Tải bản đầy đủ (.pdf) (91 trang)

Tính toán thiết kế hệ thống vrv cho tòa nhà điện biên phủ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.16 MB, 91 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
-----------o0o------------

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: KS. ĐOÀN MINH HÙNG
LỚP: 19847SP2C
SINH VIÊN:

MSSV:

ĐÀO TÙNG LÂM

19647030

PHAN TẤT PHÁT

19647056

TP. HCM, ngày 14 tháng 07 năm 2021.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
-----------o0o------------

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Cơng nghệ kỹ thuật nhiệt
Tên đề tài


GVHD: ĐỒN MINH HÙNG
LỚP: 19847SP2C
SINH VIÊN:

MSSV:

ĐÀO TÙNG LÂM

19647030

PHAN TẤN PHÁT

19647056

TP. HCM, ngày 14 tháng 07 năm 2021.


BẢN PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC
STT

HỌ VÀ TÊN

CÔNG VIỆC

1

Đào Tùng Lâm

Chương 1- 3


2

Phan Tấn Phát

Chương 4-6

THÔNG TIN LIÊN HỆ
Sdt: 0366342341
Gmail: daotunglamctld1201@gmail. com
Sdt: 0707277423
Gmail: tanphat1301.1993@gmail. com

iii


MỤC LỤC
MỤC LỤC CÁC BẢNG ..................................................................................................... vi
MỤC LỤC HÌNH ..............................................................................................................viii
BẢNG CÁC KÍ HIỆU ......................................................................................................... ix
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................... xi
CHƯƠNG 1: TỔNG QUANG ............................................................................................. 1
1.1. Cơ sở kỹ thuật điều hịa khơng khí. ........................................................................... 1
1.1.1. Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều hịa khơng khí. .......................................... 1
1.1.2. Điều hịa khơng khí và tầm quạn trọng của điều hịa khơng khí ........................ 2
1.2. Giới thiệu về cơng trình ............................................................................................. 3
1.2.1. Tổng quan về cơng trình..................................................................................... 3
1.2.2. Thống kê thơng tin mặt bằng dựa trên bản vẽ kiến trúc. .................................... 5
1.3. Chọn cấp điều hịa và thơng số tính tốn. ................................................................. 6
1.3.1. Chọn cấp điều hịa. ............................................................................................. 6
1.3.2. Chọn thơng số tính tốn ngồi nhà. .................................................................... 6

1.3.3. Chọn thơng số điều hịa trong nhà. ..................................................................... 8
1.4. So sánh và chọn hệ thống điều hịa khơng khí. ......................................................... 9
CHƯƠNG 2: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CƠNG TRÌNH............................... 12
2.1. Phương pháp Carrier. .............................................................................................. 12
2.2. Tính tốn nhiệt thừa................................................................................................. 13
2.2.1. Nhiệt hiện bức xạ Q1........................................................................................ 13
2.2.2. Nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che Q2. ...................................................... 20
2.2.3. Nhiệt thỏa Q3 .................................................................................................... 25
2.2.4. Nhiệt do người tỏa ra Q4. .................................................................................. 32
2.2.5. Nhiệt do gió tươi mang vào QN ........................................................................ 34
2.2.6. Nhiệt do gió lọt Q5............................................................................................ 36
2.2.7. Nhiệt tổn thất do các nguồn khác Q6. ............................................................... 37
2.2.8. Tổng phụ tải lạnh. ............................................................................................. 37
2.3. So sánh tính tốn tải lạnh bằng tay và dùng phần mềm .......................................... 38
2.4. Kiểm tra đọng sương. .............................................................................................. 41
CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP TÍNH TỐN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ............... 42
3.1. Chọn sơ đồ điều hịa khơng khí. .............................................................................. 42
iv


3.2. Sơ đồ điều hịa khơng khí tuần hồn một cấp. ........................................................ 42
3.3. Tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí. ....................................................................... 44
3.3.1. Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor) εh. ........................ 44
3.3.2. Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) εhf. ................... 44
3.3.3. Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor) εht....................... 45
3.3.4. Hệ số đi vòng (εBF) . ......................................................................................... 46
3.3.5. Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) εhef. ....... 46
3.3.6. Nhiệt độ điểm sương ts. .................................................................................... 48
3.3.7. Thành lập chu trình tuần hồn khơng khí một cấp. .......................................... 48
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THƠNG GIĨ ................................ 51

4.1. Thơng gió nhà vệ sinh. ............................................................................................ 51
4.2. Lưu lượng gió cho từng khơng gian điều hịa. ........................................................ 52
CHƯƠNG 5: LỰA CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG
KHÍ ..................................................................................................................................... 53
5.1. Lựa chọn sơ bộ cho hệ thống điều hòa. ................................................................... 53
5.2. Lựa chọn sơ bộ dàn nóng cho hệ thống điều hịa. ................................................... 54
5.3. Tính hiệu chỉnh năng suất lạnh................................................................................ 55
CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN CHO HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI GIĨ
LẠNH, GIĨ TƯƠI ............................................................................................................ 59
6.1. Lựa chọn và tính tốn miệng gió ống gió lạnh. ....................................................... 59
6.1.1. Lựa chọn miệng gió lạnh: ................................................................................. 60
6.1.2. Lựa chọn ống gió lạnh: ..................................................................................... 61
6.1.3. Tính trở kháng trên đường ống gió lạnh. ......................................................... 62
6.2. Hệ thống vận chuyển và phân phối gió tươi cho các khơng gian điều hịa. ............ 68
6.3. Phương pháp tính tốn đường ống gió. ................................................................... 69
6.3.1. Phương pháp tính tốn đường ống gió tươi cho các tầng. ............................... 69
6.3.2. Tính trở kháng trên đường ống......................................................................... 71
6.3.2.1. Miệng gió cấp gió tươi: ................................................................................. 71
6.2.2.2. Đường ống gió:.............................................................................................. 72
6.4 Chọn quạt trong hệ thống. ........................................................................................ 78
KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 80
v


