khảo sát hệ thống đhkk của khách sạn plaza nha trang. tính toán thiết kế hệ thống đường ống nước lạnh cho công trình

i

MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC i
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
LỜI MỞ ĐẦU 1
Chương 1. TỔNG QUAN 3
1.1Tổng quan về điều hòa không khí 3
1.1.1. Lịch sử phát triển điều hoà không khí trên thế giới và ở Việt Nam 3
1.1.2. Mục đích – ý nghĩa của điều hòa không khí 6
1.1.3. Ứng dụng của kỹ thuật điều hòa không khí 7
1.2. Tổng quan về công trình 8
1.2.1. Vị trí của công trình 8
1.2.2. Đặc điểm của công trình 8
Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, KHẢO
SÁT CÔNG NGHỆ BỒN TRỮ LẠNH 10
2.1. Phân tích các hệ thống ĐHKK thông dụng 10
2.1.1. Hệ thống ĐHKK cục bộ 10
2.1.2. Hệ thống điều hòa hai cục 11
2.1.3. Hệ thống điều hòa tổ gọn 12
2.1.4. Hệ thống điều hòa nguyên cụm 13
2.1.5. Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV 14
2.1.6. Hệ thống điều hòa trung tâm nước 16
2.2. Khảo sát công nghệ tích trữ lạnh (COOL STORAGE) cho hệ thống
ĐHKK Water Chiller 20
2.2.1. Nguyên lý chung của công nghệ tích trữ lạnh 21
2.2.2. Phân tích và lựa chọn sơ đồ tích trữ lạnh dạng băng 22
2.2.3. Các thiết bị chính của hệ thống tích trữ lạnh. 30
2.2.4. Vận hành chiller để điều chỉnh công suất trữ lạnh 32

ii

2.3. Lựa chọn phương án thiết kế cho công trình 36
2.3.1. Yêu cầu thiết kế của công trình 36
2.3.2. Lựa chọn phương án thiết kế 38
2.3.3. Chọn cấp điều hòa 38
2.3.4. Chọn thống số thiết kế 39
Chương 3. TÍNH NHIỆT TẢI CHO CÔNG TRÌNH, CHỌN MÁY VÀ THIẾT
BỊ 42
3.1. Tính toán nhiệt tải 42
3.1.1. Lượng nhiệt tổn thất qua kính do bức xạ mặt trời 43
3.1.2. Nhiệt hiện truyền qua mái 54
3.1.3. Nhiệt hiện truyền qua vách 54
3.1.4. Nhiệt truyền qua nền 57
3.1.5. Nhiệt tỏa ra do bóng đèn chiếu sáng Q
32
58
3.1.6. Nhiệt hiện toả ra do máy móc 59
3.1.7. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa 61
3.1.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi đem vào 62
3.1.9. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt 64
3.2. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí 65
3.2.1. Thành lập sơ đồ điều hòa không khí 65
3.2.2. Xác định các điểm trên ẩm đồ 68
3.3. Tính chọn máy và thiết bị 71
3.3.1. Chọn máy làm lạnh nước Water Chiller 71
3.3.2. Tính chọn FCU, AHU, PAU 74
3.3.3. Tính chọn tháp giải nhiệt 75
3.3.4. Chọn hệ thống xử lý nước (Water softener) 76
3.3.5. Bình dãn nở 77

Chương 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC 79
4.1. Tổng quan 79
4.2. Lựu chọn sơ đồ hệ thống đường ống nước lạnh 79
iii

4.3. Vật liệu làm ống nước 81
4.4. Giá đỡ đường ống 81
4.5. Tính toán thiết kế hệ thống đường ống nước 82
4.5.1. Tính toán đường ống dẫn nước lạnh 82
4.5.2 . Tính toán đường kính ống giải nhiêt 87
4.6. Xác định tổn thất áp suất 88
4.6.1. Cách xác định tổn thất áp lực trên đường ống 88
4.6.2. Tính tổn thất áp suất dựa theo phương pháp đồ thị 89
4.7. Các thiết bị phụ của hệ thống đường ống nước 92
4.7.1. Van cổng 92
4.7.2. Van cầu 93
4.7.3. Van bướm 93
4.7.4. Van cân bằng 93
4.7.5. Van an toàn 94
4.7.6. Van bi 94
4.7.7. Bộ lọc 94
Chương 5. TRANG BỊ ĐIỂU KHIỂN HỆ THỐNG 95
5.1. Chức năng nhiệm vụ của hệ thống điều khiển 95
5.2. Điều khiển hệ thống Chiller 95
5.2.1. Điều khiển máy chiller 95
5.2.2. Điều khiển hệ thống tháp giải nhiệt 95
5.3. Nguyên lý điều khiển FCU 96
5.4. Nguyên lý điểu khiển AHU 98
5.5. Nguyên lý điều khiển PAU 99
Chương 6. LẮP ĐẶT VẬN HÀNH, SỰ CỐ VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG 101

6.1. Lắp đặt cụm Chiler, bơm và hệ thống đường ống nước 101
6.1.1. Công tác lắp đặt cụm chiller 101
6.1.2. Lắp đặt bơm nước 102
6.1.3. Công tác lắp đặt hệ thống đường ống nước 102
iv

