Đồ án tính thiết kế hệ thống điều hòa không khí water chiller cho các văn phòng của vĩnh trung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc
KHOA CƠ KHÍ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ Và Tên: Phạm Văn Hải MSV: 071250430119
Nghành: Nhiệt-Điện Lạnh LỚP: 07N
1. ĐỀ :Tính thiết kế hệ thống ĐHKK Water Chiller cho các văn phòng của
Vĩnh Trung
2. Nhiệm vụ(yêu cầu về nôi dụng và số liệu ban đầu)
-
Các kiến thức cơ sở về lý thuyết và tính toán thiết kế hệ thống điều hoà
không khí.
-
Sơ đồ thẳng tuần hoàn 1 cấp có không khí tươi bổ sung.
-
Tính cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm.
- Tính chọn tổ hợp lạnh.
-
Tính lưu lượng gió tuần hoàn và chọn FCU
- Tính thuỷ động.
- Tính
khí động.
3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày Tháng Năm 2009
4. Ngày hoàn thành: Ngày Tháng Năm 2010
5. Nội dung và yêu cầu ĐATN đã được thông qua phần hướng dẫn 100%
Ngày ….tháng … năm 2010 Ngày ….tháng … năm 2010
TRƯỞNG KHOA NHIỆT NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………
LỜI CẢM
ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các thầy cô trong khoa nhiệt điện lạnh của
trường CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ đã dạy dỗ và truyền thụ cho em những kiến thức
chuyên nghành trong những năm qua.
Em xin cảm ơn thầy giáo HỒ TRẦN ANH NGỌC đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn

thành đồ án tốt ngiệp này. Em luôn mong rằng sẽ còn mãi nhận được sự chỉ dạy
của thầy trong quá trình công tác và học tập sau này.
Xin chân thành cảm ơn người thân, gia đình và bạn bè đã động viên tinh thần trong
suốt những năm học tại trường Cao Đẳng Công Nghệ .
Xin chân thành cảm ơn!
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay khi đất nước ta bước vào con đường hội nhập với sự phát triển chung của
khu vực và thế giới thì nhu cầu về cơ sở hạ tầng ngày càng cao. Điều đó thật sự là
một thách thức cho tất cả các chuyên gia kỹ thuật, các kỹ sư việt nam trong các
nghành xây dựng cơ bản và nghành ĐIỆN LẠNH cũng không tránh khỏi những
thách thức chính đáng ấy . hầu hết trong các công trình xây dựng ngày nay, nghành
Điện Lạnh nói chung và Nghành Điều Hoà Không Khí nói riêng luôn đóng vai trò
quan trọng để công trình đạt đến sự hoàn hảo trong thiết kế và công năng sử dụng.
Là một sinh viên khoa Nhiệt Điện Lạnh của trường Cao Đẳng Công Nghệ, nhận
thức được tầm quan trọng của nghành Điều Hoà Không Khí đối với đặc điểm khí hậu
nóng ẩm như ở nước ta. Chính những nhu cầu cấp thiết đó , em đã thực hiện đề tài :
“Tính Thiết kế hệ thống điều hoà không khí Water Chiller cho các khu văn
phòng của VĨNH- TRUNG ” là đề tài cho đồ án tốt nghiệp của em. Không nằm
ngoài mong muốn được thử sức mình trong việc thực hiện đề tài này một cách tốt
nhất , em đã cố gắng rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này. Tuy nhiên, đã có
nhiều cố gắng và sự cổ vũ động viên , giúp đỡ của gia đình, thầy cô, bạn bè, và qua
sách vở vẫn có những khoảng cách nhất định so với thực tế , nên trong quá trình thực
hiện đồ án tốt nghiệp này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và sai lầm. em rất
mong được sự góp ý , phê bình của thầy cô và bạn bè .
Qua đây , em cũng gữi lời cảm ơn chân chành đến thầy HỒ TRẦN ANH NGỌC đã
tận tình chĩ dẫn , tạo mọi đều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt
nghiệp này. Ngoài ra, em cũng chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong Ban Chủ
Nhiệm Khoa cơ khí, nghành Nhiệt Điện Lạnh, bạn bè đã tận tình hướng dẫn những
thắc mắc trong suốt quá trình học tập tại trường cũng như trong suốt thời gian thực
hiện đồ án tốt nghiệp này.

TP.ĐÀ NẴNG
Sinh viên thực hiện
PHẠM VĂN HẢI
CHƯƠNG 1.
KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

1.1.Tổng quan về điều không khí.
1.1.1. Định nghĩa.
Điều hoà không khí là một phương tiện phục vụ cho con người tạo ra môi trường
thuận lợi mà trong đó có sự thay đổi của các thông số :
- Nhiệt độ mong muốn : là nhiệt độ mà con người cảm thấy dể chịu hay thuận lợi cho
quá trình sản xuất và sinh hoạt. thực nghiệm cho thấy con người cảm thấy dể chịu ở
khoảng nhiệt độ từ 22 đến 27 độC .
- Độ ẩm có thể chấp nhận được tuỳ theo nhu cầu và mục đích của đối tượng cần điều
hoà mà độ ẩm sẽ khác nhau. Độ ẩm phù hợp nhất đối với sức khoẻ con người nằm
trong khoảng 55 đến 70%
- Hình thái chuyển động không khí đồng bộ.
Một hệ hống điều hoà không khí có hiẹu quả là nó duy trì được sự cân bằng thích hợp
về nhiệt độ, độ ẩm và sự luân chuyển của không khí để tạo ra một môi trường
Cần thiết .
1.2.1 Mục đích.
Trong những năm gần đây , cùng với sự phát triển của đất nước thì nghành
ĐHKK ngày càng đóng vai trò quan trọng . nó phục vụ cho các phân xưởng chế
tạo kỹ thuật cao , coe khí chính xác , y tế , chế biến thực phảm, bưu chính viển
thong, các dây chuyền công nghiệp hiện đại … và phục vụ cho nhu cầu con
người. tất cả đều được trang bị hệ thống ĐHKK nhằm tạo ra môi trường cần thiết
cho một số nghành và sự tiện nghi , dể chịu cho con người.
Nói chung, phần lớn áp dụng ĐHKK để tạo ra môi trường nhiệt độ và độ ẩm lý
tưởng cho con người tạo cảm giác tiện nghi và thoải mái.
1.1.3. ứng dụng

