nồng độ O2 trong khơng khí, gây nên cảm giác mệt mỏi. Khi nồng độ quá lớn có
thể dẫn đến ngạt thở.
Các chất độ hại khác:
Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt trong khơng khí có thể có lẫn các
chất độc hại nhƣ NH3, Clo . . vv là những chất rất có hại đến sức khỏe con
ngƣời. Cho tới nay khơng có tiêu chuẩn chung để đánh giá mức độ ảnh hƣởng
tổng hợp của các chất độc hại trong khơng khí.
Tuy các chất độc hại có nhiều nhƣng trên thực tế trong các cơng trình dân

dụng chất độc hại phổ biến nhất đó là khí CO2 do con ngƣời thải ra trong q
trình hơ hấp. Vì thế trong kỹ thuật điều hoà ngƣời ta chủ yếu quan tâm đến nồng
độ CO2. Để đánh giá mức độ ô nhiểm ngƣời ta dựa vào nồng độ CO 2 có trong
khơng khí.
Bảng 1.5 trình bày mức độ ảnh hƣởng của nồng độ CO 2 trong khơng
khí. Theo bảng này khi nồng độ CO 2 trong khơng khí chiếm 0,5% theo thể
tích là gây nguy hiểm cho con ngƣời. Nồng độ cho phép trong khơng khí là
0,15% theo thể tích.
Bảng 1.5. Ảnh hƣởng của nồng độ CO2 trong khơng khí
Nồng độ CO2
Mức độ ảnh hƣởng
% thể tích
0,07
- Chấp nhận đƣợc ngay cả khi có nhiều ngƣời trong phịng
0,10
- Nồng độ cho phép trong trƣờng hợp thông thƣờng
0,15
- Nồng độ cho phép khi dùng tính tốn thơng gió
0,20 - 0,50
- Tƣơng đối nguy hiểm
> 0,50
- Nguy hiểm
4÷5
- Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nhịp thở gia


8

-

-

-

-

tăng. Nếu hít thở trong mơi trƣờng này kéo dài thì có thể gây
ra nguy hiểm.
- Nếu thở trong mơi trƣờng này kéo dài 10 phút thì mặt đỏ
bừng và đau đầu
- Hết sức nguy hiểm có thể dẫn tới tử vong.

18 hoặc lớn
hơn
Nồng độ các chất khí độc hại và bụi trong khơng khí xung quanh phải
tn thủ theo TCVN 5937 : 2005 và TCVN 5938 : 2005.
2.1.5. Độ ồn
Độ ồn ảnh hƣởng đến con ngƣời thông qua các nhân tố sau:
Ảnh hƣởng đến sức khoẻ:
Ngƣời ta phát hiện ra rằng khi con ngƣời làm việc lâu dài trong khu vực
có độ ồn cao thì lâu ngày cơ thể sẽ suy sụp, có thể gây một số bệnh nhƣ: Stress,
bồn chồn và gây các rối loạn gián tiếp khác. Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần
kinh và sức khoẻ của con ngƣời.
- Ảnh hƣởng đến mức độ tập trung vào công việc hoặc đơn giản hơn là gây
sự khó chịu cho con ngƣời:
Ví dụ các âm thanh của quạt trong phòng thƣ viện nếu quá lớn sẽ làm mất
tập trung của ngƣời đọc và rất khó chịu. Độ ồn trong các phịng ngủ phải nhỏ
khơng gây ảnh hƣởng đến giấc ngủ của con ngƣời, nhất là những ngƣời lớn tuổi.
Ảnh hƣởng đến chất lƣợng công việc:
Chẳng hạn trong các phòng Studio của các đài phát thanh và truyền hình,

