Đồ án môn học điều hòa không khí

GVHD :Trần Đại Tiến
MỞ ĐẦU
Điều hòa không khí là một trong những lĩnh vực quan trọng trong đời sống cũng
như trong các ngành công nghiệp khác. Kinh tế và xã hội càng phát triển thì nhu cầu về
điều kiện sinh hoạt và làm việc của con người ngày càng cao.
Trong những năm gần đây, kinh tế nước ta phát triển với tỉ lệ tăng trưởng đáng kể,
bước đầu thực hiện có hiệu quả công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. cùng với sự phát
triển đó thì nhu cầu về thiết bị lạnh cũng tăng theo nhanh chóng. Việt nam là một thị
trường đầy tiềm năng của rất nhiều hãng sản xuất, kinh doanh máy và thiết bị dùng cho hệ
thống điều hòa không khí.
Điều hòa không khí có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người và sản xuất.
Hệ thống điều hoà không khí tạo ra môi trường tiện nghi, đảm bảo chất lượng cuộc sống
cao hơn, đặc biệt với nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, nhiệt độ
trung bình năm và độ ẩm tương đối cao. Đối với các ngành kinh tế sản xuất, ngày nay
người ta không thể tách rời kỹ thuật điều hoà không khí với các ngành khác như cơ khí
chính xác, kỹ thuật điện tử và vi điện tử, kỹ thuật phim ảnh, máy tính điện tử, kỹ thuật
quang học Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm, để đảm bảo máy móc, thiết bị làm
việc bình thường cần có những yêu cầu nghiêm ngặt về các điều kiện và thông số của
không khí như thành phần độ ẩm, nhiệt độ, độ chứa bụi và các loại hoá chất độc hại khác.
Đối với sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh, ngoài việc nắm vững các
kiến thức cơ bản, các phương pháp tính toán thiết kế thì việc tìm hiểu các công việc liên
quan đến lắp đặt, vận hành, sửa chữa… là rất cần thiết.
Dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Đại Tiến – Trường Đại Học Nha Trang, em thực
hiện đồ án môn học : “Thiết kế hệ thống lạnh hệ thống điều hoà không khí trung tâm
cho nhà mới xây KTX từ tầng 3 đến tầng 5. Trường Cao Đẳng Điện Tử - Điện
Lạnh’’. Đồ án gồm những nội dung chính sau:
Chương 1: Tổng quan về điều hòa không khí.
Chương 2: Chọn phương án thiết kế
Chương 3: Khảo sát công trình & Tính toán cân bằng nhiệt ẩm
Chương 4: Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí.
Chương 5: Tính chọn máy và thiết bị của hệ thống điều hòa không khí.

SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 1
GVHD :Trần Đại Tiến
Chương 6: Tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển và phân phối không khí.
Chương 7: Các biện pháp thi công,lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đồ án không tránh khỏi những
thiếu sót, em rất mong được sự góp ý của quý thầy cô cùng bạn đọc.
Em xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội : Ngày 20 tháng 06 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Hoàng Tuấn Trang
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 2
GVHD :Trần Đại Tiến
Chương I
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ.
I: Lịch sử ra đời và phát triển.
1.1 Trên thế giới.
Từ thời cổ đại, con người đã biết đốt lửa để sưởi ấm vào mùa đông và dùng quạt hoặc
tìm vào các hang động mát mẻ vào mùa hè. Họ đã biết bơm không khí xuống giếng mỏ để
cung cấp không khí tươi cũng như điều hoà nhiệt đô cho công nhân mỏ vào năm 1555.
Nhà bác học thiên tài Leonardo De Vinci cũng đã thiết kế và chế tạo hệ thống thông gió
cho một giếng mỏ.
Năm 1845, bác sĩ người Mỹ John Gorrie đã chế tạo máy nén khí đầu tiên để điều hoà
không khí cho một bệnh viện tư của ông. Chính sự kiện này đã làm cho ông nổi tiếng thế
giới và đi vào lịch sử của kỹ thuật điều hoà không khí.
Năm 1850, nhà thiên văn học Piuzzi Smith người Scotland lần đầu tiên đưa ra dự án
điều hoà không khí phòng ở bằng máy nén khí.
Năm 1860, ở Pháp F.Carré đã đưa những ý tưởng về điều hoà không khí cho các
phòng ở và đặc biệt cho nhà hát.

Năm 1894, công ty Linde đã xây dựng một hệ thống điều hoà không khí bằng máy
lạnh Amoniăc dùng để làm lạnh và khử ẩm không khí mùa hè, dàn lạnh đặt trên trần nhà,
không khí đối lưu tự nhiên, không khí lạnh từ trên đi xuống phía dưới, máy lạnh đặt dưới
từng hầm.
Vào thời điểm này một nhân vật quan trọng đã đưa ngành điều hoà không khí của
Mỹ nói riêng và của toàn thế giới nói chung có một bước phát triển rực rỡ đó là Willis
H.Carrier. Chính ông là người đã định nghĩa điều hoà không khí kết hợp với sưởi ấm, làm
lạnh, gia ẩm, lọc và rửa không khí, tự động duy trì trạng thái không khí không đổi phục
vụ cho yêu cầu tiện nghi hoặc công nghệ.
Năm 1911 Carrier đã lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của không khí và cắt nghĩa tính
chất nhiệt của không khí ẩm và các biện pháp xử lý để đạt được trạng thái yêu cầu. Ông
đã cống hiến cả đời cho điều hoà không khí và đã trở thành ông tổ vĩ đại nhất của ngành
điều hoà không khí.
1.2. Tình hình ở Việt Nam.
Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm. Bởi vậy điều hoà không khí có ý
nghĩa quan trọng đối với đời sống con người và sản xuất. Cùng với sự phát triển của kinh
tế cả nước trong những năm gần đây thì nhu cầu về kỹ thuật lạnh nói chung và điều hoà
không khí noí riêng đang gia tăng mạnh mẽ. Có thể thấy rằng hầu như trong tất cả các nhà
cao ốc, văn phòng, bệnh viện, khác sạn, nhiều phân xưởng sản xuất đã được trang bị hệ
thống điều hoà không khí nhằm tạo môi trường dễ chịu và tiện nghi cho con người. Đối
với nước ta nhu cầu về điều hoà không khí là rất lớn, các thiết bị được nhập từ nhiều nước
khác nhau ngày một nhiều và hiện đại.
1.3. Vai trò và ứng dụng của điều hoà không khí.
Hiện nay điều hoà không khí đóng một vai trò quan trọng trong tất cả các lĩnh vực.
Điều hoà không khí đã trở thành một ngành khoa học độc lập và phát triển vượt bậc, bổ
trợ đắc lực cho các ngành khác như: cơ khí chính xác, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật viễn
thông, y học, vũ trụ, công nghệ sinh học Bởi vì các máy móc thiết bị hiện đại chỉ hoạt
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 3
GVHD :Trần Đại Tiến