như chúng ta đã biết thì ĐHKK đã xuất hiện hầu hết các cao ốc, siêu thị nhà hàng,
khánh sạn, văn phòng, và một số nhà ở… .nhằm mục đích giúp con người có cảm
giác thoải mái và làm việc hiệu quả hơn.
ĐHKK cũng đã xuất hiện nhiều trong sản xuất, như trong nghành chế biến dược
phẩm, thì đhkk giữ vai trò vô cùng quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ và độ ẩm để
sản xuất ra sản phẩm đạt chất lượng. trong nghành điện tử-tin học thì điều hoà không
khí giúp tạo ra môi trường tốt cho các thiết bị làm việc chính xác. Trong quân sự thì
đhkk giúp giảm ẩm để bảo quản tốt các thiết bị và vũ khí quân sự. nói chung nghành
đhkk giữ vai trò khá quan trọng và đôi khi nó lại là điều kiện không thể thiếu trong
một số nghành sản xuất và bảo quản.
1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến đhkk.
1.2.1. Nhiệt độ.
Nhiệt độ mong muốn là nhiệt độ mà con người cảm thấy dể chịu hay
Thuận lợi trong quá trình sản xuất và sinh hoạt. thực nghiệm cho thấy con người
Cảm thấy dể chịu trong khoảng nhiệt độ từ 22 đến 27 độ C . cần chú ý là đê đảm bảo
sức khoẻ của con người thì không nên để cơ thể bị tiếp xuc với môi trường nhiệt độ
quá đột ngột , nên nằm trong khoảng chênh lệch 3 đến 6 độ C .
1.2.2. Độ ẩm
Độ ẩm tương đối của không khí quyết định mức độ bay hơi nước ra ngoài môi
trường. quá trình bay hơi này sẽ làm đối tượng bị bay hơi nước thải nhiệt ra ngoài
dưới dạng nhiệt ẩm. nếu độ ẩm tương đối của môi trường giảm xuống thì lượng ẩm
bốc ra từ cơ thể càng tăng lên, điều này có nghĩa là con người thải nhiệt ra ngoài môi
trường càng nhiều và ngược lại.
1.2.3,Dòng không khí chuyển động.
Tuỳ thuộc vào tốc độ chuyển động của dòng không khí đi qua con người mà lượng ẩm
thoát ra từ cơ thể con người sẽ nhiều hay ít. Theo nghiên cứu cho thấy con người cảm
thấy dể chịu khi ở trong vùng có tốc độ gió khoảng 0,25m/s. tuy vậy, khi chọn tốc độ
không khí ta cần chú đến sự tương thích với nhiệt độ không khí xung quanh.
Bảng
1.2 / T15 / HDTKHTĐHKK của Nguyễn Đức Lợi

Nhiệt độ 0 C 21
22
23 24
Tốc độ không
khí_m/s
0,04
÷ 0,14
0,05
÷ 0,17
0,07
÷ 0,21
0,09
÷ 0,26
1.2.4.Thông gió.
Một trong những vấn đề cơ bản mà người làm thiết kế hệ thống ĐHKK cần quan
tâm là thong gió cho không gian điều hoà . thông thường thì không gian điều hoà
tương đối kín để tránh tổn thất nhiệt. Trong không gian này thường có nhiều người
và nhiều vật dụng khác nhau. Ngoài bụi bặm có trong không khí thì chính con người
và các vật dụng nói trên cũng là nguyên nhân gây ra sự cố ô nhiễm không khí trong
không gian điều hoà như do:
− Hút thuốc lá
− Hít thở thải ra khí CO2
− những mùi khác nhau từ cơ thể và vật dụng toả ra.
Ngoài ra trong không gian điều hoà còn có các loại vi khuẩn, nấm mốc và các loại
khí độc khác. Để làm cho không khí trong lành hơn thì ta cần phải thay đổi thường
xuyên lượng không khí trong không gian điều hoà bằng bện pháp thông gió, tức là
lấy gió tươi, khí sạch từ bên ngoài vào và thải không khí đã bị ô nhiễm trong không
gian điều hoà ra.
1.2.5.Tiếng ồn.
Tiếng ồn cũng không ngoại lệ, nó được xem là một chỉ số đánh giá chất lượng công