6.2. Vận hành và bảo dưỡng hệ thống điều hòa không khí 106
6.2.1. Vận hành hệ thống 106
6.2.2. Bảo dưỡng hệ thống 112
6.3.Sự cố, hư hỏng thường gặp trong hệ thống 113
KẾT LUẬN 115
TÀI LIỆU THAM KHẢO 117
v

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: So sánh đặc tính các phương pháp trữ lạnh [9] 21
Bảng 2.2. Thông số của các Nodule của Cristopia Energy System 27
Bảng 2.3. Bề mặt trao đổi nhiệt và số lượng /m
3
cuả các Nodule 29
Bảng 2.4: Thông số tính toán trong nhà 40
Bảng 2.5. Thông số tính toán ngoài nhà 41
Bảng 3.1. Thông số diện tích kính các phòng tầng 12 46
Bảng 3.2. Kết cấu sàn tầng mái 54
Bảng 3.3. Thông số các vật liệu xây dựng 56
Bảng 3.4. Mật độ phân bố người cho từng không gian điều hòa 61
Bảng 3.5. Dung ẩm ứng với các nhiệt độ trên 63
Bảng 3.6. Tổng hợp nhiệt tải toàn bộ tòa nhà 65
Bảng 3.7. Thông số các điểm nút tra được trên đồ thị 71

Bảng 3.8. Phần trăm giãn nở của nước theo nhiệt độ [1,309] 78
Bảng 4.1. Vật liệu ống dẫn nước TL [2] 81
Bảng 4.2. Khẩu độ hợp lý của giá đỡ ống thép TL [2] 81
Bảng 4.3. Khẩu độ hợp lý của giá đỡ ống đồng TL [2] 82
Bảng 4.4. Tổn thất áp suất trên đường ống cấp nước lạnh 90
Bảng 4.5. Thông số kỹ thuật của bơm nước lạnh 91
Bảng 4.6. Thông số kỹ thuật của bơm nước nước giải nhiệt 92

vi

DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Hình ảnh tổng quan công trình Nha Trang Plaza Hotel 8
Hình 2.1. Cấu tạo ĐHKK một cục 10
Hình 2.2. Sơ đồ máy ĐHKK 2 cục 11
Hình 2.3. Máy điều hòa không khí loại tổ hợp gọn 12
Hình 2.4. Sơ đồ điều hòa không khí VRV 14
Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống trung tâm với chiller giải nhiệt nước 17
Hình 2.6. Cụm máy chiller giải nhiệt gió 18
Hình 2.7. Sơ đồ nguyên lý hệ thống Water Chiller dùng tank trữ lạnh 20
Hình 2.8. Tank trữ lạnh 23
Hình 2.9. Quá trình hình thành và tan băng trên bề mặt ống 23
Hình 2.10. Sơ đồ nguyên lý hệ thống tích trữ băng tan chảy bên ngoài ống làm
lạnh trực tiếp bằng tác nhân lạnh. 25
Hình 2.11: Quá trình hình thành và tan băng bên trong ống 25
Hình 2.12. Sự hình thành quả cấu băng 26
Hình 2.13. Thành phần và cấu tạo của quả cầu băng (Nodule) 27
Hình 2.14. Quá trình nạp và xả tải trong Nodule 28
Hình 2.15. Nodule trong bình chứa 28
Hình 2.16. Bình chứa kiểu nằm ngang của Cristopia 31

Hình 2.17. Bồn tích trữ lạnh bằng ống thép hoặc ống đồng chịu lực 32
Hình 2.18. Chế độ nạp tải của tích trữ một phần 33
Hình 2.19. Chế độ xả tải của tích trữ một phần 33
Hình 2.20. Chế độ nạp tải của tích trữ toàn phần 34
Hình 2.21. Chế độ xả tải của tích trữ toàn phần 34
Hình 2.22. Sơ đồ phụ tải giờ cao điểm với tích trữ một phần 35
Hình 2.23. Sơ đồ phụ tải tạo băng ở giờ cao điểm với tích trữ toàn phần 35
Hình 3.1. Sơ đồ tính toán nhiệt tải theo phương pháp Carrier 42
Hình 3.2. Sơ đồ mặt bằng tầng 12 46
vii

Hình 3.3. Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các tháng khác nhau của phòng khách
sạn C1 49
Hình 3.4. Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các thời điểm khác nhau của phòng
khách sạn C1 trong tháng 3 50
Hình 3.5. Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các tháng khác nhau của phòng C2 51
Hình 3.6. Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các thời điểm khác nhau của phòng
khách sạn C2 trong tháng 6 51
Hình 3.7. Sự thay đổi nhiệt bức xạ tại các thời điểm khác nhau của tầng 12 53
Hình 3.8. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp 66
Hình 3.9. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp trên ẩm đồ Carrrier 67
Hình 3.10. Các điểm N, N’, T, H, C, O, V và các hệ số nhiệt hiện trên ẩm đồ
không khí 70
Hình 3.11. Máy làm lạnh nước giải nhiệt bằng nước Model: FOCSWATER.C 73
của hãng CLIMAVENETA 73
Hình 3.12. FCU, AHU của hãng CLIMAVENETA 74
Hình 3.13. Tháp giải nhiệt CLIMAVENETA 76
Hình 3.14. Hệ thống sử lý nước cấp 77
Hình 4.1. Sơ đồ bố trí đường ống nước 80
Hình 4.2. Sơ đồ bố trí FCU của tầng 25 84