MỤC LỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Độ cao tòa nhà ...................................................................................................... 5
Bảng 1.2 Phân tích sơ bộ vị trí các phịng của tòa nhà ....................................................... 5
Bảng 1.3 So sánh hệ thống điều hịa khơng khí VRV và trung tâm nước .......................... 10
Bảng 2.1 Bức xạ tới của 4 hướng cơng trình ..................................................................... 16

Bảng 2.2 Diện tích cửa kính theo 4 hướng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời tại các tầng ... 16
Bảng 2.3 Thiệt hiện bức xạ qua kính theo 4 hướng của phòng tại các tầng ...................... 17
Bảng 2.4 Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phịng tại các tầng ........................... 18
Bảng 2.5 Nhiệt hiện bức xạ qua kính tại các tầng ............................................................. 19
Bảng 2.6 Tổng nhiệt truyền do bức xạ tại các tầng ........................................................... 20
Bảng 2.7 Hệ số trao đổi nhiệt bề mặt kết cấu vỏ bao che .................................................. 21
Bảng 2.8 Thông số của vách của các tầng ......................................................................... 22
Bảng 2.9 Nhiệt truyền qua vách của các tầng.................................................................... 24
Bảng 2.10 Nhiệt truyền qua nền của các tầng ................................................................... 25
Bảng 2.11 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che ...................................................................... 25
Bảng 2.12 Yêu cầu về mật độ công suất chiếu sáng LPD. [TL 5] ..................................... 27
Bảng 2.13 Mật độ cơng suất chiếu sáng trích. [Bảng 2 Mục 18.5 – TL 2]....................... 28
Bảng 2.14 Nhiệt hiện do đèn chiếu sáng tại các tầng ........................................................ 29
Bảng 2.15 Tổng lượng nhiệt tỏa do máy móc tại các tầng ................................................ 31
Bảng 2.16 Nhiệt hiện tỏa ra từ thiết bị ............................................................................... 32
Bảng 2.17 Nhiệt ẩn nhiệt hiện do con người ở các trạng thái hoạt động khác nhau [Bảng
1 Mục 18.4 TL 2] ................................................................................................................ 33
Bảng 2.18 Tổng lượng nhiệt do người tỏa ra tại các khu vực ........................................... 34
Bảng 2.19 Tổng lượng nhiệt do gió tươi mang vào tại các tầng........................................ 35
Bảng 2.20 Nhiệt do gió lọt tại các tầng.............................................................................. 37
Bảng 2.21 Tổng phụ tải lạnh tại các tầng .......................................................................... 38
Bảng 2.22 So sánh tính tốn tải lạnh bằng tay và dùng phần mềm ................................... 39
Bảng 3.1 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF tạ các tầng .......................................................... 45
Bảng 3.2 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF tại các tầng ........................................................... 45
Bảng 3.3 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF tại các tầng ................................................... 47
Bảng 3.4 thông số các điểm nút khu cafe ........................................................................... 49
Bảng 3.5 Kiểm tra công suất lạnh của hệ thống tại các khu vực ....................................... 50
Bảng 4.1 Lưu lượng gió tươi cho các phịng được thơng gió cơ khí [Phụ lục G – TL 5].. 51
Bảng 4.2 Lưu lượng trao đổi khơng khí tại khu vực WC ................................................... 52
Bảng 4.3 Lưu lượng gió tươi cho từng khu vực ................................................................. 52

Bảng 5.1 Số lượng dàn lạnh được lựa chọn theo từng khu vực ......................................... 53
Bảng 5.2 Số lượng dàn nóng được lựa chọn theo từng khu vực ........................................ 54
Bảng 5.3 Thông số dàn lạnh giấu trần VRV [TL6] ........................................................... 55
Bảng 5.4 Thông số dàn lạnh cassette VRV [TL6] .............................................................. 56
Bảng 5.5 Công suất thực tế của máy .................................................................................. 56
vi