trình. Bất cứ mọi hệ thống ĐHKK nào cũng có bộ phận gây ra tiếng ồn ở mức độ
nhất định nào đó. Nguyên nhân gây ra có thể do các chi tiết cơ khí, do không khí
chuyển động trong ống gió và miệng gió……
Tuỳ từng trường hợp cụ thể mà độ ồn cho phép sẽ khác nhau. Cần chú ý rằng nếu độ
ồn lớn hơn 90dB có thể gây hại cho thính giác khi phải tiếp xúc lâu với môi trường
đó.
CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Tổng quan về công trình.
Toà nhà văn phòng của Vĩnh Trung – Plaza nằm tại ngã tư đường Ông Ich Khiêm và
đường Hùng Vương .
Mặt chính của toà nhà nằm trên đường nằm trên đường Hùng Vương thuộc Quận Hải
Châu thành phố Đà Nẵng.
Mặt chính nằm trên đường Hùng Vương hướng Đông-Bắc
Mặt sau hướng Tây- Nam
Bên phải hướng Đông – Nam giáp đường Ông ích khiêm
Bên trái hướng Tây – Bắc.
+ Đặc điểm:
Toà nhà được xây dựng trên diện tích 30m*33m
- Tầng 5: cao 3.5m là các văn phòng
- Tầng 6 đến tầng 11 : cao 3.5m là các văn phòng
-
Tầng 12: cao 3.5 hội trường và còn có các văn phòng.
Công trình được xây dựng có tường bao che bên ngoài dày 220mm. Các tường
bên trong dày 110mm. sàn làm bằng bêtông dày 300mm, bên trên có lát gạch vinyl
dày 3mm. Cửa chính ra vào là cửa kính trong phẳng dày 6mm, khung làm bằng gỗ.
Cửa sổ là loại kính cơ bản dày 3mm, có màn che màu trung bình.
Trong phạm vi tính toán thiết kế điều hoà cho công trình không tính đến tầng
hầm, và tầng thượng.
2.2.Các phương án thiết kế điều hoà không khí.

2.2.1.Máy điều hoà cửa sổ.
Là máy điều hoà không khí nhỏ nhất cả về năng suất lạnh và kích thước cũng như
khối lượng.
Toàn bộ các thiết bị chính như máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt
gió lạnh các thiết bị điều khiển tự động, phin lọc gió, khử mùi gió tươi cũng như các
thiết bị phụ khác được lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ. Năng suất lạnh không quá 7kw
(24.000Btu/h) và chia ra 5 loại: 6,9,12,18 và 24 nghìn Btu/h với các đặc điểm cần lưu
ý sau:
+ Ưu điểm:
- Chỉ cần phích cắm điện là máy chạy, không cần công nhân lắp đặt có tay nghề cao.
- Có sưởi về mùa đông bằng bơm nhiệt .
- Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi.
- Giá thành rẻ, vốn đầu tư thấp do được sản xuất hàng loạt.
+ Nhược điểm:
- nhiệt độ phòng được điều chỉnh nhờ thermostatr nhiệt độ dao động khá lớn, độ ẩm tự
biến đổi theo nên không không chế được độ ẩm, điều chỉnh theo kiểu on-off.
- Khả năng làm sạch không khí kém.
- Độ ồn cao.
- Phải đục một khoảng tường rộng bằng máy. Hoặc phải cắt cửa sổ để bố trí, làm mất
tính thẩm mỹ của công trình.
- Không lắp được cho các phòng không có tường trực tiếp ngoài trời.
2.2.2.Máy điều hoà hai mảnh.
Sự ra đời của máy điều hoà hai mảnh được phần nào nhược điểm của máy điều
hoà một mảnh. Về cấu tạo, máy hai mảnh được chia thành hai cụm riêng biệt. dàn
nóng được lắp ở ngoài trời, còn dàn lạnh được lắp ở trong phòng. Hai cụm này được
nối với nhau bằng hệ thống hoàn chỉnh bằng các đường ống dẫn ga lỏng và ga hơi.
+Ưu điểm:
- Do dàn nóng và dàn lạnh hoàn toàn rời nhau nên ta có nhiều cơ hội lựa chọn vị trí
lắp đặt hợp lý cho cả hai. Cũng nhờ đặc điểm này mà vị trí lắp đặt dàn lạnh cơ động
hơn, do đó có khả năng đáp ứng được nhu cầu phân phối gió lạnh đồng đều cho các

không gian điều hoà vừa và hơi lớn.
- Đảm bảo được tính mỹ quan của không gian điều hoà.
- Độ ồn ít do dàn nóng được lắp bên ngoài.
- Do có nhiều loại nên nên đáp ứng được cho khách hàng lựa chọn theo ý muốn.
+ Nhược điểm:
- Đòi hỏi phải có thợ chuyên môn hơn loại một cụm.
- Giá thành cao hơn so với máy 1 cụm
- Không có hệ thống lấy gió tươi, và thông gió nên độ sạch của không khí trong
không gian điều hoà chưa được tốt lắm.
- Bị giới hạn về khoảng cách và chiều cao giữa hai cụm.
2.2.3. Máy điều hoà kiểu cụm.
Khi phụ tải lạnh và kích thước của không gian điều hoà lớn, các loại máy cửa sổ,
máy hai mảnh khó đáp ứng được vì không khí không khí không thể thổi xa hoặc phải
bố trí qua nhiều máy. Lúc đó máy điều hoà kiểu cụm có thể đáp ứng được những vấn
đề đó.
Về mặt nguyên lý, máy điều hoà kiểu cụm cũng như máy hai mảng được chế tạo thành
hai dạng:
- loại giải nhiệt bằng không khí: hình dáng bên ngoài cũng giống như máy hai mảnh,
nhưng công suất và kích thước lớn hơn nhiều. dàn ngưng đặt ngoài trời, các bộ phận
còn lại đặt ở trong phong phòng .
- loại giải nhịêt bằng nước: có kích thước lớn, toàn bộ các thiết bị lạnh đều được đặt
trong cùng một vỏ máy nên dể dàng lắp đặt. bảo trì và sữa chữa. khi lắp đặt máy chỉ
cần nối ống dẫn nước từ bình ngưng đến tháp giải nhiệt. loại này được đặt trong phòng
máy riêng biệt và có hệ thống ống gió để phân phối không khí lạnh vào từng phòng.
Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước có đặc điểm :
+Ưu điểm:
- được sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổi thọ
cao, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống nước làm mát và hệ thống gió nếu cần là
sẵn sàng hoạt động.
- vận hành kinh tế trong điều kiện tải thay đổi.

- lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên nghành, vận hành bảo dưỡng, vận
chuyển dể dàng.
- Có cửa lấy gió tươi.
+ Nhược điểm:
Do cụm máy nén được lắp đặt trong không gian điều hoà nên độ ồn sẽ cao.
Nếu dung cho điều hoà tiện nghi phải có buồng cách âm và bố trí tiêu âm cho cả ống gió
cấp và gió hồi.
2.2.4.Máy điều hoà VRV( variable refrigerant volume)
Do các hệ thống ống gió cấp và ống gió hồi , sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ ,
độ ẩm phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều không gian lắp đặt , tốn nhiều vật liệu làm
ống nên hãng Daikin của Nhật Bản đưa ra giải pháp VRV là điều năng suất lạnh qua
việc điều chỉnh lưu lượng môi chất. thực chất là việc phát triển máy điều hoà tách về
mặt năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh trực tếp đặt trong các phòng( lên 8 đến 16
dàn lạnh), tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đườn ống giữa cụm dàn nóng và dàn
lạnh để có thể ứng dụng cho các toà nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn, mà
từ trước hầu như chỉ có hệ thống điều hoà trung tâm nước lạnh đame nhiệm so với
ống gió, ống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều.
Máy điều hoà VRV ( variable refrigerant volume) chủ yếu dùng cho điều hoà tiện
nghi và có đặc điểm nhue sau:
+ ưu điểm :
- VRV giải quyết tốt vấn đề hồi dàu về máy nén .
- độ tin cậy cao do các chi tiết được và lắp ráp toàn bộ tại nhà máy với chất lượng
cao.
- khả năng bảo dưỡng sữa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị tự
phát hiện hư hỏng chuyên dùng.
Thích hợp cho các công trình vừa.
- tiết kiệm được diện tích lắp đặt.
+ Nhược điểm:
- chi phí đầu tư ban đầu khá cao.
- khó lấy gió tươi.

- dàn nóng thường đặt ở trên tầng nên bị ánh nắng chiếu vào làm giảm khả năng trao
đổi nhiệt.
2.2.5.Máy điều hoà trung tâm(Water Chiller).
Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh khoảng 6 đến 7
độ C để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU.
Hệ thống điều hoà trung tâm nước chủ yếu gồm:
- Máy làm lạnh nước hay máy sản xuất nước lạnh thường từ 12 độ C xuống 7 độ C
- Hệ thống ống dẫn nước lạnh.
- Hệ thống nước giải nhiệt.
- Nguồn nhiệt để sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đông thường do
nồi hơi cung cấp .
- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằng nước lạnh hoặc
nước nóng. FCU và AHU
- Hệ thống kêh gió tươi và gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.
- hệ thống tiêu âm và giảm âm
- hệ thống lọc bụi, thanh trùng và diệt khuẩn cho không khí.
- hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm trong phòng, điều chỉnh gió tươi, gió
hồi và phân phối không khí. Điều chỉnh năng suất lạnh cũng như điều chỉnh toàn bộ
hệ thống.
Máy làm lạnh nước giải nhiệt bằng nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí
phía dưới tầng hầm hoặc tầng thượng. trái lại máy làm lạnh nước giải nhiệt gió
thường được đặt trên tầng thượng.
Nước làm lạnh trong bình bay hơi xuống khoảng 7 độ rồi được bơm nước lạnh
đưa đến các dàn tro đổi nhiệt FCU hoặc AHU. ở đây nước nhận nhiệt của không khí
nóng trong phòng, lên nhiệt độ khoảng 12 độ và được bơm đẩy về bình bay hơi để tái
làm lạnh xuống, khép kín vòng tuần hoàn nước lạnh. Đối với hệ thống nước lạnh kín.
Cần thiết phải co them bình giản nỡ để bù them nước trong hệ thống giãn nỡ khi thay
đổi nhịêt độ.
Hệ thống kiểu trung tâm nước có các đặc điểm sau:
+ Ưu điểm:

- có vòng tuần hoàn là nước rất an toàn nên không sợ ngộ độc hoặc tại nạn do rò rỉ
môi chất lạnh ra ngoài.
- có thể khống chế nhiệt ẩn trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẻ, ổn
định và duy trì vi khí hậu tốt nhất.
- thích hơpự cho các toà nhà như khách sạn, văn phòng, siêu thị, hội trường… với mọi
chiều cao và mọi kiểu kiến trúc, không phá vỡ cảnh quan của công trình.
- ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều nên tiết kiệm được nguyên vật liệu.
- có khả năng xử lý độ sạch của không khi tương đối cao,đáp ứng mọi yêu cầu đề ra
về độ sạch bụi bẩn, tạp chất và mùi…
- ít phải bảo dưỡng, sữa chữa
- năng suất lạnh hầu như không bị hạn chế.
- vòng tuần hoàn của môi chất lạnh đơn giản nên dể kiểm soát.
+ Nhược điểm:
- vì ở đay dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động tổn thất exergy lớn hơn.
- cần phải tốn them hệ thống kênh gió tươi và gió hồi.
- đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề.
- tốn thêm diện tích lắp đặt nếu lắp đặt ở tầng hầm, vì tầng hầm còn có thể sử dụng
vào mục đích khác.
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế.
Căn cứ vào sự phân tích, nghiên cứu ưu nhược điểm của các hệ thống điều hoà
không khí đã nêu ỏ trên, kết hợp với các điều kiện kết cấu của công trình, khả năng
kinh tế, ta chọn hệ thống điều hoà không khí trung tâm nước -Water Chiller để điều
hoà không khí cho công trình. Bao gồm các thiết bị sau:
Cụm máy lạnh.
Tháp giải nhiệt.
Các FCU trong từng không gian điều hoà.
Đường ống cấp nước lạnh.
Đường ống gió.
0
CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT
3.1. Điều kiện tính toán.
Toà nhà Vĩnh Trung-Plaza nằm tại ngã tư đường Ông Ich Khiêm và đường Trưng
Nữ Vương , mặt chính của toà nhà nằm trên đường nằm trên đường HÙNG VƯƠNG
thuộc Quận Hải Châu thành phố Đà Nẵng.
Mặt chính nằm trên đường Hùng Vương hướng Đông-Bắc
Mặt sau hướng Tây- Nam
Bên phải hướng Đông – Nam giáp đường Ông ích khiêm
Bên trái hướng Tây – Bắc
Độ ồn cho phép trong không gian điều hoà < 45 dB
Tốc độ không khí cho phép trong không gian điều hoà ứng vứi 25 độ C là 0,3 đến
0,35 m/s
Điều kiện khí hậu công trình lấy tại Đà Nẵng.
+ Điều kiện khí hậu ngoài trời:
− Nhiệt độ ngoài trời trung bình lớn nhất năm : t
N