Hình 4.3. Sơ đồ lắp đặt, kích thước ống thông tầng tầng 2 của tòa nhà. 87
Hình 5.1. Sơ đồ nguyên lý điều khiển FCU 96
Hình 5.2. Sơ đồ nguyên lý điều khiển AHU 98
Hình 5.3. Sơ đồ nguyên lý điều khiển PAU 99
Hình 6.1. Chi tiết lắp đặt cụm chiller trên giá gỗ 102
Hình 6.2. Sơ đồ lắp đặt đường ống nước 104



1

LỜI MỞ ĐẦU

Những năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế, đất nước bước vào
thực hiện công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu đời sống của nhân dân không
ngừng được củng cố thì ngành điều hòa không khí cũng vì thế mà ngày càng phát
triển và trở nên quen thuộc trong đời sống cũng như sản xuất.
Ngành điều hòa không khí bao gồm nhiều lĩnh vực trong đó điều hòa tiện
nghi có vai trò quan trọng đối với sức khỏe của con người. Hệ thống điều hòa có tác
dụng tạo ra môi trường thoải mái, dễ chịu nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống, đặc
biệt đối với nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm thì vai trò của điều hòa
không khí là rất quan trọng. Ngày nay điều hòa tiện nghi thường không thể thiếu
trong các tòa nhà văn phòng, khách sạn, nhà hàng, chung cư cao cấp.
Chính bởi những điều nêu ở trên nên em được phân công đề tài: “Khảo sát
hệ thống ĐHKK của khách sạn Plaza Nha Trang. Tính toán thiết kế hệ thống
đường ống nước lạnh cho công trình” để thực hiện đồ án tốt nghiệp đại học của mình.
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ
rất lớn từ nhà trường, thầy cô và các anh chị trong ban quản lý dự án khách sạn Nha
Trang Plaza, công ty Cổ Phần Phát Triển Công Nghệ Bắc Băng Dương.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu trường Đại học Nha

Trang đã tạo điều kiện giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí cùng các thầy cô
trong bộ môn Kỹ Thuật Nhiệt Lạnh đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những
kiến thức quý báu trong 4 năm học qua.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy TS.Trần Đại Tiến, thầy KS.Khổng
Minh Trưởng đã trực tiếp tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới công ty cổ phần HAVANA và công ty Cổ
Phần Phát Triển Công Nghệ Bắc Băng Dương đã tạo điều kiện tốt cho em được
khảo sát và thực tập tại công trình khách sạn Nha Trang Plaza.
2

Việc nghiên cứu đồ án giúp em củng cố kiến thức đã được học để phục vụ
cho công việc sau này.
Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính
mong quý thầy cô tận tình chỉ bảo để cho đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 6 năm 2012
Sinh viên thực hiện


Nguyễn Văn Bình








3

Chương 1. TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về điều hòa không khí
1.1.1. Lịch sử phát triển điều hoà không khí trên thế giới và ở Việt Nam
Để cân bằng, điều chỉnh không khí trong môi trường sống, từ xa xưa con
người đã biết sử dụng các biện pháp để tác động vào nó như đốt lửa sưởi ấm mùa
đông, dùng quạt gió để làm mát, hay tìm các hang động mát mẻ, ấm cúng để
ở…Tuy nhiên vẫn chưa hề có khái niệm và hiểu biết về thông gió và điều hòa
không khí.
Năm 1845 bác sĩ người Mỹ là John Gorrie đã chế tạo máy lạnh nén khí đầu
tiên để điều hòa không khí (ĐHKK) cho 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 ĐHKK bằng máy lạnh nén khí. Sự tham gia của nhà bác học nổi tiếng
Rankine đã làm cho đề tài không những trở nên nghiêm túc mà còn được đông đảo
người quan tâm theo dõi. Bắt đầu từ những năm 1860 ở Pháp, FCarré đã đưa ra ý
tưởng về ĐHKK cho các phòng ở và đặc biệt cho các nhà hát.
Theo C.Linde, ngay cả vào thời điểm những năm 1890 và sau đó, người ta
vẫn chưa hiểu được những yêu cầu vệ sinh của không khí đối với con người cũng
như khả năng kinh tế mà ngành kỹ thuật này có thể tạo ra, tuy rằng không có khó
khăn gì về mặt kỹ thuật.
Năm 1894, công ty Lind xây dựng một hệ thống ĐHKK bằng máy lạnh
amoniac dùng làm lạnh và khử ẩm không khí mùa hè, dàn lạnh đặt trên trần nhà,
không khí đối lưu tự nhiên, không khí lạnh đi từ từ xuống phía dưới do mật độ lớn
hơn, máy lạnh đặt dưới tầng hầm.
Năm 1901, một công trình khống chế nhiệt độ dưới 28
0
C với độ ẩm thích
hợp cho phòng hòa nhạc ở Monte Carlo được khánh thành. Không khí được đưa qua
buồng phun nước với nhiệt độ 10