địi hỏi độ ồn rất thấp, dƣới 30 dB. Nếu độ ồn cao sẽ ảnh hƣởng đến chất lƣợng
âm thanh.
Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế
một hệ thống điều hòa khơng khí. Đặc biệt các hệ thống điều hồ cho các đài
phát thanh, truyền hình, các phịng studio, thu âm thu lời thì yêu cầu về độ ồn là
quan trọng nhất.
2.1.6. Chọn cấp điều hòa
Theo mức độ quan trọng của các hệ thống điều hoà: Ngƣời ta chia ra làm 3
cấp nhƣ sau:
- Hệ thống điều hịa khơng khí cấp I:
Là hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng số vi khí hậu trong
nhà với mọi phạm vi thơng số ngồi trời, ngay tại cả ở những thời điểm khắc
nghiệt nhất trong năm về mùa Hè lẫn mùa Đơng.
Hệ thống điều hịa khơng khí cấp II:
Là hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng số vi khí hậu trong
nhà với sai số khơng qúa 200 giờ trong 1 năm, tức tƣơng đƣơng khoảng 8 ngày
trong 1 năm. Điều đó có nghĩa trong 1 năm ở những ngày khắc nghiệt nhất về
mùa Hè và mùa Đơng hệ thống có thể có sai số nhất định, nhƣng số lƣợng
những ngày đó cũng chỉ xấp xỉ 4 ngày trong một mùa.
Hệ thống điều hịa khơng khí cấp III:
Hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng số tính tốn trong nhà với
sai số khơng qúa 400 giờ trong 1 năm, tƣơng đƣơng 17 ngày.


Khái niệm về mức độ quan trọng mang tính tƣơng đối và không rõ ràng.
Chọn mức độ quan trọng là theo yêu cầu của khách hàng và thực tế cụ thể của
cơng trình. Tuy nhiên hầu hết các hệ thống điều hoà trên thực tế đƣợc chọn là hệ
thống điều hồ cấp III
* Khi chọn cấp điều hịa cần chọn phụ thuộc vào các yêu cầu sau:
- Yêu cầu về sự quan trọng của điều hịa khơng khí đối với cơng trình

- u cầu của chủ đầu tƣ
- Khả năng vốn đầu tƣ ban đầu
Đối với hầu hết các công trình dân dụng nhƣ điều hịa khơng khí khách
sạn, văn phòng, nhà ở, siêu thị, hội trƣờng, rạp hát, rạp chiếu bóng ... chỉ cần
chọn điều hịa khơng khí cấp III. Các cơng trình quan trọng nhƣ khách sạn 4 - 5
sao, bệnh viện quốc tế nên chọn điều hòa cấp II.
Đặc biệt điều hòa cấp I chỉ áp dụng cho những cơng trình điều hịa tiện
nghi đặc biệt quan trọng hoặc các cơng trình điều hịa cơng nghệ u cầu đặc
biệt nghiêm ngặt nhƣ Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh, điều hịa cơng nghệ cho điện
tử, quang học, cơ khí chính xác...
Nói chung, khi chúng ta chọn cấp điều hịa khơng khí cho cơng trình chỉ là
phƣơng pháp chọn số liệu ban đầu để thiết kế.
Việc chọn cấp của các hệ thống điều hồ khơng khí có ảnh hƣởng đến việc
chọn các thơng số tính tốn 0 tốn tải nhiệt đƣợc căn cứ vào tầm quan trọng của
cơng trình, tức là tùy thuộc vào cấp của hệ thống điều hịa khơng khí lấy theo
TCVN 5687- 992 nhƣ bảng 1.5 dƣới đây:
Bảng 1.6. Nhiệt độ và độ ẩm tính tốn ngồi trời

Trong đó:
tmax , tmin Nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệt đối trong năm đo lúc 13 ÷ 15 giờ
t