=34,5 độ C
−
Độ ẩm tương đối:
ϕ

N

= 77 %
− Độ chứa hơi:
d

N
= 30 g hơi nước

/1
kg không khí khô
−
Enthanphy: I
N
= 115 kj/kg không khí khô )
−
Nhiệt độ đọng sương: t
S
= 32 độ C (t
ư
= 34
độ C

)

− Khối lượng riêng không khí : d= 1,2 kg không khí
/m

3
+ Điều kiện bên trong :
− Nhiệt độ trung bình trong phòng: t
T
=25 độ C
− Độ ẩm tương đối :
ϕ
T

= 60%
− Độ chứa hơi:

d

T
=12 g hơi nước
/1
kg kkk
− Enthanphy:
I

T

= 55 kj/kg không khí khô.
Các số liệu trên được lấy theo tiêu chuẩn ở bảng 1-7 của sách HDTKHTDHKK
Của Nguyễn đức lợi. và được tra đồ thị i-d của không khí ẩm
3.2. Các công thức tính tổn thất nhiệt
3.2.1. Tổn thất nhiệt do bức xạ.
3.2.1.1. Bức xạ qua kính. Q1
Cửa ra vào Q11
Q11 =
F
.
R

T
.

ε

C
.

ε

S
.

ε

MM
.

ε

KH
.

ε

M
.

ε

T
(w)(CT4.2/143/hdtkhtdhkk)
F –
diện tích
kính
(m
2

)
Rt – nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào phòng

Xét kết cấu công trình thì hướng Tây- Nam chịu nhiều bức xạ nhất nên ta chọn
hướng Tây- Nam làm hướng chuẩn
Bảng 4-1/145. sách hdtkhtdhkk của Nguyễn Đức Lợi, ở vĩ độ 20 độ Bắc vào lúc 3h
Chiều tháng 12 ta có bảng sau:
Hướng
R

T
Đông – Bắc
35
Tây – Nam
527
Đông- Nam
35
Tây – Bắc 38
εc: hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, với độ cao gần mặt nước nước
biển H=o
εc =1 + 0.0,023 −> εc = 1 ( CT4-3/142 hdtkhtdhkk)
εs: hệ số kể đến của độ chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương của không khí so với nhiệt
độ đọng sương của không khí ở trên mặt nước biển là 20 độ C.
xác định theo công thức:

εs = 1- (

ts – 20)/10.0,13 (CT4-4/144 hdtkhtdhkk)
ts = 32 độ −> εs = 0,844
ε

MM
:
hệ số ảnh hưởng của mây mù.
Trời không mây →
ε

MM
= 1
( hdtkhtđhkk của Nguyễn Đức Lợi)
ε

KH

:
Hệ số ảnh hưởng của khung. Khung bằng gỗ→
ε

KH = 1 ( hdtkhtđhkk của
Nguyễn Đức Lợi T144).
ε

M

: hệ số kính
phụ thuộc vào màu sắc và kiểu loại kính khác với kính. ở đây kính trong
phẳng dày 6mm −>
ε

M

=0,94.
ε

T

: hệ số mặt trời. không có màn che −>
ε

T

= 1 ( hdtkhtđhkk)
Vậy ta có:
Q
11
=0,79336.
F.R

T
(w)
Cửa sổ Q
12
Cửa sổ kính cơ bản,
dày
3mm có màn che màu trung bình trung bình
Q

12
= F.R
K
.

ε

C
.

ε

S
.

ε

MM
.

ε

KH
.

ε

M
.

ε

T
: (w) (CT4.5 / 144 /HDTKHTĐHKK)

Với: R
K
= R
N
[
0,4
α

k

+
τ

k

(
α

m

+
τ

m

+
ρ

k

ρ

m

+ 0,4
α

k

α

m

)
]
R

N
= RT/ 0,88

Bảng
4.3 & 4.4 / 153 / hdtkhtdhkk của Nguyễn Đức Lợi ta có:
α

K

=0,06
α

m

=0,58
ρ

K

=0,08
ρ

m
=0,39
τ

K

=0,86
τ

m
=0,03
ε

C
=1,00
ε

m
=0,65
→ R
K

=0,667R

T
Vậy ta có:
Q

12

=0,428
F.R

T

(w)
Ta có: Q
11
=0,79336.
F.R

T
(w)
Q

12

= 0,428
F.R

K

(w)
Hướng Đông-Bắc:
+ cửa ra vào :Q
11
= 0,79336. 35. F =27,755. F (w)
+ cửa sổ:
Q