0
C rồi cấp vào phòng. Năm 1904, trạm điện thoại ở
Hamburg được duy trì nhiệt độ mùa hè dưới 23
0
C và độ ẩm 70%. Năm 1910 Cty
4

Borsig xây dựng các hệ thống ĐHKK ở Koeln và RiodeJaneiro. Các công trình này
chủ yếu mới là khống chế nhiệt độ, chưa đạt được sự hoàn thiện và đấp ứng các yêu
cầu kỹ thuật cần thiết. Nhưng cũng từ lúc náy đã bắt đầu hình thành hai xu hướng
cơ bản là điều hòa tiện nghi cho các phòng ở và điều hòa công nghệ phục vụ cho
các nhu cầu sản xuất.

Đúng vào thời điểm này thì xuất hiện một nhân vật quan trọng đã đưa ngành
ĐHKK của Mỹ cũng như của thế giới đến một bước phát triển vượt bậc, đó chính là
Willis H.Carrier. Chính ông là người đưa ra định nghĩa ĐHKK là kết hợp sưởi ấm,
làm lạnh, gia ẩm, hút ẩm, lọc và rửa không khí, tự động duy trì khống chế trạng thái
không khí không đổi phục vụ mọi yêu cầu tiện nghi hoặc công nghệ.
Năm 1911, Carrier lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của không khí ẩm và cắt
nghĩa tính chất nhiệt của không khí ẩm và các phương pháp xử lý để đạt được các
trạng thái không khí yêu cầu, ông là người đi đầu trong việc xây dựng cơ sở lý
thuyết cũng như phát minh, thiết kế, chế tạo ra các thiết bị và hệ thống ĐHKK.
Môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống rất quan trọng và được lựa chọn
cẩn thận: ammoniac, dioxit sunfua độc, CO
2
có áp suất ngưng quá cao và độc
hại…Đến năm 1930 hãng DuPontde Nemours và Co (Mỹ) đã sản xuất ra môi chất
lạnh Freon. Từ đó ĐHKK mới có những tiến bộ nhảy vọt và cho đến nay thì ĐHKK
đã thực sự trở thành không thể thiếu trong cuộc sống của con người cũng như các
ngành nghề kinh tế khác của xã hội.

Ngoài việc điều hòa tiện nghi cho các phòng có người như nhà ở, nhà hàng,
nhà hát, rạp chiếu phim, hội trường, phòng họp, khách sạn,trường học, văn
phòng…mà khi đó ở Châu Âu vẫn coi là xa xỉ và sang trọng thì việc điều hòa công
nghệ cũng đã được công nhận. Điều hòa công nghệ bao gồm nhiều lĩnh vực công
nghệ sản xuất khác nhau trong đó có sợi dệt, thuốc lá, in ấn, phim ảnh, dược liệu, đồ
da, quang học, điện tử, cơ khí chính xác và một loạt các phòng thí nghiệm khác nhau.
Ngoài ra ĐHKK còn được sử dụng nhiều trong lĩnh vực giao thông vận tải.
Ở Mỹ, từ năm 1945 ĐHKK trong ngành đường sắt phát triển đến mức không còn
một toa xe lửa chở người nào mà không được điều hòa. Việc điều hòa không khí
5

trên máy bay cũng trở lên hết sức quan trọng, vì vậy nó được chú trọng phát triển
ngày càng hiện đại, đáp ứng nhu cầu sử dụng tiện nghi cho con người ngày càng cao.
ĐHKK còn tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của bơm nhiệt, một loại máy
lạnh dùng để sưởi ấm trong mùa đông. Năm 1852 bơm nhiệt đầu tiên đã được
Wiliam Thomson sáng chế. Trải qua thời gian dài phát triển, người ta đã kết hợp cả
điều hòa làm lạnh và sưởi ấm thành loại máy điều hòa hai chiều mà ngày nay được
sử dụng rất phổ biến. Tuy nhiên giá thành cũng như chi phí vận hành của loại máy
điều hòa hai chiều này là khá cao.
Đối với Việt Nam: là nước có khí hậu nóng và ẩm, đặc biệt miền Nam hầu
như chỉ có mùa mưa và mùa nắng. Kỹ thuật lạnh ngày càng đóng vai trò quan trọng
trong việc phát triển kinh tế nước ta. Kỹ thuật lạnh đã xâm nhập hơn 60 ngành kinh
tế, đặt biệt là ngành chế biến thực phẩm, hải sản xuất khẩu, công nghiệp nhẹ, điều
hòa không khí.
Nhược điểm chủ yếu của ngành lạnh ở nước ta hiện nay là quá nhỏ, non yếu
và lạc hậu, chỉ chế tạo được các loại máy lạnh Amoniac loại nhỏ, chưa chế tạo được
các loại máy nén và thiết bị cỡ lớn, các loại máy lạnh Freón, các thiết bị tự động.
Ngành lạnh nước ta chưa được quan tâm đầu tư và phát triển đúng mức, cho nên
việc các đơn vị sử dụng lạnh ở các ngành thường trang bị tự phát đôi khi dẫn tới
thiệt hại và lãng phí tiền vốn.

Cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước trong khoảng trên 10 năm nay, ở
các thành phố lớn phát triển lên hàng loạt các cao ốc, nhà hàng, khách sạn, các rạp
chiếu phim, các biệt thự sang trọng, nhu cầu tiện nghi của con người ở thành phố
tăng cao, đặt biệt ở các thành phố phía Nam, ngành điều hòa không khí đã bắt đầu
có vị trí quan trọng và có nhiều hứa hẹn cho tương lai ở các thành phố phía Nam.
Điều đáng lưu ý nhất là sự phát triển mạnh mẽ của ngành điều hòa không khí tại
thành phố Hồ Chí Minh, hầu như khá nhiều máy điều hòa không khí độc lập được
trang bị ở các khu dân cư có mức sống trung bình trở lên. Các hệ thống điều hòa
không khí trung tâm hầu như đã chiếm lĩnh tất cả các cao ốc văn phòng, nhà hàng
khách sạn, nhà hát
6

Sự chiếm lĩnh của ngành điều hòa không khí minh chứng một hiện tại rõ
ràng vị trí quan trọng của ngành điều hòa không khí trong sinh hoạt và mọi hoạt
động, cho thấy ngành lạnh ở Việt Nam đang ngày càng phát triển mạnh mẽ phục vụ
cho nhiều mục đích sử dụng.
1.1.2. Mục đích – ý nghĩa của điều hòa không khí
Nước ta có khí hậu tương đối phức tạp, ở miền Bắc từ đèo Hải Vân trở ra có
2 mùa rõ rệt, mùa hè nóng ẩm, mùa đông lại giá rét có khi còn có tuyết ở một số
nơi. Ở miền Trung và miền Nam lại nóng ẩm quanh năm. Chính vì vậy luôn làm
cho con người mất cảm giác thỏa mái khi làm việc và nghỉ ngơi kèm theo đó là sự
mệt mỏi, dễ mắc các bệnh về đường hô hấp ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của
con người. Kỹ thuật điều hòa không khí có thể giải quyết tốt được vấn đề trên. Điều
hòa không khí là ngành kỹ thuật có khả năng tạo ra trong không gian điều hòa một
môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió nằm trong phạm
vi ổn định phù hợp với sự thích nghi của cơ thể con người trong từng điều kiện sinh
hoạt làm việc cụ thể khác nhau. Nó tạo ra cảm giác thỏa mái sảng khoái cho con
người, không nóng bức về mùa hè, không lạnh giá về mùa đông, cung cấp đủ dưỡng
khí trong lành, bảo vệ sức khỏe, phát huy năng suất lao động của con người. Hiện
nay trong các công trình xây dựng như: Các công sở, khách sạn, nhà hàng, siêu thị,

nhà hát, các trung tâm vui chơi giải trí, nhà ở…đều được trang bị hệ thống điều hòa
không khí.
Cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, các ngành nghề
ngày càng được phát triển và mở rộng và kéo theo đó là sự phát triển của kỹ thuật
điều hòa không khí. Một số ngành sản xuất có công nghệ đặc biệt nó đòi hỏi phải có
một chế độ nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí phù hợp. Điều này chỉ có kỹ
thuật điều hòa không khí mới có khả năng đáp ứng được. Ngành công nghiệp sợi
đòi hỏi độ ẩm phải thật thích hợp. Ngành cơ khí chính xác chế tạo dụng cụ đo
lường, dụng cụ quang học…thì yêu cầu về nhiệt độ độ ẩm, độ sạch của không khí.
Ngành công nghiệp sản xuất thuốc lá cũng đòi hỏi có một môi truờng sản xuất có
7

nhiệt độ và độ ẩm thích hợp…Còn rất nhiều qui trình công nghệ đòi hỏi phải áp
dụng kỹ thuật điều hòa không khí mới có thể sản xuất hiệu quả được.
Như vậy kỹ thuật điều hòa không khí không chỉ là một công cụ đắc lực phục
vụ cho nhu cầu thiết yếu cuộc sống của con người mà nó còn có mặt trong mọi lĩnh
vực kinh tế. Nó đóng một phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lựong cuộc sống
của con người, nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm của các ngành
sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, vốn đầu tư và chi phí vận hành một hệ thống điều
hòa là không nhỏ. Và để đảm bảo tính kỹ thuật, tính kinh tế, thì nhiệm vụ đạt ra đối
với người kỹ sư thiết kế là phải tính toán chính xác tải nhiệt, chọn được phương án
thiết kế hợp lý vừa đảm bảo đáp ứng được tuổi thọ, các thông số yêu cầu, vừa tiết
kiệm được vốn đầu tư ban đầu mà lại vận hành đơn giản và tiết kiệm năng lượng.
1.1.3. Ứng dụng của kỹ thuật điều hòa không khí
- Điều hoà trong sinh hoạt, đời sống: nhà ở, nhà hàng, nhà hát, rạp chiếu
phim, hội trường, phòng họp, khách sạn, văn phòng…đặc biệt trong các ngành: y tế,
văn hoá, thể thao, du lịch…điều hoà không khí thay đổi theo mùa, thậm chí cả theo
giờ trong một ngày, thay đổi theo tuỳ vùng dân cư.
- Điều hoà trong công nghiệp: được ứng dụng vào việc điều hoà công nghệ
như trong lĩnh vực sản xuất: sợi dệt, thuốc lá, in ấn, phim ảnh, dược liệu, rượu bia