tb

,t
max

tb

min

Nhiệt độ của tháng nóng nhất, lạnh nhất trong năm


Hình 1.3. Thơng số tính tốn bên ngồi trời
2.2. Chọn thơng số tính tốn
Để tính tốn thiết kế hệ thống ĐHKK cần xác định trƣớc các trạng thái
khơng khí trong nhà và ngoài trời. Thƣờng chỉ quan tâm đến nhiệt độ và độ ẩm
tƣơng đối - đƣợc gọi chung là thơng số tính tốn.
2.2.1. Thơng số tính tốn khơng khí trong nhà
Kí hiệu nhiệt độ tính tốn khơng khí trong nhà là t T; của độ ẩm tƣơng đối
tính tốn là T.
Các thông số tT, T đƣợc chọn tuỳ theo từng đối tƣợng phù hợp với yêu cầu
vệ sinh và u cầu cơng nghệ có xét tới u cầu về kinh tế.
a. Đối với hệ thống ĐHKK dùng cho nơi công cộng (rạp hát, hội trường, rạp
chiếu phim, thư viện, ...)
Chọn tT, T theo yêu cầu vệ sinh. Nếu điều kiện kinh tế cho phép thì chọn
gần với điều kiện tiện nghi càng tốt. Trị số tT, T đƣợc chọn theo mùa.
Mùa nóng ở nƣớc ta có nhệt độ và độ ẩm khơng khí ngồi trời khá cao mà
ít có điều kiện xây dựng phịng đệm (là khoảng khơng gian có điều hồ khơng
khí chút ít để giảm chênh lệch nhiệt độ đột ngột khi đi từ ngoài trời vào phịng
hoặc khi đi ra). Vì vậy khơng nên chọn nhiệt độ tính tốn trong nhà gây chênh
lệch nhiệt độ trong – ngoài nhà quá lớn. Thƣờng chọn nhƣ sau:
Độ ẩm tƣơng đối T khơng cần duy trì cố định, cho phép dao động từ 35%
đến 70% (với các mùa trong năm đều nhƣ vậy);
Khi ngồi trời có nhiệt độ lớn hơn 36C, nhiệt độ tT chọn 28  30C,
nhƣng không quá 30C;
Khi nhiệt độ mùa nóng nhỏ hơn 36C, nhiệt độ tT chọn 24  27C.
Mùa lạnh ở nƣớc ta chỉ có ở các tỉnh phía Bắc và nói chung nhiệt độ ngồi
trời ít khi q thấp. Nhân dân ta có tập quán ăn mặc quần áo ấm cả khi ở trong

phịng, vì vậy nhiệt độ tính tốn trong nhà mùa đông đƣợc chọn không cao lắm
để tiết kiệm năng lƣợng sƣởi ấm. Có thể chọn t T = 22  24C, T = 40  70%.
Có thể tham khảo đồ thị miền tiện nghi (h.1.8) để chọn trị số t T, T cho hợp lí


(chú ý, không chọn trị số T mùa đông lớn vì khi có sƣởi ấm muốn duy trì độ ẩm
lớn ở trong nhà sẽ tốn nhiều năng lƣợng hơn).
b. Đối với các xí nghiệp cơng nghiệp hoặc các gian máy cần duy trì chế độ nhiệt
ẩm thích hợp
Trị số tT, T đƣợc chọn theo u cầu cơng nghệ, cịn điều kiện tiện nghi cho
để tham khảo. Các thông số tT, T thích hợp với một số ngành sản xuất và đối
với sản xuất sợi dệt đƣợc cho trong bảng phụ lục.
2.2.2. Thơng số tính tốn ngồi trời
Có nhiều quan điểm khác nhau khi chọn thơng số tính tốn của khơng khí
ngồi trời.
Trƣớc đây, theo các tài liệu của Liên Xơ (cũ) ngƣời ta thƣờng quen chọn
nhiệt độ tính tốn ngồi trời theo cấp ĐHKK. Nhƣ đã biết, hệ thống ĐHKK
đƣợc phân thành ba cấp:
- Đối với hệ thống cấp I:
Mùa nóng chọn tN = tmax; N = (tmax)
Mùa lạnh chọn tN = tmin; N = (tmin);
Đối với hệ thống cấp II:
Mùa nóng chọn tN = 0,5(tmax + ttbmax); N = 0,5 [(tmax) + (ttbmax)]
Mùa lạnh chọn tN = 0,5(tmin + ttbmin); N = 0,5 [(tmin) + (ttbmin)]
Đối với hệ thống cấp III:
Mùa nóng chọn tN = ttbmax; N = (ttbmax)
Mùa lạnh chọn tN = ttbmin; N = (ttbmin).
Trong các công thức:
tmax , tmin : là nhiệt độ cao nhất tuyệt đối;
ttbmax và ttbmin là nhiệt độ cực đại trung bình của tháng nóng nhất (tháng 6)

và cực tiểu trung bình của tháng lạnh nhất (tháng 1);
 (tmax) và  (tmin) là độ ẩm tƣơng ứng nhiệt độ cao nhất và thấp nhất tuyệt đối;
 (ttbmax) và  (ttbmin) là độ ẩm tƣơng ứng nhiệt độ trung bình của tháng
nóng nhất và tháng lạnh nhất.
Ví dụ : Xác định độ ẩm trên đồ thị I - d