Bảng 5.6 Dàn lạnh được lựa chọn lại ................................................................................ 57
Bảng 5.7 Dàn nóng được lựa chọn lại ............................................................................... 57
Bảng 5.8 Công suất thực tế tầng áp mái ............................................................................ 57
Bảng 5.9 tổng thiết bị hệ thống VRV của các tầng ............................................................ 58
Bảng 6.1 Kích thước miệng gió lạnh tại các tầng .............................................................. 61
Bảng 6.2 Kích thước ống gió lạnh điển hình tại khu vực cafe ........................................... 62
Bảng 6.3 Tổn thất phụ kiện lưới lọc của đường hồi ống gió lạnh ..................................... 63
Bảng 6.4 Tổn thất hộp hồi FCU[ASHRAE Duct Fitting Database] .................................. 63
Bảng 6.5 Tổn thất hộp cấp FCU [ASHRAE Duct Fitting Database] ................................ 64
Bảng 6.6 Tổn thất phụ kiện giảm của đường ống gió lạnh ................................................ 65
Bảng 6.7 Tổn thất phụ kiện gót giầy của đường ống gió lạnh ........................................... 65
Bảng 6.8 Tổn thất ống gió mềm cách nhiệt ........................................................................ 66
Bảng 6.9 Kích thước ống gió lạnh điển hình tại các tầng.................................................. 67
Bảng 6.10 Tổn thất kích thước ống gió lạnh điển hình tại các tầng .................................. 67
Bảng 6.11 Kích thước ống gió tươi điển hình tầng 1 ......................................................... 70
Bảng 6.12 Kích thước ống gió tươi điển hình tại các tầng ................................................ 71
Bảng 6.13 Kích thước louver tại các tầng......................................................................... 72
Bảng 6. 14 Tổn thất phụ kiện lưới chắn côn trùng của ống gió tươi ................................. 73
Bảng 6.15 Tổn thất phụ kiện giảm của ống gió tươi .......................................................... 73
Bảng 6.16 Tổn thất phụ kiện co 900 của ống gió tươi ........................................................ 74
Bảng 6.17 Tổn thất phụ kiện gót giày của ống gió tươi ..................................................... 75
Bảng 6.18 Tổn thất phụ kiện chạc ba của ống gió tươi ..................................................... 75

Bảng 6.19 Tổn thất phụ kiện giảm của ống gió tươi .......................................................... 76
Bảng 6. 20 Tổn thất ống gió mềm khơng chách nhiệt ........................................................ 77
Bảng 6. 21 Tổn thất trên đường ống điển hình ống gió tươi tại các tầng.......................... 77
Bảng 6.22 Thơng số quạt của các tầng .............................................................................. 78

vii


MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1 Tịa nhà Điện Biên Phủ ......................................................................................... 4
Hình 1.2 Bản đồ trạm thời tiết Tan Son Nhat INLT – Viet Nam (cập nhật năm 2017) ..... 7
Hình 1.3 Thông số thời thiết tiết của trạm thời thiết Tan Son Nhat INLT – Viet Nam
(ASHRAE 2017) .................................................................................................................. 7
Hình 2.1 Sơ đồ tổn thất nhiệt theo phương pháp Carrier ................................................... 12
Hình 2.2 Chi tiết kính hộp 2 lớp ......................................................................................... 14
Hình 2.3 Thơng số kính sử dụng trong cơng trình ............................................................. 15
Hình 2.4 Lịch trình tùy chỉnh trong thiết kế xây dựng. [Phụ lục B TL - 4] ....................... 29
Hình 3.1 Ngun lý hệ thống tuần hồn khơng khí một cấp .............................................. 43
Hình 3.2 Biểu đồ độ ẩm (ASHRAE Pychrometric chart NO. 1) ...................................... 44
Hình 3.3 Sơ đồ tuần hồn một cấp với các hệ số nhiệt hiện, đi vòng và quan hệ với các
điểm H, T, O, S ................................................................................................................... 48
Hình 3.4 Sơ đồ tuần hồn một cấp với các hệ số nhiệt hiện, đi vòng và quan hệ với các
điểm H, T, O, S khu cafe .................................................................................................... 49
Hình 6.1 Bố trí ống gió khu vực cafe ................................................................................. 60
Hình 6.2 Phương án trao đổi khơng khí trong nhà ............................................................. 68
Hình 6.3 Phương án bố trí ống gió khu vực tầng 1 ............................................................ 69