…nhằm bảo đảm chất lượng sản phẩm.
- Điều hoà không khí gắn liền với các ngành sản xuất: cơ khí chính xác, kỹ
thuật điện tử vi điện tử, máy tính điện tử, quang học, vi phẫu thuật, kỹ thuật quốc
phòng, kỹ thuật vũ trụ…bởi vì những máy móc và thiết bị hiện đại chỉ có thể làm
việc tin cậy, an toàn, đạt hiệu quả cao ở nhiệt độ thích hợp.
8

1.2. Tổng quan về công trình
1.2.1. Vị trí của công trình












Hình 1.1. Hình ảnh tổng quan công trình Nha Trang Plaza Hotel
Khu đất được lựa chọn để xây dựng công trình khách sạn Nha Trang Plaza
thuộc khu vực trung tâm thành phố Nha Trang. Toạ lạc tại số 38 đường Trần Phú,
phường Lộc Thọ, Thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hoà. Nằm trên con đường lớn
ven biển, là tuyến phố trung tâm giải trí và du lịch của thành phố, với tầm nhìn rộng
lớn ra bãi biển Nha Trang nên khu đất hội tụ đủ các yếu tố thuận lợi để xây dựng
một công trình khách sạn qui mô lớn.
1.2.2. Đặc điểm của công trình
- Diện tích: 4891,60 m

2

- Phía Bắc: Giáp Nhà khách Học viện Lục Quân – 36 Trần Phú
- Phía Nam: Giáp khách sạn Hải Yến
- Phía Đông: Giáp đường Trần Phú hướng ra biển
9

- Phía Tây: Giáp khách sạn Hữu Nghị
Công trình thuộc khu vực phía Nam Trung Bộ, nằm sát biển có khí hậu nhiệt
đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt, độ ẩm và nhiệt độ rất cao. Nhưng so với các thành
phố khác thì thành phố Nha Trang – Khánh Hòa khí hậu ôn hòa mát mẻ hơn. Công
trình được xây theo tiêu chuẩn năm sao, dùng làm khách sạn, nhà hàng, quán bar,
spa và nhiều dịch vụ khác.
- Diện tích khu đất: 4891,60 m
2

- Diện tích xây dựng: 2.837m
2

- Chiều cao công trình: 129 mét
- Tổng diện tích sàn sử dụng: 71.112 m
2

- Tổng diện tích sàn xây dựng: 92.793 m
2

Công trình gồm 1 tầng hầm và 41 tầng chính trong đó tầng hầm được sử
dụng mục đích chính là giữ xe, tầng 1 đến tầng 6 sử dụng làm mục đích kinh doanh
như nhà hàng, quán bar, massage …từ tầng 9 đến 24 và tầng 25 đến 39 có cấu trúc
giống nhau sử dụng làm các phòng khách sạn và khu căn hộ cao cấp, tầng 41 sử

dụng kinh doanh nhà hàng
10

Chương 2
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, KHẢO
SÁT CÔNG NGHỆ BỒN TRỮ LẠNH
2.1. Phân tích các hệ thống ĐHKK thông dụng
Hệ thống điều hòa không khí là tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ…để
tiến hành các quá trình xử lý không khí như làm lạnh, sưởi ấm, khử ẩm, gia ẩm,
điều chỉnh và khống chế và duy trì các thông số của không khí trong không gian
điều hòa như nhiệt độ, độ ẩm tương đối, độ sạch, khí tươi, sự tuần hoàn và phân
phối không khí trong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu tiện nghi và công nghệ.
2.1.1. Hệ thống ĐHKK cục bộ








Hình 2.1. Cấu tạo ĐHKK một cục
1- Dàn nóng. 4- Quạt dàn lạnh. 7- Cửa hút gió lạnh.
2- Máy nén. 5- Dàn lạnh. 8- Cửa thổi gió.
3- Môtơ quạt. 6- Lưới lọc. 9- Tường nhà.
Điều hòa không khí một cục hay còn gọi là loại máy điều hòa dạng một khối
hay là điều hòa kiểu cửa sổ, điều hòa không khí một độc lập. Máy có thể có các loại
công suất khác nhau. Máy điều hòa cửa sổ là loại máy điều hòa không khí nhỏ nhất
cả 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 dàn lạnh và các thiết bị

K
2
Ra
K
2
Vào
K
2
Vào
K
2
Ra
11

điều khiển, điều chỉnh tự động, phin lọc gió, khử mùi của gió tươi và các thiết bị
phụ khác được lắp đặt trong một vỏ hộp gọn nhẹ. Năng suất lạnh không quá 7 kW/h
(24000 BTU/h), thường chia ra 5 loại: loại 6 ngàn BTU/h, 9 ngàn BTU/h, 12 ngàn
BTU/h, 18 ngàn BTU/h, 24 ngàn BTU/h.
* Ưu, nhược điểm:
- Giá thành rẻ, lắp đặt và vận hành đơn giản
- Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt
- Có thể lấy gió tươi
- Nhiệt độ phòng được điều chỉnh nhờ thermostat với độ dao động khá lớn, độ
ẩm tự biến đổi theo nên không khống chế được độ ẩm, điều chỉnh theo kiểu on – off.
- Độ ồn cao, khả năng làm sạch không khí kém.
- Khó bố trí vị trí lắp đặt.
- Thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình. Khó sử dụng cho các tòa nhà
cao tầng vì làm mất mỹ quan và gây phá vỡ kiến trúc.
2.1.2. Hệ thống điều hòa hai cục