Hình 1.4. Phương pháp xác định độ ẩm lúc 13 đến 15h theo chỉ dẫn của TCVN
5687 – 1992 từ các số liệu của TCVN 4088 – 85


Xác định giao điểm A của ttbmin và tb.
Xác định giao điểm B của d = const qua A và t = 0,5. (ttbmax + ttbmin).
Độ ẩm tƣơng đối qua B là độ ẩm lúc 13 đến 15h cần tìm.
3. Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sƣơng
* Phương trình cân bằng nhiệt:
Xét một hệ nhiệt động bất kỳ, hệ luôn luôn chịu tác động của các nguồn
nhiệt bên ngồi và bên trong. Các tác động đó ngƣời ta gọi là các nhiễu loạn về
nhiệt. Thực tế các hệ nhiệt động chịu tác động của các nhiễu loạn sau:
- Nhiệt tỏa ra từ các nguồn nhiệt bên trong hệ gọi là các nguồn nhiệt toả:
ΣQtỏa
- Nhiệt truyền qua kết cấu bao che gọi là nguồn nhiệt thẩm thấu: ΣQtt
Tổng hai thành phần trên gọi là nhiệt thừa:
QT = ΣQtỏa + ΣQtt
Để duy trì chế độ nhiệt ẩm trong khơng gian điều hồ, trong kỹ thuật điều
hồ khơng khí nguời ta phải cấp tuần hồn cho hệ một lƣợng khơng khí có lƣu
lƣợng L (kg/s) ở trạng thái V(tV, φV) nào đó và lấy ra cũng lƣợng nhƣ vậy nhƣng
ở trạng thái T(tT,φT). Nhƣ vậy lƣợng khơng khí này đã lấy đi từ phịng một
lƣợng nhiệt bằng QT. Ta có phƣơng trình cân bằng nhiệt nhƣ sau:
QT = Lq.(IT – IV)
* Phương trình cân bằng ẩm

Tƣơng tự nhƣ trong hệ ln ln có các nhiễu loạn về ẩm:
- Ẩm tỏa ra từ các nguồn bên trong hệ: ΣWtỏa
- Ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che: ΣWtt
Tổng hai thành phần trên gọi là ẩm thừa:
WT   Wtoa   Wtt

Để hệ cân bằng ẩm và có trạng thái khơng khí trong phịng khơng đổi
T(tT, φT) nguời ta phải ln ln cung cấp cho hệ một lƣợng khơng khí có lƣu
lƣợng L (kg/s) ở trạng thái V(tV, φV).
Nhƣ vậy lƣợng khơng khí này đã lấy đi từ phịng một lƣợng ẩm bằng WT.
Ta có phƣơng trình cân bằng ẩm nhƣ sau: WT = LW. (dT – dV)
3.1. Xác định lƣợng nhiệt thừa
3.1.1. Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1
a. Nhiệt tỏa ra từ thiệt bị dẫn động bằng động cơ điện Q1
Máy móc sử dụng điện gồm 2 cụm chi tiết là động cơ điện và cơ cấu dẫn
động. Tổn thất của các máy bao gồm tổn thất ở động cơ và tổn thất ở cơ cấu dẫn
động. Theo vị trí tƣơng đối của 2 cụm chi tiết này ta có 3 trƣờng hợp có thể xảy ra:
- Trƣờng hợp 1:
Động cơ và chi tiết dẫn động nằm hồn tồn trong khơng gian điều hồ.
Tồn bộ năng lƣợng cung cấp cho động cơ đều đƣợc biến thành nhiệt
năng và trao đổi cho khơng khí trong phịng. Nhƣng do cơng suất N đƣợc tính là
cơng suất đầu ra nên năng lƣợng mà động cơ tiêu thụ là:
q1 = N/η
- Trƣờng hợp 2:
Động cơ nằm bên ngoài, chi tiết dẫn động nằm bên trong


q1 = N

- Trƣờng hợp 3:

Động cơ nằm bên trong, chi tiết dẫn động nằm bên ngồi. Nhiệt do máy
móc toả ra chỉ dƣới dạng nhiệt hiện.
Trong trƣờng hợp này phần nhiệt năng do động cơ toả ra bằng năng lƣợng đầu
vào trừ cho phần toả ra từ cơ cấu cơ chuyển động:
N1  
q1 

Gọi N và η là công suất và hiệu suất của động cơ điện. Công suất của
động cơ điện N thƣờng là cơng suất tính ở đầu ra của động cơ.
Để tiện lợi cho việc tra cứu tính tốn, tổn thất nhiệt cho các động cơ có
thể tra cứu cụ thể cho từng trƣờng hợp trong bảng dƣới đây:


Cần lƣu ý là năng lƣợng do động cơ tiêu thụ đang đề cập là ở chế độ định
mức. Tuy nhiên trên thực tế động cơ có thể hoạt động non tải hoặc q tải. Vì
thế để chính xác hơn cần tiến hành đo cƣờng độ dòng điện thực tế để xác định
công suất thực.
b. Nhiệt toả ra từ thiết bị điện
Ngoài các thiết bị đƣợc dẫn động bằng các động cơ điện, trong phịng có
thể trang bị các dụng cụ sử dụng điện khác nhƣ: Ti vi, máy tính, máy in, máy
sấy tóc ...vv. Đại đa số các thiết bị điện chỉ phát nhiệt hiện.
Đối với các thiết bị điện phát ra nhiệt hiện thì nhiệt lƣợng toả ra bằng
chính cơng suất ghi trên thiết bị.
Khi tính tốn tổn thất nhiệt do máy móc và thiết bị điện phát ra cần lƣu ý
khơng phải tất cả các máy móc và thiết bị điện cũng đều hoạt động đồng thời.
Để cho công suất máy lạnh không quá lớn, cần phải tính đến mức độ hoạt động
đồng thời của các động cơ.
Trong trƣờng hợp tổng quát:
Q1 = Σq1.Ktt.kđt
Ktt - hệ số tính tốn bằng tỷ số giữa cơng suất làm việc thực với công suất

định mức.
Kđt - Hệ số đồng thời, tính đến mức độ hoạt động đồng thời. Hệ số đồng
thời của mỗi động cơ có thể coi bằng hệ số thời gian làm việc, tức là bằng tỷ số
thời gian làm việc của động cơ thứ i, chia cho tổng thời gian làm việc của toàn
bộ hệ thống.
3.1.2. Nhiệt tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2
Nguồn sáng nhân tạo ở đây đề cập là nguồn sáng từ các đèn điện. Có thể
chia đèn điện ra làm 2 loại: Đèn dây tóc và đèn huỳnh quang.
Nhiệt do các nguồn sáng nhân tạo toả ra chỉ ở dạng nhiệt hiện.
- Đối với loại đèn dây tóc:
Các loại đèn này có khả năng biến đổi chỉ 10% năng lƣợng đầu vào thành
quang năng, 80% đƣợc phát ra bằng bức xạ nhiệt, 10% trao đổi với mơi trƣờng
bên ngồi qua đối lƣu và dẫn nhiệt. Nhƣ vậy toàn bộ năng lƣợng đầu vào dù
biến đổi và phát ra dƣới dạng quang năng hay nhiệt năng nhƣng cuối cùng đều
biến thành nhiệt và đƣợc khơng khí trong phịng hấp thụ hết.
Q21 = NS , kW
NS - Tổng công suất các đèn dây tóc, kW
Đối với đèn huỳnh quang:
Khoảng 25% năng lƣợng đầu vào biến thành quang năng, 25% đƣợc phát
ra dƣới dạng bức xạ nhiệt, 50% dƣới dạng đối lƣu và dẫn nhiệt. Tuy nhiên đối
với đèn huỳnh quang phải trang bị thêm bộ chỉnh lƣu, công suất bộ chấn lƣu cỡ
25% cơng suất đèn. Vì vậy tổn thất nhiệt trong trƣờng hợp này:
Q22 = 1,25.Nhq , kW
Nhq : Tổng công suất đèn huỳnh quang, kW
Q2 = Q21 + Q22 , kW
Một vấn đề thƣờng gặp trên thực tế là khi thiết kế khơng biết bố trí đèn cụ
thể trong phịng sẽ nhƣ thế nào hoặc ngƣời thiết kế khơng có điều kiện khảo sát
chi tiết tồn bộ cơng trình, hoặc khơng có kinh nghiệm về cách bố trí đèn của