động chính xác khi có độ ẩm và nhiệt độ thích hợp. Cũng nhờ vào điều hoà không khí mà
chất lượng sản phẩm được đảm bảo.
Điều hoà tiện nghi tạo cho con người cảm giác thoải mái dễ chịu nhất nhằm nâng cao
chất lượng cuộc sống, tăng tuổi thọ cũng như tăng năng suất lao động của con người. Vì
thế điều hòa không khí đóng một vai trò quan trọng và ngày càng trở nên quen thuộc đặc
biệt trong các lĩnh vực như: kinh tế thể thao, văn hoá du lịch, ô tô, máy bay
Hiện nay điều hoà không khí trong trường học đang được chú trọng đặc biệt là các
khu giảng đường và ký túc xã nhằm tạo một môi trường không khí thoáng mát, sạch sẽ,
dễ chịu, tạo một cảm giác thoải mái cho giảng viên cũng như sinh viên trong sinh hoạt,
giảng dạy và học tập.
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 4
GVHD :Trần Đại Tiến
Chương II
CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KÊ
I: Chọn cấp điều hòa.
Theo mức độ tin cậy và kinh tế, điều hoà không khí được chia làm 3 cấp như sau:
- Hệ thống cấp 1 duy trì các thông số trong nhà vơí phạm vi ngoài trời từ cực tiểu
(mùa lạnh) tới cực đại (mùa nóng).
- Hệ thống cấp 2 duy trì các thông số trong nhà với phạm vi sai lệch cho phép, sai lệch
không quá 200 giờ trong 1 năm, nghĩa là thông số trong nhà có thể sai lệch với thông số
tính toán khi nhiệt độ ngoài trời đạt cực đại hoặc cực tiểu.
- Hệ thống cấp 3 duy trì các thông số nhiệt ẩm trong nhà ở một phạm vi cho phép, với
sai lệch không quá 400 giờ trong một năm.
Cấp điều hoà không khí được chọn theo các yêu cầu kỹ thuật chính sau:
- Yêu cầu về sự quan trọng của ĐHKK với công trình.
- Yêu cầu của chủ công trình.
- Khả năng vốn đầu tư ban đầu.
Hệ thống cấp 1 tuy có độ tin cậy cao nhưng đắt tiền nên chỉ sư dụng trong những
trường hợp tối quan trọng, đòi hỏi chế độ nhiệt ẩm quan trọng và độ tin cậy cao như lăng

chủ tịch Hồ Chí Minh, các xưởng sản xuất linh kiện điện tử, quang học hay các phân
xưởng sản xuất thuốc và dược liệu đặc biệt
Các công trình quan trọng hơn như khách sạn 5 sao, bệnh viện quốc tế thì nên chọn
điều hoà không khí cấp 2.
Hệ thống cấp 3 tuy có độ tin cậy không cao nhưng rẻ tiền nên thường được sử dụng
trong các công trình dân dụng, nơi công cộng như rạp hát, thư viện, hội trường hoặc các
xí nghiệp không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm.
Qua phân tích đặc điểm của công trình “Thiết kế hệ thống lạnh hệ thống điều hoà
không khí trung tâm cho nhà mới xây KTX từ tầng 3 đến tầng 5. Trường Cao Đẳng
Điện Tử - Điện Lạnh” cho thấy :
- Đây là một công trình công cộng, không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm.
Các phòng luôn có người ra vào nên việc duy trì chính xác các thông số nhiệt ẩm trong
nhà với mọi phạm vi nhiệt độ ngoài trời là rất khó khăn và trở nên lãng phí nếu sử dụng
hệ thống điều hoà cấp 1 và cấp 2.
- Hơn nữa, với quy mô của công trình như đã giới thiệu ở trên thì chi phí đầu tư, lắp
đặt và vận hành hệ thống ĐHKK ở đây chắc chắn là không nhỏ.
Do vậy ở đây ta thấy hệ ĐHKK cấp 3 là hợp lý nhất.
II: Chọn phương án thiết kế
2.1. Hệ thống điều hòa cục bộ.
2.1.1 Máy điều hòa cửa sổ. (Window-type room air conditioner)
Định nghĩa: Máy điều hòa cửa sổ là thiết bị gọn trọn bộ lắp trong một vỏ dùng để điều
hòa không khí cho một phòng, năng suất lạnh nhỏ đến 7kw (24.000 BTU/h) một chiều
hoặc hai chiều, thường được bố trí qua cửa sổ hoặc qua vách.
Ưu điểm:
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 5
GVHD :Trần Đại Tiến
- Chỉ cần cắm phích điện là chạy không cần công nhân lắp đặt có tay nghề cao.
- Có sưởi màu động bằng bơm nhiệt.
- Có khẳ năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi.

- Nhiệt độ phòng được điều chỉnh với độ dao động khá lơn.
- Vốn đầu tư thấp và thích hợp cho các phòng nhỏ.
Nhược điểm:
- Khả năng làm sạch không khí kém.
- Độ ồn cao.
- Khó bố trí trong hơn so với 2 cụm.
- Phải đục một khoảng tường hoặc phải cắt cửa sổ để bố trí máy. Không có khả năng
lắp cho phòng không có tường trực tiếp ngoài trời
2.1.2 Máy điều hòa tách
+ Máy điều hòa hai cụm (split air conditioner).
Định nghĩa: Máy điều hòa 2 cụm là máy điều hòa gồm 2 cụm dàn nóng và dàn lạnh. Cụm
dàn nóng bao gồm máy nén và dàn ngưng quạt, cụm dàn lạnh gồm dàn lạnh và quạt.
Ưu điểm:
- Giảm được tiếng ồn trong nhà rất phù hợp với điều hòa tiện nghi nên được sử dụng
rộng rãi trong gia đình.
- Dễ lắp đặt, dể bố trí dàn lạnh và dàn nóng, ít phụ hơn vào kết cấu của nhà, đỗ tốn
diện tích lắp đặt và đảm bảo mỹ quan.
Nhược điểm:
- Không lấy được gió tươi nên phải có quạt lấy gió tươi.
- Ống gas dài hơn, dây điện tốn nhiều hơn, giá thành đắt hơn.
-Ồn phía ngoài nhà, có thể làm ồn các nhà bên cạnh.
+ Máy điều hòa nhiều cụm (multi-system split air conditioner).
Định nghĩa: Máy điều hòa nhiều cụm là máy điều hòa có 1 cụm dàn nóng với nhiều
cụm dàn lạnh bố trí cho các phòng khác nhau
Ưu - nhược điểm: Tương tự như máy điều hòa hai cụm nhưng có thêm ưu điểm là máy
điều hòa nhiều cụm có thể dùng cho một hộ gia đình có nhiều phòng và có thể điều chỉnh
riêng cho từng phòng.
2.2. Hệ thống điều hòa tổ hợp.
2.2.1. Máy điều hòa nguyên cụm.
Định nghĩa: Máy điều hòa nguyên cụm (seft-contained packaged air conditioner) là máy

điều hòa mà các thiết bị được lắp gọn thành một tổ hợp duy nhất.
Ưu điểm:
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 6
GVHD :Trần Đại Tiến
- Được sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổi thọ
và mức độ tự động cao, giá thành rẻ, gọn nhẹ.
- Lắp đặt nhanh chóng không cần thợ chuyên ngành lạnh,vận hành bảo dưỡng vận
chuyển dễ dàng.
- Có cửa lấy gió tươi.
- Bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất.
Nhược điểm:
- Độ ồn cao, nếu dùng cho điều hoà tiện nghi phải có buồng máy cách âm và bố trí
tiêu âm cho cả ống gió cấp và gió hồi.
2.2.2. Máy điều hoà VRV (Variable Air Volume).
Định nghĩa : Do các hệ thống ống gió CAV (Constant Air Volume) và VAV (Variable
Air Volume) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng quá cồng kềnh tốn nhiều
không gian và diện tích lắp đặt, tốn nhiều vật liệu làm đường ống nên hãng Daikin của
Nhật Bản đưa ra giải pháp VRV (Variable Refrigerant Volume) là điều chỉnh năng suất
lạnh qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất.
Như vậy máy điều hòa VRV là máy điều hoà gồm 1 cụm dàn nóng và nhiều cụm dàn
lạnh (8 hoặc lớn nhất là 16) của hãng Daikin với các đặc điểm là chiều dài đường ống gas
lên tới 150m, độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh lên tới 50m và độ cao giữa các dàn lạnh
tới 15m, điều chỉnh năng suất lạnh bằng máy biến tần với 21 bước điều chỉnh.
Ưu điểm:
- Tổ ngưng tụ có 2 máy nén trong đó 1 máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu
on-off còn 1 máy điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến 100%
gồm 21 bậc, đảm bảo năng lượng tiết kiệm rất hiệu quả.
- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết nối
trong mạng điều khiển trung tâm.