viii



BẢNG CÁC KÍ HIỆU
KÍ HIỆU

Ý NGHĨA

εc

Hệ số ảnh hưởng độ cao so với mặt nước

ε ds

Hệ số ảnh hưởng của độ đọng sương

ts

Nhiệt độ đọng sương

ĐƠN VỊ

0

C

Hệ số ảnh hưởng của mây mù

𝜀
𝜀

Hệ số ảnh hưởng của khung kim loại


𝜀

Hệ số kính

𝜀

Hệ số ảnh hưởng của mặt trời

R

Hệ số nhiệt bức xạ

W/m2

F

Diện tích

m2

nT

Hệ số tác dụng tức thời

tN

Nhiệt độ ngồi trời

0


C

tT

Nhiệt độ trong nhà

0

C

𝛼

Hệ số tỏa nhiệt trực tiếp đối với khơng khí

W/m2.K

δ

Độ dày

m

λ

Hệ số dẫn nhiệt

W/m. K

k


Hệ số truyền nhiệt

W/m2.K

Q1

Nhiệt truyền do bức xạ

kW

Q2

Nhiệt truyền qua bao che

kW

Q3

Nhiệt truyền qua thiết bị

kW

Q4

Nhiệt do người tỏa ra

kW

Q5


Nhiệt tổn thất do gió tươi mang vào

kW

Q6

Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào

kW

QT

Phụ tải lạnh

kW

G

Năng suất gió

kg/s

Q0

Năng suất lạnh

kW

Q0t


Năng suất lạnh thực

kW

ix


Qbs

Nhiệt bổ sung

kW

εh

Hệ số nhiệt hiện

εa

Hệ số nhiệt ẩn

Qh

Nhiệt hiện

kW

Qt

Nhiệt thừa


kW

Wt

Ẩm thừa

kg/s

d

Độ chứa hơi của khơng khí

kg/kgkk

I

Entanpy của khơng khí

kJ/kgkk

V

Thể tích

m3

Q0N

Năng suất lạnh danh định


kW

𝑡

Nhiệt độ nước vào bình ngưng

0

C

𝑡

Nhiệt độ nước ra bình ngưng

0

C

D

Đường kính

m

L

Chiều dài

m


V

Vận tốc

m/s

S

Diện tích mặt cắt

m2

Q

Lưu lượng

kg/m3

Re

Hệ số Reynolds

λ

Hệ số ma sát

R

Bán kính


m

hd

Tổn thất dọc đường

m

hc

Tổn thất cục bộ

m

hw

Tổn thất cột áp

m

M

Lưu lượng môi chất

kg/s

Ω

Tốc độ dòng chảy


m/s

Iđm

Dòng điện định mức

A

Uđm

Điện áp định mức

V

cosφ

Hệ số công suất định mức

n

Hiệu suất động cơ
x

%


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian làm đồ án em đã học tập được rất nhiều kiến thức cũng như bổ trợ
cho em những gì mà học lý thuyết ở giảng đường từ đó làm cho em hiểu sâu hơn và thực tế

hơn. . Em xin chân thành cảm ơn chân thành q thầy trong bộ mơn Điện Lạnh đã hướng
dẫn tận tình trong suốt thời gian làm đồ án để em có được kiến thức đầy đủ và hồn thành
đồ án một cách tốt nhất và hiệu quả nhất. Và cảm ơn các bạn trong lớp đã giúp đỡ, động
viên trong quá trình làm đồ án cho đến khi hồn thành đồ án mơn học.
Do kinh nghiệm nghề nghiệp cịn hạn chế, trình độ chun mơn và thời gian nghiên cứu
có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự giúp đỡ đóng góp
ý kiến của các thầy cơ giáo và các bạn, để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

xi


CHƯƠNG 1: TỔNG QUANG
1.1. Cơ sở kỹ thuật điều hòa khơng khí.
1.1.1. Lịch sử phát triển của kỹ thuật điều hịa khơng khí.
Vào những nhăm 218 đến 222, hồng đế varius Avitus ở thành Rome đã cho người đắp
ngọn núi tuyết ở vườn thượng uyển để làm mát những ngọn gió thổi vào cung điện.
Vào năm 1845, bác sỹ John Gorrie người Mỹ đã chế tạo máy nén khí đầu tiên để điều
hịa khơng khí cho bệnh viện tư của ơng. Chính điều đó làm ơng nổi tiếng và đi vào lịch sử
của điều hịa khơng khí.
Năm 1850, nhà thiên văn học Puizzi Smith lần đầu tiên đưa ra dự án điều hịa khơng khí
trong nhà ở bằng máy lạnh nén khí.
Năm 1911, carrier lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của khơng khí ẩm và định nghĩa tính chất
nhiệt động của khơng khí ẩm và phương pháp sử lý để đạt được trạng thái khơng khí theo
u cầu.
Kỹ thuật điều hịa khơng khí bắt đầu chuyển mình và có những bước tiến nhảy vọt đáng
kể, đặc biệt là vào năm 1921 khi tiến sĩ Willis H. Carrier phát minh ra máy lạnh ly tâm.
Điều hịa khơng khí thực sự lớn mạnh và tham gia vào nhiều lĩnh vực khác nhau như:
 Điều hịa khơng khí cho các nhà máy cơng nghiệp
 Điều hịa khơng khí cho các nhà máy chăn ni

 Điều hịa khơng khí cho các trại điều dưỡng, bệnh viện
 Điều hịa khơng khí cho các cao ốc nhà hát lớn
 Điều hịa khơng khí cho các nơi sinh hoạt khác nhau của con người…
Đến năm 1932, tồn bộ các hệ thống điều hịa khơng khí đã chuyển sang sử dụng môi
chất freon R12.
Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càng được nâng cao
thì điều hịa khơng khí ngày càng phát triển mạng mẽ, ngày càng có thiết bị, hệ thống điều
hịa khơng khí hiện đại, gọn nhẹ, rẻ tiền.