Hình 2.2. Sơ đồ máy ĐHKK 2 cục
Phần lắp đặt trong không gian điều hòa về cơ bản bao gồm dàn lạnh. Phần
lắp đặt bên ngoài trời gồm có máy nén, dàn nóng và quạt dàn nóng. Máy điều hòa
tách gồm có hai loại: Máy điều hòa hai cục (một cục nóng và một cục dàn lạnh) và
máy điều hòa nhiều cụm (một cụm dàn nóng và nhiều dàn lạnh).

12

* Ưu điểm:
- Do dàn nóng và dàn lạnh hoàn toàn rời xa nhau nên cơ hội lựa chọn vị trí
lắp đặt hợp lý cho cả hai, tuy nhiên không nên để xa nhau quá.
- Khả năng phân phối gió lạnh đồng đều trong các không gian lớn
- Độ ồn nhỏ
- Tính mỹ quan cao hơn loại một cụm, có thể lắp đặt ở những nơi có cấu trúc
và địa hình phức tạp.
* Nhược điểm:
- Giá thành cao, lắp đặt phức tạp (đòi hỏi thợ lắp đặt phải có chuyên môn)
- Không lấy được gió tươi do đó phải có phương án lấy gió tươi
- Gây ồn ở phía ngoài nhà, có thể làm ảnh hưởng đến các hộ bên cạnh.
2.1.3. Hệ thống điều hòa tổ gọn
Là hệ thống có năng suất lạnh trung bình và lớn (lớn hơn 7kW), làm lạnh
không khí trực tiếp ở dàn bay hơi, có ống gió hoặc không có ống gió, thường dùng
quạt ly tâm. Nếu có lắp thêm ống gió thì thường dùng quạt cao áp với áp suất khá

lớn. Dàn ngưng giải nhiệt gió hoặc bình ngưng giải nhiệt nước. Các máy điều hòa
không khí cục bộ thường chỉ có chức năng làm lạnh (hoặc cả thiết bị sưởi ấm) mà
không có chức năng tăng ẩm. Hệ thống được bố trí trong cùng một vỏ rất gọn nhẹ,
một số máy được tách ra riêng thành hai mảng:
+ Phần lắp trong không gian điều hòa về cơ bản gồm dàn lạnh và ống tiết lưu.
+ Phần lắp ở ngoài trời gồm máy nén, dàn nóng và quạt dàn nóng.

Máy điều hòa tách không có ống gió Máy điều hòa loại tách có ống gió
Hình 2.3. Máy điều hòa không khí loại tổ hợp gọn
13

2.1.4. Hệ thống điều hòa nguyên cụm
Gồm có hai loại là máy điều hòa lắp mái và máy điều hòa nguyên cụm giải
nhiệt nước, máy điều hòa nguyên cụm là máy có năng suất lạnh trung bình và lớn.
Dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp. Máy được bố trí phân phối gió và ống gió hồi.
Đặc điểm của máy điều hòa lắp mái là máy được lắp trên mái nhà cao, thông
thoáng nên dàn ngưng làm mát bằng gió và cụm dàn lạnh, cụm dàn nóng được gắn
liền với nhau thành một khối duy nhất.
Đặc điểm của máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước là bình ngưng rất gọn
nhẹ, không chiếm diện tích và thể tích lắp đặt lớn như dàn ngưng giải nhiệt gió nên
bình ngưng, máy nén và dàn bay hơi được bố trí thành một tổ hợp hoàn chỉnh.
Loại máy này có công suất tới 370 kW và chủ yếu dùng cho điều hòa thương
nghiệp và công nghiệp.
* Ưu điểm:
- Máy điều hòa lắp mái và máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước 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, máy gọn nhẹ chỉ cần lắp đặt với hệ thống ống gió (nếu cần) và
hệ thống nước làm mát là máy sẵn sàng hoạt động được.
- Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên ngành lạnh, vận hành bảo

dưỡng và vận chuyển dễ dàng.
- Có cửa lấy gió tươi.
* Nhược điểm:
Do hệ thống có ống gió nên sẽ bị gây tiếng ồn từ quạt cao áp và tiếng ồn từ
máy nén đặt trong cụm máy.
Qua cách phân tích hệ thống cấu tạo, cách lắp đặt và vận hành ta thấy máy
điều hòa lắp mái và máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước thích hợp với các
phân xưởng sản xuất (sợi, dệt…) và các nhà hàng siêu thị, hội trường chấp nhận độ
ồn cao. Nếu dùng cho điều hòa tiện nghi thì phải có buồng cách âm cho cả ống gió
cấp và gió hồi, ống gió thải.
14

2.1.5. Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV
Các hệ thống điều hòa không khí thông thường đều phải tuân theo những qui
định nghiêm ngặt về độ cao đặt máy, do đó bị hạn chế nhiều về khả năng bố trí máy
trên nóc các nhà cao tầng. Mặt khác, việc lắp đặt các máy cục bộ với số lượng lớn
các dàn để ngoài sẽ gây ảnh hưởng tới cảnh quan kiến trúc và khó khăn khi bảo trì
sửa chữa. Do vậy việc xuất hiện chủng loại máy cho phép bố trí dàn nóng ngoài và
dàn lạnh trong đặt cách xa nhau.