-Các máy VRV có dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng
nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ nhỏ đến lớn cho các toà nhà cao hàng trăm mét với
hàng phòng đa chức năng.
- VRV đã giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn nóng có thể đặt cao
hơn dàn lạnh tới 50m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới 15m, đường ống dẫn
môi chất lạnh xa nhất tới 100m tạo điều kiện cho việc bố trí máy dể dàng trong các nhà
cao tầng, văn phòng khách sạn mà trước đây chỉ có trung tâm nước đảm nhiệm.
- Điều chỉnh năng suất lạnh bằng cách dùng máy biến tần, làm cho hệ số lạnh không
những được cải thiện mà còn vượt nhiều so với hệ máy thông dụng.
- Độ tin cậy cao do các chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất
lượng cao.
- Khả năng bảo dưỡng sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ vào các thiết bị
phát hiện hư hỏng chuyên dùng.
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 7
GVHD :Trần Đại Tiến
- So với hệ trung tâm nước thì hệ VRV rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trên tầng
thượng hoặc bên sườn toà nhà còn đường ống dẫn môi chất lạnh có kích thước nhỏ hơn
nhiều so với đường ống dẫn nước lạnh và đường ống dẫn gió.
- Có thể kết hợp làm lạnh hoặc sưởi ấm phòng trong cùng một hệ thống kiểu bơm
nhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao.
- Hệ VRV có 9 kiểu dàn lạnh khác nhau với tối đa có 6 cấp năng suất lạnh. Và có 3
kiểu dàn nóng một chiều, hai chiều bơm nhiệt và thu hồi nhiệt.
Nhược điểm:
-Không lấy được gió tươi nên cần phải thiết kế cửa lấy gió tươi hoặc thiết kế thiết bị
hồi nhiệt lấy gió tươi.
- Vận hành khó, đòi hỏi người vận hành có tay nghề.
- Giá thành đắt hơn 1.3 ÷ 1.5 lần so với các máy cùng công suất.
2.3. Hệ thống điều hòa trung tâm nước.
Khái niệm chung: Hệ thống điều hoà trung tâm nước lạnh 7

o
C để làm lạnh không khí
qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU. Hệ điều hoà trung tâm nước chủ yếu gồm:
- Máy làm lạnh nước hay máy sản xuất nước lạnh thừơng từ 12
o
C xuống 7
o
C.
- Hệ thống ống dẫn nước lạnh.
- Hệ thống nước dẫn nhiệt.
- Nguồn nhiệt để sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đông.
- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh và sưởi ấm không khí bằng nước nóng FCU hoặc
AHU.
- Hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.
- Hệ thống tiêu âm và giảm âm.
- Hệ thống lọc bụi, thanh trùng và triệt khuẩn cho không khí.
- Bộ rửa khí.
- Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi và
phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh và điều khiển cũng như báo hiệu và bảo
vệ toàn bộ hệ thống.
Ưu điểm:
- Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn gây ra do rò rỉ
môi chất lạnh, vì nước hoàn toàn không độc hại.
- Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hòa theo từng phòng riêng lẻ, ổn
định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất.
- Thích hợp cho các toà nhà như khách sạn,văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiểu
kiến trúc, không phá vỡ cảnh quan
- Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu xây
dựng.
SVTH : Hoàng Tuấn Trang

Page 8
GVHD :Trần Đại Tiến
- Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch
bụi bẩn, tạp hoá chất và mùi.
- Ít phải bảo dưỡng và sửa chữa.
- Năng suất lạnh hầu như không bị hạn chế.
Nhược điểm:
-Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động thì tổn thất exergy lớn hơn.
- Cần bố trí cho hệ thống lấy gió tươi cho các FCU.
- Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạp đặc
biệt do độ ẩm vì độ ẩm ở Việt Nam khá cao.
- Lắp đặt khó khăn.
- Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề.
- Cần định kỳ sửa chữa, bảo dưỡng máy lạnh và các FCU.
Kết luận:
Qua đây ta thấy hệ thống điều hoà VRV là phù hợp với công trình KTX Trường
Cao Đẳng Điện Tử - Điện Lạnh.
III . Chọn các thông số tính toán không khí trong nhà:
3.1 Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi:
Thông số tính toán trong nhà của không khí được chọn theo yêu cầu tiện nghi của
con người. Yêu cầu tiện nghi được chọn theo TCVN 5678-1992, theo bảng 1.1 [1,11] ta
được như sau:
Trạng thái lao
động
Mùa đông Mùa hè
t,
0
C
ϕ, %
ω

, m/s
t,
0
C
ϕ, %
ω
, m/s
Lao động nhẹ 24 75 0.5 27 75 0.7
3.2 Gió tươi và hệ số thay đổi không khí:
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5678 – 1992 (7), lượng gió tươi cho một người
một giờ đối với phần lớn các công trình là 20 m
3
/người h. Tuy nhiên lượng gió tươi này
không thấp hơn 10% lượng gió tuần hoàn. Như vậy việc lựa chọn lượng gió tươi phải đáp
ứng 2 yêu cầu sau:
- Đạt tối thiểu 20 m
3
/h.người.
- Đạt tối thiểu 10% lưu lượng gió tuần hoàn.
Theo bảng 1.4[18] ta được như sau:
Tên phòng Gió tươi, m
3
/h.người Hệ số thay đổi không khí,
m
3
/h (m
3
phòng)
Trường học 20 6
SVTH : Hoàng Tuấn Trang

Page 9
GVHD :Trần Đại Tiến
3.3 Độ ồn cho phép:
Độ ồn được coi là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó cần được
khống chế, đặc biệt với điều hoà tiện nghi và một số công trình điều hoà như các phòng
studio, trường quay, ghi âm Bộ xây dựng Việt Nam đã ban bố tiêu chuẩn ngành về
tiếng ồn 20 TCN 175 – 90 quy định về mức độ cho phép. Theo bảng 1.5[1,19] ta được:
Tên phòng Giờ trong ngày Độ ồn cực đại cho phép, dB
Cho phép Nên chọn
Ký túc xá 6h-22h, 22h-6h 40 30

3.4 Chọn thông số thiết kế ngoài nhà:
Theo bảng 1.6 [21] thông số tính toán ngoài nhà cho các cấp điều hoà không khí khác
nhau theo phụ lục 3 TCVN 5687 – 1992.
Cấp điều hoà
không khí
Mùa nóng Mùa lạnh
Nhiệt độ,
0
C Độ ẩm, % Nhiệt độ,
0
C Độ ẩm, %
Cấp 1 t
max
ϕ
13÷15

(của tháng
nóng nhất)
t

min
ϕ
13÷15
(của tháng
lạnh nhất)
Cấp 2
2
tt
maxtbmax
+
2
tt
mintbmin
+
Cấp 3 t
tbmax
t
tbmin
Trong đó:
t
max
– nhiệt độ tối cao tuyệt đối;
t
min
– nhiệt độ tối thấp tuyệt đối;
t
tbmax
– nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất;
t
tb min

– nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất;
ϕ
13÷15
– độ ẩm lúc 13 15 h của tháng nóng nhất và lạnh nhất ghi nhận được
theo TCVN 4088 – 1985.
Theo bảng 1.7[22] ta xác định được thông số tính ngoài trời cho khu vực Hà Nội
như sau:

SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 10
Cấp điều hoà
không khí
Mùa nóng Mùa lạnh
Nhiệt độ,
0
C Độ ẩm, % Nhiệt độ,
0
C Độ ẩm, %
Cấp 1 41,6
0
C
66%
3,1
0
C
64%
Cấp 2 37,2
0
C 8,5
0