1


1.1.2. Điều hịa khơng khí và tầm quạn trọng của điều hịa khơng khí
Mơi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quạn hệ mật thiết
với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại phát triển
của con người và thiên nhiên. (theo điều 1,luật bảo vệ môi trường của Việt Nam) . Môi
trường theo nghĩa rộng là tất cả các nhân tố tự nhiên và xã hội cần thiết cho sự sinh sống,
sản xuất của con người, như môi trường tài nguyên thiên nhiên, môi trường khơng khí, mơi
trường đất mơi trường nước, mơi trường ánh sáng … trong đó mơi trường khơng khí có ý
nghĩa sống cịn để duy trì sự sống trên trái đất, trong đó có sự sống của con người. Mơi
trường khơng khí có đặc tính là khơng thể chia cắt, khơng có biên giới, khơng ai có thể sở
hữu riêng cho mình, mơi trường khơng khí khơng thể trở thành hàng hóa, do đó nhiều người
khơng biết giá trị vơ cùng to lớn của mơi trường khơng khí, chưa q trọng khơng khí và
chưa biết cách tạo ra một mơi trường khơng khí trong sạch khơng ơ nhiễm.
Cũng giống như các loại động vật khác sống trên trái đất, con người có thân nhiệt khơng
đổi (370C) và ln ln trao đổi nhiệt với mơi trường khơng khí xung quanh. Con người
luôn phải chịu tác dộng của các thông số không khí trong mơi trương khơng khí như nhiệt
độ, độ ẩm, nồng độ các chất độc hại và tiếng ồn. Chúng có ảnh hưởng rất lớn đến con người
theo hai hướng thích tực và tiêu cực. Do đó để hạn chế những tác động tiêu cực và phát huy
những tác động tích cực của mơi trường xung quanh tác động đến con người, ta cần phải

tạo ra một môi trường thoải mái, một không gian tiện nghi cho con người. Những điều kiên
tiện nghi đó hồn tồn có thể thực hiện được nhờ kỹ thuật điều hịa khơng khí.
Khơng những tác động tới con người, mơi trường khơng khí cịn tác động tới đời sống
sinh hoạt và các quá trình sản xuất của con người … con người tạo ra sản phẩm và cũng
tiêu thụ sản phẩm đó con người là một trong những yếu tố quyết định năng suất lao động
và chất lượng sản phẩm. Như vậy, môi trường không khí trong sạch, có chế độ nhiệt ẩm
thích hợp cũng chính là yếu tố gián tiếp nâng cao năng suất lao động. Mặt khác, mỗi ngành
kĩ thuật lại yêu cầu một chế độ vi khí hậu riêng biệt do đó hảnh hưởng của mơi trường
khơng khí đối với sản xuất khơng giống nhau. Hầu hết các q trình sản xuất thường kéo
theo sự thải nhiệt, thải khí CO2 và hơi nước, có khi cả bụi và các chất độc hại khác vào mơi
trường khơng khí ngay bên trong nơi làm việc, làm thay đổi nhiệt độ và độ ẩm không khí
trong phịng đồng thời gây ra những ảnh hưởng khơng tốt đến quá trình sản xuất và chất
lượng sản phẩm. Chẳng hạn như trong các quá trình sản xuất thực phẩm, chúng ta điều cần
2


duy trì nhiệt độ và độ ẩm theo tiêu chuẩn. Độ ẩm thấp quá làm tăng nhanh sự thoát hơi nước
trên mặt sản phẩm, do đó tăng hao trọng, có khi làm giảm chất lương sản phẩm (gây nứt
nẻ, vỡ do sản phẩm bị giòn) . Nhưng nếu lớn quá cũng làm môi trường phát sinh nấm mốc.
Một số ngành sản phẩm như bánh kẹo cao cấp đòi hỏi nhiệt độ khơng khí khá thấp (ví dụ
ngành chế biến socola cần nhiệt độ 7 ÷ 80C, kẹo cao su là 200C) , nếu nhiệt độ không đạt
yêu cầm sẽ làm hư hỏng sản phẩm. Độ trong sạch của khơng khí khơng những tác động đến
con người mà cịn trực tiếp tác động đến chất lượng sản phẩm. Bụi bẩn bám trên sản phẩm
khơng chỉ làm giảm vẻ đẹp mà cịn làm hỏng sản phẩm. Các ngành sản xuất thực phẩm
không chỉ u cầu khơng khí trong sạch, khơng có bụi bẩn mà cịn địi hỏi vơ trùng nữa.
Cịn rất nhiều q trình sản xuất khác địi hỏi phải có điều hịa khơng khí mới tiến hành
được hiệu quả như ngành y tế, ngành giao thông vận tải, ngành công nghiệp in, ngành cơng
nghiệp sợi, …. Điều này ta có thể tìm hiểu và nhận thấy trong thực tế sản xuất nhất là thời
đại cơng nghiệp phát triển ở trình độ cao trong nước cũng như trên thế giới.
Tóm lại, con người và sản xuất đều cần có mơi trường khơng khí với các thơng số thích

hợp. Mơi trường khơng khí tự nhiên khơng thể đáp ứng được những địi hỏi đó. Vì vậy phải
sử dụng các biện pháp tạo ra vi khí hậu nhận tạo bằng điều hịa khơng khí.
Điều hịa khơng khí (ĐHKK) là q trình tạo ra và duy trì ổn định trạng thái khơng khí
trong nhà theo môi trường đinh trước, không phụ thuộc vào trạng thái khơng khí ngồi trời.
Điều hịa khơng khí khơng chỉ giữ vai trò quan rất quan trọng trong đời sống hằng ngày
mà còn đản bảo dược chất lượng của cuộc sống con người cũng như nâng cao nhiệu quả
lao động và chất lượng cảu sản phẩm trong công nghiệp sản xuất. Đồng thời nó cũng có
những ý nghĩa to lớn đối với việc bảo tồn các giá trị văn hóa là lịch sử.
1.2. Giới thiệu về cơng trình
1.2.1. Tổng quan về cơng trình.
Cơng trình tịa nhà tại 195/10 Điện Biên Phủ, Q. Bình Thạnh, TP HCM. Cơng trình thuộc
loại văn phịng gồm một tầng hầm phục vụ cho công tác trông giữ phương tiện giao thông.