12

= 0,428. 35. F =14,98.F (w)
Hướng Tây-Nam:
+ cửa ra vào :Q
11

= 0,8. 527. F =421,6. F (w)
+ cửa sổ:
Q

12

=0,428. 527. F = 225,5.F (w)
Hướng Đông-Nam:
+ cửa ra vào :Q
11

=0,8. 35. F = 28. F (w)
+ cửa sổ :
Q

12

= 0,428. 35. F = 15.F (w)
Hướng Tây-Bắc:
+ cửa ra vào : Q
11

=0,8. 38. F = 30,4. F (w)
+ cửa sổ :
Q

12

=0,428.38. F = 16,26.F (w) kính tx
với không gian đệm có đh: Q
1
=0
3.2.1.2. Bức xạ qua tường Q
2
Q
2

= 0
3.2.2. Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt
3.2.2.1.
Truyền nhiệt qua kính
Q
3
Q
3

= K.
F

(
t
N
− t
T
)
(w)(CT4.9 /162 /hdtkhtdhkk)
F – diện tích kính (m
2
)
K – hệ số truyền nhiệt kính

(w / m
2
K)
Bảng
4.13 / 169 / hdtkhtdhkk đối với kính một lớp → K =5,89 (w / m
2
K)
Vậy ta có: kính tx với không gian đệm không có điều hoà
Q
3
= 0,7.K.
F

(
t

N
−
t
T
)

(w)
− tiếp xúc trực tiếp ngoài trời
Q
3
= 55,95. F (w)
− tiếp xúc với ko gian đệm không đhoà
Q
3
=39,165 .F (w)
0
2
− tiếp xúc với không gian đệm có điều hoà
Q
3

=0
3.2.2.2.
Truyền nhiệt qua tường
Q
4
Q
4
=
K.F.

∆
t
(w)
∆t
:độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai môi trường ngoài và trong không gian
điều hoà .
∆t

= t
N
−
t
T
F – diện tích tường bao che
(m

2
)
K – hệ số truyền nhiệt qua tường (w / m
2
K)
Ta có
:
K =
1
1
+

Σ

δ

I
1
α

n
λ
i
α

t
δ

i
- độ dày lớp vật liệu thứ I của cấu trúc tường (m)
λ
i
- hệ số dẫn nhiệt thứ I của cấu trúc tường (w/mk)
Bảng
4.11 /168 / hdtkhtđhkk đối với tường bao che bên ngoài dày 220mm.
Kết cấu
δ λ
Tường
0,2 0,81
Xi măng
0,02 0,93
Điều kiện môi trường TP.
Đà Nẵng
+ điều kiện bên ngoài:

t
N
= 37,7

0
C
α

N
= 20(w/m K) hệ số toả nhiệt phía ngoài tường khi tx trực tiếp
với không khí bên ngoài (theo sách hdtkhtđhkk trang 165).
+ Điều kiện bên trong phòng:
0
2
t
T

= 25
0
C
α

T

= 10 (w /m K). khi tường tx gián tiếp với kk bên trong phòng.
Thay số vào ta có:
→ K = 2,4 (w / m
2
K)
Bảng

4.11 / 168 / hdtkhtđhkk của Nguyễn Đức Lợi đôi với tường bao che bên ngoài dày
110 mm
(tường ngăn các phòng bên trong)
Kết cấu
δ λ
Tường
0,1 0,81
Xi măng
0,01 0,93
→ K = 3,52 (w / m
2
K)
Vậy tường tx trực tiếp ngoài trời
δ
=220mm

ở đây ta cộng thêm 3 độ C tính nhiệt tích ở trên tường
Q
4
= 2,4.(
∆t+
3

).F = 30.F (w)
Tường tiếp xúc với không gian đện không có điều hoà
δ
= 110mm
Q
4
=0,6.F.

∆
t
= 20,06.F (w)
Tường tiếp xúc với không gian đệm có điều hoà
Q
4
=0
3.2.2.3.
Truyền nhiệt qua sàn
Q
5
Q
5
= K.F.
∆
t
(w)
Phía dưới là không gian điều hoà nên:
Q
5
=
0
3.2.2.4.
Truyền nhiệt qua trần
Q
6
Q
6
= K.F.
∆

t
(w)
F –
diện tích trần (m2)
K –
hệ số truyền nhiệt qua trần (/m2k)
Phía trên là không gian điều hoà nên:
Q
6
=0
3.2.2.5.
Tổn thất nhiệt do gió tươi
Q
7
Nhiệt hiện:
Q
7h
:
= 1,2.n l ∆t(w) (CT 4.24 /176 /hdtkhtđhkk)
Nhiệt ẩn
Q
7 a

= 3,0 n l (
d

N
-
d

T
) (w)( CT 4.22 /176 /hdtkhtđhkk
n – số người trong phòng điều hoà.
l – Lượng không khí tươi cần cho một người trong 1s (l/s)
Bảng
4.19 / 176 / hdtkhtđhkk chọn l = 7,5 l/s (không gian đh là văn
phòng).
Vậy ta có:
Q
7 h
= 1,2.7,5.(34,5-25). n (w) = 85,5. n (w)
Q
7 a
= 405. n (w)
3.2.2.6.
Tổn thất nhiệt do rò rỉ
Q
8
Nhịêt hiện:
Q
8h = 0,39
ξ
V ∆t (w) ( CT 4.23a / 177 / hdtkhtđhkk)
Nhiệt ẩn
:
Q
8a

= 0,84
ξ

V (
d

N
-
d

T
) (w)( CT 4.23b / 17ĐHKKHTKKHTDHKK)
V – thể tích phòng
(m

3
)
ξ
- hệ số kinh nghiệm theo thể tích phòng
Bảng
4.20 /177 / hdtkhtđhkk của Nguyễn Đức Lợi.
V(m