các đối tƣợng. Trong trƣờng hợp này có thể chọn theo điều kiện đủ chiếu sáng
cho ở bảng 1.8.
Nhƣ vậy tổn thất do nguồn sáng nhân tạo, trong trƣờng hợp này đƣợc tính
theo cơng thức:
Q2 = qs. F, W
trong đó: F - diện tích sàn nhà, m2
qs - Cơng suất chiếu sáng yêu cầu cho 1m2 diện tích sàn, W/m2
Bảng 1.7. Thơng số kinh nghiệm cho phịng

3.1.3. Nhiệt do ngƣời tỏa ra Q3
Nhiệt do ngƣời tỏa ra gồm 2 thành phần:
- Nhiệt hiện:
Do truyền nhiệt từ ngƣời ra môi trƣờng thông qua đối lƣu, bức xạ và dẫn
nhiệt: qh
- Nhiệt ẩn: Do tỏa ẩm (mồ hôi và hơi nƣớc mang theo): qW
- Nhiệt toàn phần: Nhiệt toàn phần bằng tổng nhiệt hiện và nhiệt ẩn:
q = qh + qW
Đối với một ngƣời lớn trƣởng thành và khoẻ mạnh, nhiệt hiện, nhiệt ẩn và
nhiệt toàn phần phụ thuộc vào cƣờng độ vận động và nhiệt độ mơi trƣờng khơng
khí xung quanh.
Tổn thất do ngƣời tỏa đƣợc xác định theo công thức:
- Nhiệt hiện:
-3
Q3h = n.qh . .10 , kW
- Nhiệt ẩn:
-3
Q3W = n.qW . .10 , kW


- Nhiệt toàn phần:

-3

Q3 = n.q.10 , kW
n - Tổng số ngƣời trong phòng
qh, qw, q - Nhiệt ẩn, nhiệt hiện và nhiệt toàn phần do một ngƣời tỏa ra
trong một đơn vị thời gian và đƣợc xác định theo bảng 1.10.
Khi tính nhiệt thừa do ngƣời toả ra ngƣời thiết kế thƣờng gặp khó khăn
khi xác định số lƣợng ngƣời trong một phịng. Thực tế, số lƣợng ngƣời ln
ln thay đổi và hầu nhƣ không theo một quy luật nhất định nào cả. Trong
trƣờng hợp đó có thể lấy theo số liệu phân bố ngƣời nêu trong bảng 1.7.
Bảng 1.9 dƣới đây là nhiệt toàn phần và nhiệt ẩn do ngƣời toả ra. Theo
bảng này nhiệt ẩn và nhiệt hiện do ngƣời toả ra phụ thuộc cƣờng độ vận động
của con ngƣời và nhiệt độ trong phòng. Khi nhiệt độ phịng tăng thì nhiệt ẩn
tăng, nhiệt hiện giảm. Nhiệt toàn phần chỉ phụ thuộc vào cƣờng độ vận động mà
khơng phụ thuộc vào nhiệt độ của phịng.
Cột 4 trong bảng là lƣợng nhiệt thừa phát ra từ cơ thể một ngƣời đàn ơng
trung niên có khối lƣợng cơ thể chừng 68kg. Tuy nhiên trên thực tế trong không
gian điều hồ thƣờng có mặt nhiều ngƣời với giới tính và tuổi tác khác nhau. Cột
4 là giá trị nhiệt thừa trung bình trên cơ sở lƣu ý tới tỉ lệ đàn ơng và đàn bà
thƣờng có ở những khơng gian khảo sát nêu trong bảng. Nếu muốn tính cụ thể
theo thực tế thì tính nhiệt do ngƣời đà bà toả ra chiếm 85% , trẻ em chiếm 75%
lƣợng nhiệt thừa của ngƣời đàn ông.
Trong trƣờng hợp không gian khảo sát là nhà hàng thì nên cộng thêm
lƣợng nhiệt thừa do thức ăn toả ra cho mỗi ngƣời là 20W, trong đó 10W là nhiệt
hiện và 10W là nhiệt ẩn
* Hệ số tác dụng khơng đồng thời:
Khi tính tốn tổn thất nhiệt cho cơng trình lớn ln ln xảy ra hiện tƣợng
khơng phải lúc nào trong tất cả các phịng cũng có mặt đầy đủ số lƣợng ngƣời
theo thiết kế và tất cả các đèn đều đƣợc bật sáng. Để tránh việc chọn máy có