C
Cấp 3 32,8
0
C 13,8
0
C
GVHD :Trần Đại Tiến
Chương III
KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH & TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT
I. Khảo sát công trình.
Khu KTX trường Cao Đẳng Điện Tử - Điện Lạnh là một tòa nhà tương đối lớn gồm
6 tầng, toà nhà nằm phía nam khuân viên của trường. Tòa nhà nằm trên mặt bằng rộng
400m
2
.Ký túc xá trường Cao Đẳng Điện Tử - Điện Lạnh đang được sây dựng vào
năm 2011, một mặt trước hướng bắc giáp giảng đường G, phía đông giáp khu nhà D ,
phía Nam giáp khu dân cư, và phía tây giáp khu nhà văn phòng trung tâm. KTX gồm có
40 phòng ở giành cho sinh viên, ngoài ra còn có một phòng máy bơm, nhà để xe, nhà ăn
chính hướng đông nam.
 Hệ thống điều hoà không khí cần đáp ứng các chỉ tiêu cơ bản sau của điều hoà tiện
nghi:
- Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí theo tiêu chuẩn
tiện nghi của tiêu chuẩn Việt Nam nhưng cần chú ý khoảng rộng điều chỉnh nhiệt độ và
độ ẩm .
- Lượng không khí tươi cần đảm bảo mức tối thiểu là 20m
3
/h cho một người.
- Không khí tuần hoàn trong toà nhà phải được thông thoáng hợp lý và có quạt thải
tránh hiện tượng không khí ẩm vào gây đọng sương trong phòng và trên bề mặt của thiết
bị.

- Hệ thống điều hoà không khí cần có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh nhằm tiết
kiệm chi phí vận hành
II . Tính toán cân bằng nhiệt
2.1 Đại cương:
Sau khi xác định được thông số tính toán trong nhà và ngoài trời, cần xác lập cân
bằng nhiệt cho công trình, vì đó là cơ sở quan trọng nhất quyết định chọn phương án điều
hoà không khí (tức chọn hệ thống kiểu gì, công suất máy bao nhiêu và cách bố trí các
thiết bị). Nhiệm vụ tính toán cân bằng nhiệt ẩm theo phương pháp CARRIER là xác định
tổng nhiệt hiện thừa Q
ht
và nhiệt ẩn thừa Q
ât
của mọi nguồn nhiệt toả và thẩm thấu tác
động vào phòng điều hoà:

Q
0
= Q
t
= ∑Q
ht
+ ∑Q
ât
Do số lượng phòng tương đối lớn, vì vậy không thể trình bày toàn bộ các bước tính
toán cân bằng nhiệt ẩm cho từng phòng .Mặt khác Khu KTX trường Cao Đẳng Điện Tử -
Điện Lạnh có các phòng kích thước giống nhau và cùng mục đích làm phòng ở cho sinh
viên nên ở đây chỉ trình bày phương pháp, công thức tính toán đồng thời giải thích chi tiết
từng phần, cách tra số liệu ở bảng nào, sách tham khảo nào và tính toán chi tiết phòng
301. Các phòng còn lại được tính toán tương tự .Theo khảo sát công trình phòng có chiều
cao 3,5 m, phòng có 1 cửa sổ lắp kính khung bằng thép có diện tích 1.5 x 1.5 = 2,25 m

2
và
1 cửa chính có diện tích 1,8 x 1 = 1,8 m
2
trong đó diện tích lắp kính là: 1.5 x 1 =1,5 m
2
.
Ta có thể tính toán sơ đồ nhiệt như sau:
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 11
GVHD :Trần Đại Tiến
2.2 Nhiệt hiện bức xạ qua kính:
Khu KTX trường Cao Đẳng Điện Tử - Điện Lạnh đươc làm một dãy nhà.
+ Dãy nhà mặt chính hướng bắc thì có cửa ra vào và cửa sổ quay hướng đông nam ít
chịu bức xạ mặt trời.
+ Ta thực hiện các phép tính toán dưới đây chọn phòng 301 để tính toán, làm ví dụ cở
sở để tính các phòng còn lại tương tự.
Ký túc xá có cửa ra vào một nửa cửa được bọc sắt và một nửa trên được ghép kính.
Riêng phòng máy bơm, nhà để xe và căn tin ta không tính toán nhiệt cho các phòng này.
Các cửa ra vào và cửa sổ đều được dán đềcan màu xanh.
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 12
Qua
kính
Q
11
Q
0
= Q
t

= ∑Q
ht
+ ∑Q
aât
Nhiệt hiện thừa Q
ht
do
Nhiệt ẩn thừa Q
at
do:
:
B c xáư ̣
Q
1
Δt qua
bao che
Q
2
Nhiệt tỏa
Q
3
Người
Q
4
Gió tươi
Q
N
Gió lọt
Q
5

Nguồn
khác Q
6
Trần
Q
21
vách
Q
22
Nền
Q
23
Đèn
Q
31
máy
Q
32
Người
Hiện
Q
4h
Người
ẩn
Q
4a
Gió
tươi
hiện
Q

hN
Gió
tươi
ẩn
Q
aN
Gió
lọt
ẩn
Q
5A
Gió
lọt
hiện
Q
5H
khác
Q
6
GVHD :Trần Đại Tiến

Phần lớn cửa sổ ở tòa nhà đều là cửa sổ đứng, mặt trời mọc ở hướng đông, lặn ở hướng
tây và cửa sổ quay hướng đông sẽ nhận bức xạ cực đại vào 8-9h sáng và kết thúc lúc 12h
trưa. Theo kinh nghiệm nhiệt bức xạ được tính qua công thức :
Q
11
= n
t
. Q’
11

Q’
11
= F.R
T
. ε
c
.ε
đs
.ε
mm
.ε
kh
.ε
m
.ε
r
Trong đó :
n
t
: hệ số tác dụng tức thời.
F : diện tích bề mặt kính cửa sổ, kính cửa ra vào có khung thép. Các cửa sổ có
diện tích 1,5 ×1,5 m và cửa ra vào có diện tích mặt kính là 1×1,5 m
→ F = 1,5×1,5 +1×1,5 = 3,75 m
2
ε
c
: hệ số ảnh hưởng độ cao so với mực nước biển, ở đây tòa nhà cao hơn mực
nước biển, nên chọn
Độ cao ở Hà Nội so với mực nước biển 15 (m) nhưng giả thiết là căn phòng này nằm ở

tầng 3 nên cao hơn mực nước biển khoảng 30 (m)
ε
c
00069,1023,0.
1000
30
1023,0.
1000
1 =+=+=
H
ε
đs
: hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt đô đọng sương của không khí
quan sát so với nhiệt độ đọng sương của không khí ở trên mặt nước biển là 20
0
C.
Do ta lấy nhiệt độ ngoài nhà là t
N
= 32,8và ϕ
N
= 66% → t
s
= 25,5 °C
ε
đs
=
( )
13,0.
10
205,25

1
−
−
= 0,93
ε
mm
: hệ số ảnh hưởng của mây mù, trời quang mây lấy bằng 1
ε
kh
: hệ số ảnh hưởng của khung cửa, khung kim loại lấy bằng 1.17
ε
m
: hệ số kính , theo bảng 4.3[1, 153] : hệ số kính phụ thuộc vào mầu sắc và loại
kính, KTX dùng kính stopray màu vàng 6mm : ε
m
=0,44
ε
r
: Hệ số mặt trời ,kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bên trong.
Do tất cả các phòng đều có cửa kính được dán đêcan mầu vàng nên theo bảng 4.4 [1,153]
(Màn che loại Brella trắng kiểu Hà Lan) có ε
r
= 0,33
R
K
= {0,4.α
k
+ τ
k
.( α

m
+ τ
m
+ ρ
k
.ρ
m
+ 0,4. α
k
. α
m
)}.R
N
, W/m
2
;
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 13
GVHD :Trần Đại Tiến
R
N
: Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính, R
N
=
88,0
T
R
;
R
T

: Bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hoà, W/m
2
;
α
k
, τ
k
, α
m
, τ
m
, ρ
m
: Lần lượt là hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của kính và
màn che.
Cửa kính trong được sử dụng đều là cửa kính trong suốt dán đêcan màu vàng và dày 6
mm (khác kính cơ bản), khung sắt. Tra bảng 4.3[1,153]. Đặc tính bức xạ và hệ số của các
loại kính ε
m
, ta được :
α
k
= 0,36 τ
k
= 0,25 ρ
k
= 0,39 ε
m
= 0,44
α

m
= 0,09 τ
m
= 0,14 ρ
m
= 0,77 ε
r
= 0,33

R
T
: nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng. Vị trí lắp đặt ở Hà Nội khoảng 21 vĩ
độ bắc ,nhưng để dễ tính toán ta lấy luôn số liệu 20 vĩ độ bắc. Mặt khác tòa nhà chỉ có lắp
cửa kính ở mặt trước nên ta xét hướng chính của hai dãy
Tra bảng 4.1, [148] được tháng nóng nhất là:
Dãy nhà mặt trước hướng đông bắc : R= 454 W/m
2
vào tháng 6 lúc 7h.
Ta chọn lượng nhiệt bức xạ vào trong phòng là lớn nhất R
T
= 454 W/m
2
cho các phòng
có cửa kính quay hướng Đông Bắc
Từ đó : R
N Đông-Bắc
=
88,0
T
R

=
=
88,0
454
516 W/m
2
R
K Đông- Bắc
= {0.4 x 0,36 + 0.25 x( 0.09 + 0.14 + 0.39 x 0.77 + 0.4 x 0.44 x 0.33 )}.516
= 254,7 W/m
2
Hệ số hiệu chỉnh đối với phòng có rèm che :
k = ε
c
.ε
đs
.ε
mm
.ε
kh
.ε
m
.ε
r
k = 1,0069 x 0,93 x 1 x 1,17 x 0,44 x 0,33 = 0,16
Ví dụ tính phòng 301 thuộc dãy nhà mặt trước hướng đông bắc.
- Xác định hệ số tức thời n
t
:
Lượng nhiệt bức xạ mặt trời xâm nhập qua cửa kính không phải tác động cùng lúc

đến phụ tải của hệ thống mà nó tác động không đồng thời thể hiện độ trễ nhiệt. Do các kết
cấu dạng bề mặt của không gian điều hòa như: tường, sàn, trần và cả đồ đạc trong nhà có
khả năng tích nhiệt, điều này tạo ra lượng trễ nhiệt, lượng nhiệt này sau một thời gian mới
bức xạ vào không khí trong phòng. Như vậy thể hiện sự tác động không đồng thời làm
giảm bớt phụ tải lạnh của hệ thống tại thời điểm đang khảo sát, do đó có khả năng làm
giảm bớt phụ tải tổng của hệ thống.
Khả năng hấp thụ nhiệt của các vật liệu kết cấu bề mặt phụ thuộc vào khối lượng
riêng theo bề mặt kết cấu của vật liệu đó (kg/m
2
sàn)
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 14
GVHD :Trần Đại Tiến
Ta có n
t
= f(g
s
) , trong đó g
s
là mật độ diện tích trung bình của toàn bộ kết cấu,
vách, trần, sàn, kg/m
2
. Xác định g
s
sau đó tra bảng ta sẽ xác định được giá trị của n
t
.
g
s
xác định như sau:

S
s
F
GG
g
''5,0'+
=
Trong đó: G’ – khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của
sàn nằm trên mặt đất, kg.
G” – khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn
không nằm trên mặt đất, kg.
F
s
- diện tích sàn, m
2
.
Diện tích sàn của phòng ở 301 là :⇒ F
s
= 6 x 4 +1.5 x 2,5 = 27,75 m
2
-Khối lượng 1m
2
tường 300 kg/m
2
.
-Khối lượng 1m
2
sàn bêtông 350 kg/m
2
-Diện tích tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời tính như sau:

+ Khối lượng tường có cửa tiếp xúc với bức xạ mặt trời: G
’
= 300.F
G
’
= 300 x (F
tường tiếp xúc
-

F
cửa ra vào
– F
cửa sổ
)
= 300 x (4 x 2 x 3.5 – 1 x 1.8 – 1.5 x 1.5)

= 7185(kg)
+ Khối lượng tường không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm
trên mặt đất(cả sàn và trần). Phòng 301 nằm ở tầng 3
G” = 300 x (F
tường
) + 350( F
sàn + trần
).
= 300 x (6 x 4 x 2) + 350 x (6 x 3.5 x 2) = 29100(kg).
+ Vậy:
24,783
75,27
291005.0 7185
=

+
=
x
g
s
≈ 783 (Kg/m
2
sàn).
Do hệ thống điều hoà hoạt động liên tục, chọn g
s
= 700 kg/m
2
sàn
Tra bảng 4.6[1,156] ta tìm được hệ số tác động tức thời n
t
lớn nhất là:
Dãy phòng 301 mặt trước phía đông-bắc có các phòng có cửa chính và cửa sổ quay hướng
đông-nam, điều này đồng nghĩa với việc dãy nhà sẽ chịu bức xạ lớn nhất vào lúc 7h sáng.
Nhiệt bức xạ qua kính của phòng 301 theo hướng Đông - Bắc là: n
t
= 0,58
Vậy ta có:
Q
11
= n
t
x Q
11
’ = n
t

x k x F x R
K Đông- Bắc
Q
11
= 0,58 x 0,16 x 3,75 x 254,7 = 88,64 (w).

SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 15
GVHD :Trần Đại Tiến
Bảng Nhiệt hiện bức xạ qua kính
KTX Phòng ở
()
Tổng diện tích
cửa kính (m
2
)
Tổng nhiệt bức xạ
(w)
Dãy nhà mặt chính
phía đông-bắc
(Tầng R
n
: n =3-5,
gồm 24 phòng )
R
n
01,R
n
02,R
n

03,R
n
04
R
n
05,R
n
6,R
n
7,R
n
8

90

88,64
∑ Q
11
= 88,64 x 24 = 2127,36 (w)
2.3
2.1 Nhiệt xâm nhâp qua kết cấu bao che.
a. Nhiệt bức xạ qua mái do chênh lệch nhiệt độ
tΔ
td
: Q
21
Q
21
= k.F
.

tΔ
td
Do ta tính từ tầng 3 – 5 nên phòng điều hòa nằm giữa tầng trong một tòa nhà điều hòa
nghĩa là bên trong cũng là phòng điều hòa khi đó :
tΔ

= 0 , Q
21
= 0
b. Nhiệt tổn thất qua vách Q
22
Nhiệt truyền qua vách Q
22
gồm hai thành phần:
- Thành phần tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và không gian điều
hòa.
- Thành phần do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên thành phần nhiệt này coi
bằng không khi tính toán .
Thành phần nhiệt truyền qua vách bao gồm: nhiệt truyền qua tường, nhiệt truyền
qua cửa ra vào và nhiệt truyền qua kính cửa sổ.
Q
22
= ∑ Q
2i
= k
i
. F
i
. ∆t = Q
22t

+ Q
22c
+ Q
22k

Trong đó
Q
22t
– nhiệt truyền qua tường.
Q
22c
– nhiệt truyền qua cửa ra vào.
Q
22k
– nhiệt truyền qua kính cửa sổ.
k
i
– hệ số truyền nhiệt của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ.
F
i
– diện tích của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ.
∆t – chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài và trong không gian điều hòa.
c. Nhiệt truyền qua tường Q
22T
.
Nhiệt truyền qua tường tính theo biểu thức sau:
Q
22t
= k
t