3
)
< 500 500 1000 1500
2000
2500 >3000
ξ
0,7 0,6
0,55
0,5
0,42

0,4
0,35
Vậy ta có:
Q
8h = 3,705.
ξ.
V (w)
Q
8a
= 15,12.
ξ.
V (w)
3.2.2.7.
N
hiệt bổ sung
Q
9
Nhiệt hiện:
Q
9 h
= 1,23. l
bs
(
t
N
− t
T
)
(w)( CT 4.25/177/hdtkhtđhkk).
Nhiệt ẩn:

Q
9 a
= 3. l
bs
(
d

N

-
d

T

) (w)( CT 4.26 /177/hdtkhtđhkk)
ở đây do cửa ra vào, và không có hành lang, tổn thất do mở cửa không đáng kể. vì
xung quanh hành lang đều được điều hoà .nên xem như tổn thất do mở cửa bằng
không. Chỉ có rò rỉ ra xung quanh phía ngoài trời.
3.2.3.
N
hiệt phát sinh trong không gian điều hoà
.
3.2.3.1.
N
hiệt phát sinh từ cơ thể người
.
Q
10
Nhiệt hiện

:
Q
10
h
= n.
q

h
(w)( CT 4.19 /173 /TL1)
Nhiệt ẩn
:
Q
10
a
= n.
q

a
(w) ( CT 4.20 /174 /TL1)
n – số người trong phòng điều hoà
q

h
- nhệt hiện toả ra từ một người (w/người)
q

a
- nhiệt ẩn toả ra từ một người (w/người)
Bảng
4.18 /175 /hdtkhtđhkk của Nguyễn Đức Lợi chọn

:
q

h
= 70 w/người
q

a
= 70 w/người
Vậy ta có:
Q
10
h
= 70.n (w)
Q
10
a
= 70.n(w)
3.2.3.2.
N
hiệt toả ra do chiếu sáng
Q
11
Do các văn phòng đều dung đèn huỳnh quang nên ta nhân thêm hệ số 1,25
Q
11
= 1,25.N (w) (CT 4.14/171 sách hdtkhtđhkk của NĐL)
N – tổng công suất ghi trên bong đèn;
mỗi bóng trong phòng co công suất là: 25(w)
3.2.3.3. Tính lượng ẩm thừa.

Đối với các công trình có điều hoà không khí, kết cấu bao che đủ kín để có thể bỏ
qua lượng ẩm truyền qua các bộ phận kết cấu bao che,lượng ẩm thừa W
T
được tính
bằng lượng ẩm toả ra từ các ngồn toả ẩm:
ở văn phòng ta chỉ tính lượng ẩm toả ra do người vì ở đây không tồn tại các sản phẩm,
các dụng cụ thiết bị toả hơi nước…., và lượng ẩm bốc hơi do lau sàn nhà.
+). Lượng ẩm do người toả ra được xác định theo công thức:
W=n.g.10
-3
( kg/h) (CT 3.30 hđtkhthkk của NĐL)
Trong đó:
n: số người thường xuyên ở trong phòng.
g ; lượng ẩm một người toả ra,g/h.người, phụ thuộc vào trạng thái, cường độ
lao động và nhiệt độ môi trường xung quanh, được xác định theo bảng 3-5 theo sách
hdtkhtdhkk của NĐL. ở nhiệt độ trong phòng 25°C đối với văn phòng làm việc….thì
ta chọn : 115g/h.người
vậy: W
1
= 10
-3
.115.n kg/h
= 0,115.n kg/h (2.34)
+). lượng ẩm bốc hơi do lau sàn nhà: tuỳ thuộc vào quá trình lau sàn nhà nhiều
hay ít, ta chọn mỗi ngày lau sàn nhà một lần. ta thấy lượng ẩm toả ra trong mỗi lần lau
sàn nhà là lớn hơn lượng ẩm do con người có trong phòng trong mỗi lần lau đó toả ra,
nhưng thời gian lau sàn nhà ngắn hơn. Do đó ta chọn: ta chọn trung bình mỗi tầng
trong một giờ lau sàn cần khoảng 5kg nước. Mà thời gian lau khoảng 1h30p. do đó ta
chọn tổng lượng ẩm lau sàn nhà là:
W

2
= 40 kg/h
Do đó ta có tổng lượng ẩm thừa: W

= W
1
+

W
2
= 0,115. n +

40

kg/h

*
N
hiệt phát sinh từ các thiết bị khác.
Tivi
Máy
pho
to
copy
Máy fax
Máy vitính Tủ lạnh Tủ mát
110
w/cái
400 w/cái 200 w/cái 300
w/ cái

300
w/ cái
750
w/ cái
3.3.
Bảng thống kê tổn thất nhiệt các phòng
, các tầng
.
Ghi chú:
1.
Thành phần.
5.
Thể tích
/
Diện
tích / số lượng
2.
Hướng.
6. Tổn thất nhiệt (w)
3. Nguồn nhiệt. 7. Tổng tổn thất nhiệt
(w)
4. Vị trí tiếp giáp.
3.3.1. Phòng 1
tầng 5.
Diện tích F = 92,7
m

2
Chiều cao H = 3,5 m
Thể tích V= 324, 45

m

3
W
1
= 0,115.n = 0,23 kg/h
W
2
= 0,714 kg/h
1
2
3
4
5
6
7
Bức xạ
Tây - Nam K
í
nh Ngoài trời
3,96
421,6.F
1669,53
0
0
0
Đông- Nam
K
í
nh

Ngoài trời
0
0
0
Tây – Bắc
K
í
nh
Ngoài trời
0
0
0
Đông- Bắc
K
í
nh
Ngoài trời
4,68
14,98.F
70,10
Truyền
nhiệt
K
í
nh
Ngoài trời
4,68
55,95.F
261,84
Không gian đệm

3,96
39,165.F
155,1
Tường
Ngoài trời
47,82
30.F
1434,6
Không gian đệm
27,54
20,06.F
552,45
Trần
Ngoài trời
0
0
0
Không gian đệm
0
0
0
S
àn
Không gian đệm
0
0
0
Trên mặt đất
0
0