cơng suất q dƣ, cần nhân các tổn thất Q2 và Q3 với hệ số gọi là hệ số tác dụng
không đồng thời ηđt. Về giá trị hệ số tác dụng không đồng thời đánh giá tỷ lệ
ngƣời có mặt thƣờng xun trong phịng trên tổng số ngƣời có thể có hoặc tỷ lệ
cơng suất thực tế của các đèn đang sử dụng trên tổng công suất đèn đƣợc trang
bị. Trên bảng trình bày giá trị của hệ số tác động không đồng thời cho một số
trƣờng hợp.
Bảng1.8. Hệ số tác động không đồng thời


Bảng 1.9 Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do ngƣời tỏa ra W/ngƣời

3.1.4. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4:
Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các xí nghiệp, nhà máy, ở đó, trong
khơng gian điều hồ thƣờng xun và liên tục có đƣa vào và đƣa ra các sản
phẩm có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trong phịng.
Nhiệt tồn phần do sản phẩm mang vào phòng đƣợc xác định theo công
thức:
Q4 = G4.Cp (t1 – t2) + W4.r , kW (3-16)
trong đó:
- Nhiệt hiện:
Q4h = G4.Cp (t1 – t2), kW
- Nhiệt ẩn:
Q4w = W4.r0 , kW
G4 - Lƣu lƣợng sản phẩm vào ra, kg/s
o
Cp - Nhiệt dung riêng khối lƣợng của sản phẩm, kJ/kg. C
t1,t2 – Nhiệt độ vào và ra của sản phẩm
W4 - Lƣợng ẩm tỏa ra (nếu có) trong một đơn vị thời gian, kg/s
r0 - Nhiệt ẩn hóa hơi của nƣớc r0 = 24242kJ/kg
3.1.5. Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5

Nếu trong khơng gian điều hịa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn nhƣ lò
sƣởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi . . vv thì có thêm tổn thất do tỏa nhiệt từ bề mặt
nóng vào phịng. Tuy nhiên trên thực tế ít xẩy ra vì khi điều hịa thì các thiết bị
này thƣờng phải ngừng hoạt động.
Nhiệt tỏa ra từ bề mặt trao đổi nhiệt thƣờng đƣợc tính theo cơng thức
truyền nhiệt và đó chỉ là nhiệt hiện. Tùy thuộc vào giá trị đo đạc đƣợc mà ngƣời
ta tính theo công thức truyền nhiệt hay toả nhiệt.
- Khi biết nhiệt độ bề mặt thiết bị nhiệt tw:
Q5 = αw.Fw.(tw - tT)
Trong đó αw là hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào khơng khí trong phịng
và đƣợc tính theo công thức sau:
αw = 2,5.Δt1/4 + 58.ε .[(Tw/100)4 - (TT/100)4 ] / Δt
Khi tính gần đúng có thể coi αw = 10 W/m2. 0C
Δt = tw – tT
tw, tT - là nhiệt độ vách và nhiệt độ khơng khí trong phòng.
Khi biết nhiệt độ chất lỏng chuyển động bên trong ống dẫn tF:
Q5 = k.F.(tF - tT)