3


Tầng 1 dành cho cơng tác quản lý tịa nhà dịch vụ thương mại, tầng 2 đến tầng 8 dùng để
phục vụ cho làm văn phịng cơng ty.

Hình 1.1 Tịa nhà Điện Biên Phủ
Tòa nhà bao gồm 8 tầng:
 1 tầng hầm.
 7 tầng dành cho văn phòng.
 1 tầng áp mái.

4


1.2.2. Thống kê thông tin mặt bằng dựa trên bản vẽ kiến trúc.
Bảng 1.1 Độ cao tòa nhà

TẦNG

STT

ĐỘ CAO SÀN

ĐỘ CAO SỬ DỤNG

(m)

(m)

1

Tầng hầm

-1,8

2,3

2

Tầng 1

+0,7

2,8

3


Tầng 2

+3,7

2,8

4

Tầng 3

+6,7

2,8

5

Tầng 4

+10,1

3,2

6

Tầng 5

+13,5

3,2


7

Tầng 6

+16,9

3,2

8

Tầng 7

+20,3

3,2

9

Tầng áp mái

+23,7

3,2

10

Độ cao tịa nhà

+26,7


Bảng 1.2 Phân tích sơ bộ vị trí các phịng của tịa nhà

STT

PHỊNG

TẦNG

DIỆN

KHU VỰC TIẾP GIÁP NGỒI TRỜI

TÍCH SÀN

(m2)

(m2)

ĐƠNG

TÂY

NAM

BẮC

1

KHU CAFE


1

84

-

43,8

-

45

2

RECEPTION

1

72

-

43,8

-

-

3


GYM

1

182

48,6

-

-

30

4

OFFICE

2

338

58,6

-

-

72,6


5

OFFICE

3-6

415

58,6

61,5

-

72,6

6

OFFICE

272

48,1

61,5

-

72,6


7-ÁP
MÁI

5


1.3. Chọn cấp điều hịa và thơng số tính tốn.
1.3.1. Chọn cấp điều hòa.
Theo tiêu chuẩn, tùy theo mức độ quan trọng của cơng trình mà hệ thống điều hịa khơng
khí được chia làm 3 cấp:
 Cấp 1: Hệ thống điều hịa phải duy trì được các thơng số trong nhà ở mọi phạm vi
biến thiên độ ẩm ngoài trời cả mùa đông và mùa hè (phạm vi sai lệch là 0h) , dung
cho các cơng trình đặc biệt quan trọng.
 Cấp 2: Hệ thống phải duy trì được các thống số trong nhà ở phạm vi sai lệch là 200h
một năm, dùng cho các cơng trình tương đối quan trọng.
 Cấp 3: Hệ thống phải duy trì các thơng số trong nhà trong phạm vi sai lệch khoảng
400h một năm, dùng trong các cơng trình thơng dụng như khách sạn, văn phịng, nhà
ở.
Điều hịa khơng khí cấp một tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chi phí phí đầu tư,
lắp đặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng trong các cơng trình điều hịa tiện nghi đặc biệt
quan trọng trong các cơng trình điều hịa cơng nghệ.
Các cơng trình ít quan trọng hơn như khách sạn 4-5 sao, bệnh viện quốc tế … thì nên
chọn điều hịa khơng khí cấp 2.
Trên thực tế, đối với các cơng trình như điều hịa khơng khí khách sạn, văn phòng, nhà
ở, siêu thị, hội trường, thư viện, …. chỉ cần điều hòa cấp 3.Điều hòa cấp 3 tuy độ tin cậy
không cao nhưng đầu tư không cao nên thường được sử dụng cho các cơng trình trên.
Với cách phân tích trên, dựa trên yêu cầu của chủ đầu tư và đặc điểm của cơng trình, phương
án cuối cùng được lừa chọn là điều hịa khơng khí cấp 3.
1.3.2. Chọn thơng số tính tốn ngồi nhà.
Cơng trình trên được sây dựng tại Việt Nam, mục đích sử dụng làm dịch vụ thương

mại và làm văn phịng cơng ty, chủ yếu phục vụ cho người Việt. Nên ta sử dụng chủ yếu
là tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam trong việc thiết kế cơng trình này. Ngồi ra ta cũng sử
dụng tài liệu ASHRAE để tham khảo và sửa dụng trong việc thiết kế tòa nhà.
6


Dựa vào dữ liệu thời tiết của ASHRAE CLIMATIC DESIGN CONDITIONS (Điều kiện
thiết kế khí hậu – ASHRAE) khu vực châu Á- Việt Nam. Ta tra được thông số thời tiết của
khu vực ở trạm thời thiết Tân Sơn Nhất INLT – Viet Nam (cập nhật năm 2017) .

Hình 1.2 Bản đồ trạm thời tiết Tan Son Nhat INLT – Viet Nam (cập nhật năm 2017) .

Hình 1.3 Thơng số thời thiết tiết của trạm thời thiết Tan Son Nhat INLT – Viet Nam
(ASHRAE 2017)
 Nhiệt độ: 340C
 Độ ẩm: 62%
7


Từ đó ta xác định các thơng số khác
,

Ph. max = 𝑒

,

= 𝑒

,


Ph = Ph. max. 𝜑 =

,

d = 0.621.