.F
t
.∆t
Khi tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
∆t = (t
N
– t
T
) = 32.8 – 24 = 8,8
0
C
Hệ số truyền nhiệt qua tường tính như sau:

∑
=
++
=
2
1
11
1
i
Ti
i
N
k
αλ
δ
α

SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 16
GVHD :Trần Đại Tiến

Tường gồm 2 lớp :
- Lớp gạch có δ
1
= 0,2m , λ
1
= 0,58W/mK.
- Lớp vữa ximăng trát ngoài có δ
2
= 0,02m, λ
2
= 0,93W/mK.
- Lớp sơn nước có thể bỏ qua.
α
N
– hệ số tỏa nhiệt phía ngoài trời, khi tường tiếp xúc trực tiếp với không
khí bên ngoài α
N
= 20W/m
2
K.
α
T
– hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, α
T
= 10W/m
2

K.
Hệ số truyền nhiệt của tường khi tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài:

)/(94,1
10
1
93,0
02,0
58,0
2,0
20
1
1
2
KmWk =
+++
=
Ví dụ:
Khi tính toán phòng 301 có 3 bức tường tiếp xúc trực tiếp với không khí, nhiệt
truyền qua tường được tính như sau:
Q
22t
= 1,94 x (2 x 3,5 x 4 + 6 x 4) x 8,8 = 887,7 (W).
Với phòng 302 có 2 bức tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài :
Q
22T
= 1,94 x 2 x 3,5 x 4 x 8,8 = 478 (W)
Bảng Nhiệt bức xạ qua tường do chênh lệch nhiệt độ

KTX

Phòng ở Diện tích
tường (m
2
)
k
t
,
(
KmW
2
/
)
∆t
0
C
Q
22t
,
(W)
Dãy nhà mặt chính
phía đông bắc
(tầng thứ R,
R
1
, R
4
52

1.94 8.8 887,7

R
2
,R
3
28 1.94 8.8 478
∑ Q
22T
= 887,7 x 6 +478 x 18= 13930,2 (w)
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 17
1,3 - Lớp vữa trát.
2 - Lớp gạch xây dựng.
1
3

2
GVHD :Trần Đại Tiến
d. Nhiệt truyền qua cửa ra vào
Nhiệt truyền qua cửa ra vào tính bằng biểu thức sau:
Q
22C
= k
c
.F
c
.∆t.
F
c
- diện tích cửa ra vào là 1 x 1,8 = 1,8 m

2
. Phòng có 1 cửa ra vào.
k
c
- hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/m
2
K.
∆t – hiệu nhiệt độ trong nhà và ngoài nhà ∆t= t
N
– t
T
=32,8 – 24 = 8,8
0
C
Cửa ra vào ở đây được làm bằng kính
Theo bảng 4.12[169] có k
c
= 2.23 W/m
2
K.
Q
22c
= k
c
.F
c
.∆t = 2.23 x 1,8 x 8,8 = 35,32 (W)
Có tất cả 24 phòng cần điều hòa, mỗi phòng chỉ có 1 cửa ra vào. Vậy tổng
lượng nhiệt truyền qua cửa của tất cả các phòng là:
ΣQ

22C
= 24 x 35,32 = 847,68 (W)
e. Tính nhiệt truyền qua kính cửa sổ:Q
22k
Nhiệt truyền qua kính cửa sổ tính bằng biểu thức sau:
Q
22k
= k
k
.F
k
.∆t.
K
k
– hệ số truyền nhiệt qua kính, tra bảng 4.13[1,169] có k
k
= 5,89W/m
2
K.
F
k
– diện tích kính cửa sổ, F
k
= 1,5 x 1,5 = 2,25m
2
.
∆t – hiệu nhiệt trong nhà và ngoài nhà ∆t = t
N
– t
T

= 8,8
0
C
⇒Q
21k
= 5,89 x 2,25 x 8,8 = 116,62 (W)
Vậy tổng lượng nhiệt truyền qua kính cửa sổ của toàn bộ tòa nhà la:
ΣQ
22k
= 24x116,62 = 2799 (W)
 Q
22
= ∑ Q
2i
= k
i
. F
i
. ∆t = Q
22t
+ Q
22c
+ Q
22k

 Q
22
= 13930,2 +847,68 +2799 = 17576,88 W
f. Nhiệt truyền qua nền (sàn): Q
22N

Q
22N
=K
N
F
N
∆t , W
Trong đó: F
N
: diện tích nền,
F
N
= 6 x 4 +1,5 x 2,5 = 27,75 m
2
∆t : hiệu nhiệt độ giữa trong và ngoài phòng.
K : hệ số truyền nhiệt nền W/m
2
K.
Các phòng tầng 3-5 có sàn nằm giữa 2 phòng điều hoà nên Q
21N
= 0
2.3.1. Tính nhiệt tỏa Q
3
:
Nhiệt tỏa Q
3
gồm hai thành phần là nhiệt tỏa do đền chiếu sáng và nhiệt tỏa do
chiếu máy móc.
a. Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q
31

.
Trong chiếu sáng người ta thường sử dụng hai loại đèn: Đèn dây tóc và đèn huỳnh
quang.
- Với đèn dây tóc, nhiệt tỏa được tính như sau Q
31
= ΣN.
- Với đèn huỳnh quang cũng tương tự như vậy nhưng nhân thêm hệ số 1,25 với
công suất ghi trên bóng đèn Q
31
= Σ1,25xN.
Với N là công suất của đèn .
Toàn bộ hệ thống đèn chiếu sáng cho toàn bộ các phòng ở của ký túc xá là đèn
huỳnh quang.
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 18
GVHD :Trần Đại Tiến
Nhiệt tỏa do chiếu sáng cũng gồm hai thành phần: bức xạ và đối lưu, phần bức xạ
cũng bị kết cấu bao che hấp thụ nên tác động nhiệt lên tải lạnh cũng nhỏ hơn giá trị tính
toán được. Vì vậy phải nhân thêm hệ số tác dụng tức thời và hệ số tác dụng đồng thời .
Q
31
= n
t
.n
đ
. Σ1,25.N.
n
t
: hệ số tác dụng tức thời, giả sử đèn bật 9 tiếng/1 ngày ,theo bảng 4.8[1,158],
với g

s
= 783 kg/m
2
, có n
t
= 0,86.
n
đ:
hệ số tác dụng đồng thời, chỉ dùng cho các tòa nhà và các công trình điều hòa
không khí lớn, với công sở: n
đ
= 0,7 ÷0,85. Lấy n
đ
= 0,85.
- Tòa nhà có tất cả 40 phòng nhưng ta chi tinh 24 phòng, mỗi phòng có 2 bóng đèn
huỳnh quang công suất 40 w.
Tính toán nhiệt tỏa do chiếu sáng cụ thể cho một phòng như sau:
Q
31
= 0,86 × 0.85 x 1,20 x 2 x 40 = 70,18 W).
Vậy tổng lượng nhiệt tỏa do chiếu sáng là :
Σ Q
31
= 24 x 70,18 = 1684,32 ≈ 1684 (W)
b. Nhiệt tỏa do máy móc: Q
32
.
Là thành phần nhiệt tỏa do sử dụng các loại máy và các dụng cụ dùng điện như màn
hình lớn, loa, quạt, các thiết bị phát thanh,… đây là các loại thiết bị không dùng động cơ
điện nên có thể tính nhiệt tỏa như của đèn chiếu sáng. Các thiết bị dùng trong phòng