0
Gió tươi Không gian điều
hoà
Qh
85,5.n
171
Q
a
405.n
810
Rò rỉ Không gian điều
Qh
2,59.V
840,32
Q
a
10,58.V
3432,68
Nhiệt
phát
sinh
Con người Không gian điều
hoà
Qh
70.n
140
Q
a
70.n
140

Chiếu sáng Không gian ĐH 50 bóng 1,25.N 1562,5
Tủ lạnh
Không gian ĐH
1 cái
300
300
Tivi
Không gian ĐH
1 cái
110
110
P
ho
t
o
c
o
py
Không gian ĐH
1 cái
400
400
F
a
x
Không gian ĐH
1 cái
200
200
Vit

í
nh Không gian ĐH
1 người/
1cái
300.n 600
Qh
8467,41
Q
a
4382,68
Q
12850,08
3.3.2. Phòng 2
tầng 5.
Diện
tích F = 81
m

2
Chiều
cao H = 3,5 m
Thể
tích V= 283,5
m

3
W
1
= 0,115.n = 0,115 kg/h
1

2
3
4
5
6
7
Bức
xạ
Đông- Bắc K
í
nh Ngoài trời 0 0 0
6,08
14,98.F
91,07
Đông- Nam
K
í
nh
Ngoài trời
0
28.F
0
Tây – Bắc
K
í
nh
Ngoài trời
6,08
16,26.F
98,88

Tây - N
a
m
K
í
nh
Ngoài trời
0
0
0
Truy
ền
nhiệt
K
í
nh
Ngoài trời
12,16
55,95.F
680,41
Không gian đệm
3,96
39,165.F
155,1
Tường
Ngoài trời
50,84
30.F
1525,2
Không gian đệm

0
0
0
Trần
Ngoài trời
0
0
0
Không gian đệm 0 0 0
Sàn Không gian đệm 0 0 0
Trên mặt đất
0
0
0
Gió tươi
Không gian điều
Qh
85,5.n
85,5
Q
a
405.n
405
Rò rỉ
Không gian điều
hoà
Qh
2,59.V
734,26
Q

a
10,58.V
2999,43
Nhi
ệt
phá
t
sinh
Con ngưòi
Không gian điều
hoà
Qh
70.n
70
Q
a
70.n
70
Chiếu sang Không gian đh 42 1,25.N 1312,5
Tủ lạnh
Không gian đh
1 cái
300
300
Tivi Không gian đh 1 cái 110 110
P
ho
t
o
c

o
py
Không gian đh
1 cái
400
400
F
a
x
Không gian đh
1 cái
200
200
Vit
í
nh Không gian đh 1 người
/cái
300.n 300
Qh
6062,91
Q
a
3474,43
Q
9537,34
3.3.3. Phòng 3
tầng 5.
Diện
tích F = 65,7
m

2
Chiều
cao H = 3,5 m
Thể
tích V= 230
m

3
W
1
= 0,115.n = 0,46 kg/h
1
2
3
4
5
6
7
Đông- Bắc K
í
nh Ngoài trời 0 0 0
0
0
0
Đông- Nam
K
í
nh
Ngoài trời

0
0
0
Tây – Bắc
K
í
nh
Ngoài trời
4,68
16,26.F
76,1
Tây - N
a
m
K
í
nh
Ngoài trời
0
421,6.F
0
Truyền
nhiệt
K
í
nh
Ngoài trời
4,68
55,95.F
261,88

Không gian đệm
3,96
39,165.F
155,2
Tường
Ngoài trời
26,82
30.F
804,6
Không gian đệm
31,5
20,06.F
631,89
Trần
Ngoài trời
0
0
0
Không gian đệm 0 0 0
Sàn Không gian đệm 0 0 0
Trên mặt đất
0
0
0
Gió tươi
Không gian điều
Qh
85,5.n
342
Q

a
405.n
1620
Rò rỉ
Không gian điều
hoà
Qh
2,59.V
595,7
Q
a
10,58.V
2433,4
Nhiệt
phát
sinh
Con người
Không gian điều
hoà
Qh
70.n
280
Q
a
70.n
280
Chiếu sáng Không gian ĐH 38 b 1,25.N 1187,5
Tủ lạnh
Không gian ĐH
1 cái

300
300
Tivi Không gian ĐH 1 cái 110 110
P
ho
t
o
c
o
py
Không gian ĐH
1 cái
400
400
F
a
x
Không gian ĐH
1 cái
200
200
Vit
í
nh Không gian ĐH 1 người
/cái
300.n 1200
Qh
6544,87
Q
a

4333,4
Q
10878,27
3.3.4. Phòng 4
tầng 5.
Diện
tích F = 81
m

2
Chiều
cao H = 3,5 m
Thể
tích V= 283,5
m

3
W
1
= 0,115.n = 0,46 kg/h
1
2
3
4
5
6
7
Đông- Bắc K
í
nh Ngoài trời 3,96 27,755.F 109,91

0
0
0
Đông- Nam
K
í
nh
Ngoài trời
0
0
0
Tây – Bắc
K
í
nh
Ngoài trời
6,08
16,264.F
98,885
Tây - N
a
m
K
í
nh
Ngoài trời
6,08
225,5.F
1371,04
Truyền

nhiệt
K
í
nh
Ngoài trời
12,16
55,95.F
680,35
Không gian đệm
3,96
39,165.F
155,09
Tường
Ngoài trời
50,84
30.F
1525,2
Không gian đệm
38,5
20,06.F
772,31
Trần
Ngoài trời
0
0
0
Không gian đệm 0 0 0
Sàn Không gian đệm 0 0 0
Trên mặt đất
0

0
0