= = 0,621.

.

.

= 0,053 bar

,

= 0,0328 bar
,
,

= 0,021 kg/kg

I = 1,004.t+d. (2500 + 1,842.t)
= 1,004.34+0,021. (2500 + 1,842.34)
= 87,95 KJ/kg
Như vậy ta có các thống tính tốn cho khơng khí bên ngồi khơng gian điều hịa như sau:
 Nhiệt độ: t = 340C
 Độ ẩm Độ ẩm: 𝜑 = 62%
 Dung ẩm: d = 0,021 kg/kg.
 Entanpy: I = 87,95 kJ/kg.

1.3.3. Chọn thơng số điều hịa trong nhà.
Theo tiêu chuẩn về điêu kiện vệ tiện nghi, áp dụng cho đối tượng là văn phòng cao tầng,
ta chọn các thống số điều hịa cho khơng gian trong phịng như sau:
 Nhiệt độ: 250C
 Độ ẩm: 60%
Từ đó ta xác định các thơng số khác
,

Ph. max = 𝑒

,

,

= 𝑒

Ph = Ph. max. 𝜑 =

,

d = 0.621.

= = 0,621.

.

.

= 0,032 bar


,

= 0,0192 bar
,
,

= 0,0123 kg/kg

I = 1,004.t+d. (2500 + 1,842.t)
= 1,004.25+0,0123. (2500 + 1,842.25)
= 56,46 KJ/kg
Như vậy ta có các thơng số tính tốn cho khơng khí bên trong khơng gian điều hịa như
sau:
8


 Nhiệt độ t = 250C.
 Độ ẩm Độ ẩm: 𝜑 = 60%.
 Dung ẩm: d = 0,0123 kg/kg.
 Entanpy: I = 56,46 kJ/kg.
1.4. So sánh và chọn hệ thống điều hịa khơng khí.
Trước khi so sánh để lựa chọn giữa các hệ thống điều hòa, ta cần nắm được các đặc điểm
về kiến trúc các tòa nhà cần lưu ý khi lựa chọn hệ thống điều hịa khơng khí:
 Yêu cầu về điều hòa văn phòng là điều hòa tiện nghi.
 Tòa nhà được chia làm nhiều khu, nhiều phòng với các nhu cầu sử dụng khác nhau.
 Chiều cao của tịa nhà có ảnh hưởng tới khả năng lắp đặt.
 Có yêu cầu về thẩm mỹ, cảnh quan, kiến trúc.
 Do là nơi hoạt động của nhiều người nên yêu cầu mước độ an toàn về cháy nổ, rị rỉ
mơi chất, giảm độ ồn cao.
Do những ảnh hưởng lớn về cảnh quan và kiến trúc nên những máy điều hịa cục bộ

khơng được lựa chọn cho cơng trình này.
Chúng ta chỉ tiến hành so sánh giữa hệ thống điều hòa VRV và điều hòa trung tâm nước
(water chiller) để tìm được hệ thống phù hợp với tịa nhà văn phòng này.

9


Bảng 1.3 So sánh hệ thống điều hịa khơng khí VRV và trung tâm nước
(water chiller)
HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
STT ĐẶC ĐIỂM

HỆ THỐNG VRV

KHƠNG KHÍ TRUNG
TÂM (water chiller)

1

2

Mục đích
ứng dụng

Lắp đặt

Điều hịa tiện nghi

Điều hịa khơng khí xử lý


Có khả năng lọc bụi và khử

khơng khí tốt nhất cả về nhiệt

mùi, khơng có khả năng điều

độ, độ ẩm, lọc bụi, khử

chỉnh độ ẩm, phù hợp với căn

mùi…phù hợp với căn hộ

hộ chung cư, văn phịng.

chung cư, văn phịng.

Đường ống dẫn mơi chất và hệ

Đường ống nước lạnh nước

thống điều khiển phức tạp.

giải nhiệt phức tạp.

Thời gian lắp ngắn hơn.

Tốn thời gian lắp đặt hơn.

Chiếm ít khơng gian hơn.
Khơng gian cho phịng máy,

3

Khơng gian

phịng AHU của hệ thống trung
tâm nước có thể làm gara,
phòng cho thuê.

4

Đầu tư thiết
bị

Thấp hơn.
Đơn giản do được tự động hóa,

5

Vân hành
bảo dưỡng

khơng cần cơng nhân vận hành
bảo dưỡng dễ dàng.
Chi phí dành cho vận hành và
bảo dưỡng do vậy nhỏ hơn.

Khả năng
6

điều chỉnh


Dễ dàng do sử dụng máy biến

cơng suất

tầng.

Cần có khơng gian phịng
máy phịng AHU. Điều này
chiếm một khoản đầu tư và
không gian lớn.
Cao hơn.
Phức tạp hơn, cần có cơng
nhận vận hành.
Chi phí cho vận hành và bảo
dưỡng cao.
Khơng có khả năng cho máy
chạy khi cần công suất quá
nhỏ do tổn thất nhiệt quá lớn.

lạnh cục bộ

10


Khả năng
tính điên
7

riêng cho

từng khu
vực

Có thể tính theo sử hoạt động

Không thể, do vậy mỗi khu

của dàn lạnh, như vậy mỗi khu

vực cho thuê phải trả chi phí

vực cho thuê có thể trả chi phí

sử dụng khốn theo diện tích

theo nhu cầu sử dụng.

phòng.