KTX : 2 máy vi tính công suất 500 w. Ở khu KTX này có 40 phòng được sử dụng làm
phòng ở cho sinh viên nhưng ta chỉ tính 24 phòng . là máy chiếu và máy vi tính nên
nguồn nhiệt được tính như sau:
Q
32
= ∑N
i
N
i
là công suất ghi trên dụng cụ dùng điện .
Ta có nguồn nhiệt toả ra như sau:
Q
32
= 2 × 500 = 1000(W)
⇒ ΣQ
32
= 24 × 1000 = 24000 (W)
Vậy :
ΣQ
3
= ΣQ
31
+ΣQ
32
= 1684 + 24000 = 25684 (W)
2.3.2. Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do người tỏa ra: Q
4

a. Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng: Q
4h

Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu bằng hai phương thức là
đối lưu và bức xạ, được xác định bằng biểu thức sau:
Q
4h
= n
t.
.n.q
h

Trong đó : n : số người trong không gian điều hòa.
q
n :
nhiệt hiện tỏa ra từ một người : chọn q = 10 w/người
n
t
: Hệ số tác dụng không đồng thời; Chọn n
d
= 0,8
Tổng số người có trong phòng học là n = 8 người .
Tra bảng 4.18 [175] có nhiệt hiện tỏa ra từ một người q
h
= 70W/1người.1h.
⇒ Q
4h
= 0.8 x 8 x 70 = 448 (W).
Vậy với tất cả các phòng của tòa nhà ta có:
ΣQ
4h
= 24 x 448 = 10752 (W).
b. Nhiệt ẩn do người tỏa vào phòng: Q

4a
Nhiệt ẩn do người tỏa ra được xác định theo biểu thức sau:
Q
4â
= n.q
â
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 19
GVHD :Trần Đại Tiến
Trong đó : n: số người trong không gian điều hòa, n = 8 người .
q
â
: nhiệt ẩn tỏa ra từ một người .
Tra bảng 4.18 [175] có nhiệt ẩn tỏa ra từ một người q
â
= 50W/1người.1h
Q
4â
= 8 x 50 = 400(W)
⇒ΣQ
4â
= 400x 24 = 9600(W)
Khi đó nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa tính cho 1 phòng là:
Q
4
= Q
4h
+ Q
4â
= 448 + 400 = 848 (W)

Vậy: ΣQ
4
= ΣQ
4h
+ ΣQ
4â
= 10752 +9600 = 20352 (W).
2.3.3. Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do gió tươi mang vào Q
hN
và Q
âN
Trong điều hòa không khí, không gian điều hòa luôn luôn phải cung cấp một lượng
gió tươi để đảm bảo đủ oxy cần thiết cho hoạt động hô hấp của con người ở trong không
gian đó. Ký hiệu gió tươi ở trạng thái ngoài trời là N, do gió tươi ở trạng thái ngoài trời
với nhiệt độ t
N
, ẩm dung d
N
và entanpy I
N
lớn hơn trạng thái không khí ở trong nhà với
nhiệt độ t
T
, ẩm dung d
T
và entanpy I
T
, vì vậy khi đưa gió tươi vào phòng nó sẽ tỏa ra một
lượng nhiệt, bao gồm nhiệt ẩn Q
âN

và nhiệt hiện Q
hN
, chúng được tính bằng các biểu thức
sau:
Q
N
= Q
hN
+ Q
âN
Q
hN
= 1,2 x n x l x (t
N
– t
T
) ,W
Q
âN
= 3 x n x l x (d
N
– d
T
) ,W
Trong đó :
d
N
– ẩm dung của trạng thái không khí ngoài trời.
d
T

– ẩm dung của trạng thái không khí trong không gian điều hòa .
t
N
, t
T
– nhiệt độ của trạng thái không khí ở ngoài và trong không gian điều hòa .
n – số người trong không gian điều hòa, n = 8 người.
l – lượng không khí tươi cần cho một người trong một giây.
Theo bảng 4-19[176] ta có: l = 7.5 l/s.
Từ các thông số: t
N
= 32,8
0
C , ϕ
N
= 66%, t
T
= 24
0
C , ϕ
T
= 70% ,
tra ẩm đồ I– d ta có d
N
= 21,2 g/kg , d
T
= 13,2 g/kg.
Tính cho 1 phòng :
Q
hN

= 1,2 x 8 x 7,5 x (32,8 – 24) = 633,6 (W).
Q
âN
= 3 x 8 x 7,5 x (21,2 - 13,2) = 1440 (W).
 Q
N
= 633,6 + 1440 = 2073,6 (W)
Vậy:
ΣQ
N
= 2073,6 x 24 = 49766,4 (W).
2.3.4. Nhiệt tổn thất do gió lọt Q
5h
và Q
5a
Không gian điều hòa cần được làm kín để chủ động kiểm soát được lượng gió tươi
cấp cho phòng điều hòa nhằm tiết kiệm năng lượng, nhưng vẫn có hiện tượng rò lọt
không khí không mong muốn qua khe cửa sổ, cửa ra vào và cửa mở do người ra vào. Hiện
tượng này xảy ra càng mạnh khi chênh lệch nhiệt độ giữa trong và ngoài không gian điều
hòa càng lớn. Không khí lạnh thoát ra ở phía dưới cửa và không khí ngoài trời lọt vào từ
phía trên cửa.
Nguồn nhiệt do gió lọt cũng gồm hai thành phần là nhiệt ẩn và nhiệt hiện, được
tính bằng biểu thức sau:
Q
5h
= 0,39.ξ.V(t
N
– t
T
),W

SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 20
GVHD :Trần Đại Tiến
Q
5â
= 0,84.ξ.V(d
N
– d
T
),W
Với – V : thể tích phòng, ta có: V= 6 × 4 × 3,5= 84 (m
3
).
ξ : hệ số kinh nghiệm, xác định theo thể tích phòng.
Theo bảng 4-20[177] ta có: ξ=0.7
Q
5h
= 0,39 × 0,7 × 84 × (32,8 - 24) = 201,8(W)
Q
5â
= 0.84 × 0.7 × 84 × (21,2 – 13,2) = 395,1(W).
Do số lượng sinh viên ra vào nhiều nên cửa phải đóng mở nhiều lần nên phải bổ
sung thêm nhiệt hiện và nhiệt ẩn như sau:
Q
5bsh
= 1,23 × L
bs
× (t
N
– t

T
) , w
Q
5bsâ
= 3 × L
bs
× (d
N
- d
T
), w
Trong đó: L
bs
= 0,28 × L
c
× n, l/s
n: số người qua cửa trong 1 giờ. Chọn n = 10 người/giờ
L
c
: lượng không khí lọt qua mỗi 1 lần mở cửa, m
3
/người.
Tra bảng 4.21[178] (ở n<100 và cửa bản lề) ta có L
c
= 3 m
3
/người.
L
bs
= 0,28 × L

c
× n = 0,28 × 3 × 10 = 8,4 l/s
Q
5bsh
= 1,23 × L
bs
× (t
N
– t
T
) = 1,23 × 8,4 × (32,8- 24) = 91 W
Q
5bsa
= 3 × L
bs
× (d
N
- d
T
) = 3 × 8,4 × (21,2 – 13,2) = 201,6 W
Vậy :
Q
5
=Q
5h
+Q
5â
+Q
5bsh
+Q

5bsâ

= 201,8+ 395,1+ 91 + 201,6 = 889,5 W.
ΣQ
5
= 889,5 × 24 = 21348 W
2.3.5. Nhiệt tổn thất do các nguồn khác: Q
6