o

trong đó hệ số truyền nhiệt k = 2,5 W/m2. C
3.1.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6
a. Nhiệt bức xạ mặt trời
Có thể coi mặt trời là một quả cầu lửa khổng lồ với đƣờng kính trung bình
1,39.106 km và cách xa quả đất 150.106 km. Nhiệt độ bề mặt của mặt trời
khoảng 60000K trong khi ở tâm đạt đến 8 ÷ 40.106 0K
Tuỳ thuộc vào thời điểm trong năm mà khoảng cách từ mặt trời đến trái
đất thay đổi, mức thay đổi xê dịch trong khoảng +1,7% so với khoảng cách
trung bình nói trên.

Do ảnh hƣởng của bầu khí quyển lƣợng bức xạ mặt trời giảm đi khá
nhiều. Có nhiều yếu tố ảnh hƣởng tới bức xạ mặt trời nhƣ mức độ nhiễm bụi,
mây mù, thời điểm trong ngày và trong năm, địa điểm nơi lắp đặt cơng trình, độ
cao của cơng trình so với mặt nƣớc biển, nhiệt độ đọng sƣơng của khơng khí
xung quanh và hƣớng của bề mặt nhận bức xạ.
Nhiệt bức xạ đƣợc chia ra làm 3 thành phần:
- Thành phần trực xạ - nhận nhiệt trực tiếp từ mặt trời
- Thành phần tán xạ - Nhiệt bức xạ chiếu lên các đối tƣợng xung quanh
làm nóng chúng và các vật đó bức xạ gián tiếp lên kết cấu
- Thành phần phản chiếu từ mặt đất.
b. Xác định nhiệt bức xạ mặt trời
Nhiệt bức xạ xâm nhập vào phòng phụ thuộc kết cấu bao che và đƣợc chia
ra làm 2 dạng:
- Nhiệt bức xạ qua cửa kính: Q61
- Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tƣờng và mái: Q62
Q6 = Q61 + Q62
* Nhiệt bức xạ qua kính:
-Trƣờng hợp sử dụng kính cơ bản:
Kính cơ bản là loại kính trong suốt, dày 3mm, có hệ số hấp thụ αm=6%, hệ
số phản xạ ρm = 8% (ứng với góc tới của tia bức xạ là 300)
Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính đƣợc tính theo cơng thức:
Q61 = Fk.R.εc.εds.εmm. εkh.εk.εm, W (3-21)
trong đó :
+ Fk - Diện tích bề mặt kính, m2. Nếu khung gỗ Fk = 0,85 F’ (F’ Diện tích
phần kính và khung), khung sắt Fk = F’
+ R- Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính cơ bản vào phòng . Giá trị R cho
ở bảng 1.10.
+ εc - Hệ số tính đến độ cao H (m) nơi đặt cửa kính so với mực nƣớc biển:

+ εds - Hệ số xét tới ảnh hƣởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sƣơng so

với 20 C
0


+ εmm - Hệ số xét tới ảnh hƣởng của mây mù. Trời không mây lấy ε mm = 1,
trời có mây εmm= 0,85
+ εkh - Hệ số xét tới ảnh hƣởng của khung kính. Kết cấu khung khác nhau
thì mức độ che khuất một phần kính dƣới các tia bức xạ khác nhau. Với khung
gỗ εkh = 1, khung kim loại εkh = 1,17
+ εK - Hệ số kính, phụ thuộc màu sắc và loại kính khác kính cơ bản và lấy
theo bảng 1.10
Bảng 1.10. Đặc tính bức xạ của các loại kính

+ εm - Hệ số mặt trời. Hệ số này xét tới ảnh hƣởng của màn che tới bức xạ
mặt trời. Khi khơng có màn che εm = 1. Khi có màn εm đƣợc chọn theo bảng
Bảng 1.11. Đặc tính bức xạ của màn che


Bảng 1.12. Dòng nhiệt bức xạ xâm nhập vào phòng W/m 2