 Từ bảng 1.3 trên và những yêu cầu của tòa nhà. Ta nhận thấy tòa nhà phù hợp để sử
dụng hệ thống điều hịa khơng khí VRV có nhiều yếu tố lợi thế hơn so với hệ thống điều
hòa trung tâm nước (water Chiller) .

11


CHƯƠNG 2: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CƠNG TRÌNH
2.1. Phương pháp Carrier.
Trong q trình tốn cân bằng nhiệt cho hệ thống ở trong bài tiểu luận này chúng ta sử
dụng phương pháp Carrier. Phương pháp này chỉ khác phương pháp truyền thống thống ở

cách xác định năng suất lạnh Q0 bằng cách tính riêng tổng nhiệt thừa Qht và Qat của mọi
nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu vào phòng điều hòa:
Q0 = ∑ 𝑄

+ ∑𝑄

Nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời (Q1) , do kết cấu bao che (Q2) , nhiệt tỏa (Q3) chỉ có
nhiệt hiện. Nhiệt tỏa do người, gió tươi, gió lọt gồm hai thành phần nhiệt ẩn và nhiệt hiện.

Hình 2.1 Sơ đồ tổn thất nhiệt theo phương pháp Carrier
Đối với một cơng trình khi thiết kế điều cần thiết là phải đủ năng suất lạnh mà
việc quan trọng trước tiên là xác định đúng các thành phần nhiệt gây tác động tới
không gian điều hịa.
Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năng suất lạnh
yêu cầu khác nhau. Ở đây chúng ta lựa chọn tính tốn theo phương pháp Carrier.
Các nguồn nhiệt gây tổn thất cho không gian điều hòa:
12


 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1.
 Nhiệt hiện truyền qua bao che Q2.
 Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng và máy móc Q3.
 Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4.
 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN.
 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5.
 Các nguồn nhiệt khác Q6.
2.2. Tính tốn nhiệt thừa.
2.2.1. Nhiệt hiện bức xạ Q1.
Nhiệt hiện do bức xạ tính theo cơng thức:
Q1 = Q11+ Q12

Trong đó :
 Q11 : Nhiệt bức xạ qua kính, W
 Q12 : Nhiệt hiện truyền qua mái, W
2.2.1.1. Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11.
Nhiệt hiện bức xạ qua kính tính theo cơng thức:
Q11 = nT. Q’’11

[CT 4.1 trang 123 – TL 1]

Trong đó :
 Q’’11: Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phịng, (W)
 nT: Hệ số tác dụng tức thời
tra bảng (4.6 ÷ 4.8) [1]. Giả sử gs ≥ 700 và hệ thống hoạt động 24/24.Tìm được nT lớn nhất
là lúc 5h chiều hướng bắc: nt = 0,74.
2.2.1.2. Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q’11.
Q’11 = (SHGC) . Fk. Et

[Mục 15.4 – TL 2]
13


Trong đó:
 Q’11

: Nhiệt hiện bức xạ qua kính, W



SHGC: Hệ số hấp thụ nhiệt của kính.




Fk

: Diện tích cửa kính, m2



Et

: Tổng bức xạ tới, W/m2

Hình 2.2 Chi tiết kính hộp 2 lớp
Kính Low E là loại kính 2 lớp có khoảng khơng khí ở giữa, được phủ lên bề mặt một loại
hợp chất đặc biệt. Giúp kính có tính năng phát xạ nhiệt chậm, làm giảm sự phát tán, hấp
thụ nhiệt lượng chậm có chức năng phản xạ lại ánh sáng mặt trời giúp không gian bên trong
giữ nhiệt độ ổn định, tiêu âm giảm tiếng ồn, mà vẫn đảm bảo độ sáng trong căn phịng.
Kính phủ cứng Low E Phủ cứng là phương pháp phủ lên mặt kính một loại hợp chất đặc
biệt chọn lọc, có tính năng kiểm sốt nhiệt tốt, với cơng nghệ kỹ thuật nhiệt luyện (phủ
cứng) . Q trình nhiệt kính đến điểm kính nóng chảy hoặc trong q trình sản xuất, người
ta phủ lên bề mặt lỏng kính hợp chất kiểm sốt nhiệt, thành phẩm kính Low E phủ cứng là
một lớp nguyên tấm.
Phủ mềm là phương pháp phủ lên mặt kính một loại hợp chất đặc biệt chọn lọc, có tính
năng kiểm sốt nhiệt tốt, với cơng nghệ kỹ thuật điện giải trong chân khơng (phủ mềm) .
Là q trình gia cơng kính người ta phủ lên bề mặt kính hợp chất kiểm sốt nhiệt, thành
phẩm kính Low E phủ mềm là hai hay nhiều lớp.
Kính Low E có lớp vỏ mỏng trong suốt, mỏng hơn rất nhiều so với tóc người – phản ánh
năng lượng hồng ngoại dài (hoặc nhiệt) . Khi nhiệt năng bên trong cố gắng chuyển hóa ra
14



×