Ngoài những nguồn nhiệt đã tính toán được ở trên còn có các nguồn nhiệt khác ảnh
hưởng tới phụ tải lạnh. Có thể là nhiệt ẩn, nhiệt hiện tỏa ra từ các thiết bị trao đổi nhiệt, từ
các đường ống dẫn môi chất nóng đi qua phòng điều hòa hoặc nhiệt tỏa từ quạt, nhiệt tổn
thất qua đường ống dẫn gió vào làm cho không khí lạnh trong phòng điều hòa nóng lên.
Trong đó nhiệt tổn thất do nhiệt tỏa từ quạt, và nhiệt tổn thất qua đường ống dẫn
gió là các nguồn nhiệt ảnh hưởng chủ yếu tới phụ tải lạnh. Còn các nguồn khác như từ các
thiết bị trao đổi nhiệt.v.v… là không đáng kể .
Tuy nhiên do hệ thống điều hòa dùng môi chất lạnh làm chất tải lạnh ,do đây là
nhà ở ký túc xã nên bố trí các miệng gió thổi từ trên xuống, vì vậy nhiệt do chúng tỏa ra
không đáng kể có thể bỏ qua => Q
6
= 0
2.4 Xác định phụ tải lạnh.
Q
o
= Q
t
= ∑ Q
ht
+ ∑ Q
ât

= Q
11
+ Q
21
+ Q
22
+ Q
3
+ Q
4
+Q
5
+ Q
6
+ Q
N

Q
o
= 2127,36+ 0 + 17576,88 + 25684 + 20352 + 21348 + 0 + 49766,4
= 136854,64 W = 136,85 ≈ 137 KW
Vậy Q
o
= 137 KW
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 21
GVHD :Trần Đại Tiến
Chương IV
THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
I. Thành lập sơ đồ điều hoà không khí:

Lập sơ đồ điều hoà không khí là xác lập quá trình xử lý không khí trên đồ thị I – d
sau khi tính toán được nhiệt thừa, ẩm thừa, hệ số góc tia quá trình tự thay đổi trạng thái
không khí trong phòng để đảm bảo các thông số nhiệt ẩm trong theo các thông số ngoài
đã lựa chọn, từ đó tiến hành tính năng suất cần thiết của các thiết bị sử lý không khí, tạo
cơ sở cho việc lựa chọn loại hệ thống, các thiết bị và cách bố trí thiết bị của hệ thống.
Việc thành lập sơ đồ điều hoà không khí ở đây chỉ tiến hành cho mùa hè các thời
gian khác có nhu cầu sử dụng thấp hơn nên nếu thiết bị được chọn hoạt động thích hợp
vào mùa hè thì cũng đảm bảo các điều kiện tiện nghi cho các thời gian còn lại.
Tuỳ theo nhu cầu thực tế mà người ta sử dụng các sơ đồ như: thẳng, tuần hoàn
không khí một cấp, tuần hoàn không khí hai cấp, có phun ẩm bổ sung.
Sơ đồ thẳng được sử dụng khi không gian điều hoà có nguồn phát sinh các chất
độc, các chất có mùi hôi hám hoặc khi hiệu quả của việc lắp đặt đường ống gió hồi không
bù lại chi phí lắp đặt chúng.
Sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp thường sử dụng trong xưởng sản xuất lớn như
nhà máy dệt, nhà máy sản xuất dược phẩm.
Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp là sơ đồ thường được sử dụng rộng rãi hơn cả
do nó tiết kiệm được năng lượng rất lớn so với sơ đồ thẳng và chi phí đầu tư ban đầu
không cao. So với sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp
tiêu tốn năng lượng hơn song lại đơn giản trong việc lắp đặt vận hành và chi phí đầu tư
ban đầu nhỏ hơn. Chính vì vậy, sơ đồ tuần hoàn một cấp thường được sử dụng nhiều hơn.
Qua phân tích đặc điểm công trình “Khu KTX trường Cao Đẳng Điện Tử -
Điện Lạnh” ta thấy:
- Đây là toà nhà sinh hoạt, trường học, không đòi hỏi nghiêm ngặt chế độ nhiệt ẩm.
- Để giảm kinh tế và tiêt kiêm điện năng nên ta chon hệ thống ĐHKK một cấp.
Trong tòa nhà lại không có các chất độc hại.
Ta có sơ đồ tuần hoàn của ĐHKK một cấp
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 22
GVHD :Trần Đại Tiến
Hình . Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp.

1. Cửa lấy gió tươi 5. Ống gió cấp 9. Ống gió hồi
2. Buồng hoà trộn 6. Miệng thổi 10. Lọc bụi
3. Khâu xử lý không khí 7. Không gian điều hoà 11. Quạt gió hồi
4. Quạt gió cấp 8. Miệng hút 12. Cửa tự thoát
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống ĐHHKK có tuần hoàn không khí một cấp được trình
bày trên hình 4.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau:
Không khí ngoài trời (lưu lượng L
N
, trạng thái N (t
N
;ϕ
N
) qua cửa lấy gió trời đi vào
buồng hoà trộn 2. Tại đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời với không
khí tuần hoàn (trạng thái T (t
N
;ϕ
N
), lưu lượng L
T
). Không khí sau khi hoà trộn (có trạng
thái H) được xử lý nhiệt ẩm trong thiết bị xử lý 3 đến trạng thái O rồi được quạt gió 4 vận
chuyển theo đường ống 5 đến không gian điều hoà 7 qua các miệng thổi 6. Trạng thái
không khí thổi vào ký hiệu là V. Do nhận nhiệt thừa và ẩm thừa trong phòng nên không
khí tự thay đổi trạng thái từ V đến T theo tia quá trình VT có hệ số góc ε
T
= Q
T
/W
T

. Sau
đó không khí trong phòng có trạng thái T được hút với lưu lượng L
T
qua các miệng hút 8
đi vào đường ống gió hồi 9 nhờ quạt hút 11, qua lọc bụi 10, vào buồng hoà trộn 2, một
phần không khí trong phòng được thải ra ngoài qua cửa tự thải 12 với lưu lượng L
N
.
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 23
t
2
t
1
t (
0
C)
1
2
d
1
=d
2
ϕ=100%
ϕ
1
ϕ
2
d(g/kg)
I

1
I
2
GVHD :Trần Đại Tiến
N
T
H
s
o
=
v
t
t
s
t
v
I
H
I
v
p
Hình . Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp.
II. Các quá trình cơ bản trên ẩm đồ:
2.1. Quá trình sưởi nóng không khí ẩm.
Không khí ẩm nhận nhiệt, nhiệt độ của nó tăng lên từ t
1
đến t
2
d
1

= d
2
= const. Độ ẩm giảm ϕ
2
< ϕ
1
;
q
12
= I
2
– I
1
kj/kg.
2.2. Quá trình làm lạnh và khử ẩm.
Không khí được làm lạnh nhờ bề mặt lạnh của dàn bay hơi (khô hoặc ướt), và biến đổi
từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 .
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 24
t (
0
C)
t
T
t
N
I
T
I
N

d(g/kg)
d
T
d
N
ϕ = 100%
ϕ
2
ϕ
1
T
N
b
a
d(g/kg)
ϕ =100%
I
H
I
H
I
T
I
T
H
N
d
N
d
H

d
T
t
N
t
T
t
H
t(
0
C)
GVHD :Trần Đại Tiến
Quá trình này:
+ Nhiệt độ giảm ∆t = t
N
– t
T
+ Lượng ẩm tách ra ∆d = d
N
– d
T

2.3. Quá trình hòa trộn không khí ẩm.
Dòng không khí (1) ngoài trời có lưu lượng G
1
(kg/h) được hòa trộn với không khí
tuần hoàn (2) lưu lượng G
2
thì ta có điểm hòa trộn (3) nằm trên đoạn 1-2 và chiều dài a, b
có tỷ lệ nghịch với lưu lượng:

b
a
G
G
T
N
=
với a + b = 1
Các thông số điểm (3):
Độ ẩm
H
TTNN
H
G
GG
ϕϕ
ϕ
+
=
SVTH : Hoàng Tuấn Trang
Page 25