Hình 2.4. Sơ đồ điều hòa không khí VRV
Do các hệ thống ống gió CAV (Constant Air Volume) và VAV (Variable Air
Volume) (hệ thống ống gió lưu lượng thay đổi và hệ thống ống gió lưu lượng không
đổi) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều
không gian, diện tích lắp đặt và vật liệu làm đường ống. Nên người ta đã đưa ra giải
pháp VRV (Variable Refrigerant Volume) là điều chỉnh năng suất lạnh qua việc
điều chỉnh lưu lượng môi chất. Máy điều hòa VRV chủ yếu sử dụng cho điều hòa
tiện nghi, sau đây là đặc điểm của máy điều hòa VRV để so sánh với các hệ thống khác.
- Tổ ngưng tụ có hai hoặc nhiều máy nén trong đó có máy nén điều chỉnh năng
suất lạnh theo kiểu on – off còn máy khác điều chỉnh bậc theo kiểu biến tần nên số

15

bậc điều chỉnh từ 0 đến 100% gồm 21 bậc, đảm bảo tiết kiệm năng lượng hiệu quả
kinh tế cao.
- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu, từng
vùng, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm.
- Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các
mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau nhỏ từ 7 kW đến hàng ngàn kW,
thích hợp cho các tòa nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn 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 đến 50m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới 15m,
đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa nhất tới 100 m
tạo điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng trong các tòa nhà cao tầng văn phòng
khách sạn mà trước đây chỉ có hệ thống trung tâm nước đảm nhiệm.
- Do đường ống dẫn gas dài, năng suất lạnh giảm nên người ta đã dùng máy
biến tần để điều chỉnh năng suất lạnh, làm cho hệ thống không những được cải thiện
mà còn vượt nhiều hệ máy thông dụng.
- Độ tin cậy cao: do các chi tiết lắp ráp được chế tạo tại nhà máy chất lượng cao.
- Khả năng bảo dưỡng và sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các
thiết bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dung, cũng như sự kết nối để phát hiện hư
hỏng tại trung tâm qua internet.
- So với hệ thống trung tâm nước, hệ VRV rất gọn nhẹ vì cụm giàn nóng bố trí
trên tầng thượng hoặc bên sườn tòa nhà, còn đường ống dẫn môi chất lạnh có kích
thước nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống gió.
- Hệ VRV có nhiều kiểu dàn lạnh khác nhau (loại đặt sàn, tủ tường, treo
tường, giấu trần cassette, giấu trần cassette một - hai và nhiều cửa thổi giấu trần có
ống gió) rất đa dạng và phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu khác nhau,
đáp ứng thẩm mỹ đa dạng với các kiểu kiến trúc công trình khác nhau.
- Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm cùng một hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặc
thu hồi nhiệt hiệu suất cao.

16

- Giống như máy điều hòa 02 cụm, máy VRV có nhược điểm là không lấy
được gió tươi nên người ta đã thiết kế thiết bị hồi nhiệt lấy gió tươi đi kèm rất hiệu
quả. Thiết bị hồi nhiệt này không những hạ nhiệt độ mà còn hạ được độ ẩm của gió
tươi đưa vào.
* Ưu điểm:
- Khả năng điều chỉnh công suất lớn dựa trên cơ sở điều chỉnh bằng biến tần.
- Hệ thống VRV sử dụng việc thay đổi lưu lượng môi chất trong hệ thống
thông qua điều chỉnh tần số điện của máy nén do đó đạt được hiệu quả cao khi hoạt động.
- Hệ cho phép điều khiển riêng biệt từng cụm máy trong hệ thống, do đó giảm
được chi phí vận hành.
- Hệ thống VRV không cần máy dự trữ, hệ thống vẫn làm việc bình thường trong
các trường hợp một trong các cụm máy bị hỏng, do đó giảm một phần chi phí đầu tư.
- Vận hành ở khoảng nhiệt độ rất rộng.
- Một số loại có thể khởi động tuần tự.
- Hệ thống ống REFNET đơn giản cho phép giảm công việc nối ống và làm
tăng độ tin cậy của hệ thống. Do có nhiều cách thức phân nhánh ống khác nhau nên
hệ thống có khả năng đáp ứng được những thiết kế rất khác nhau.
- Nhờ việc sử dụng hệ thống tập trung nên giảm được chi phí thiết bị cũng như
chi phí lắp đặt, đồng thời việc kiểm tra giám sát, vận hành được dễ dàng hơn.
*Nhược điểm:
- Hệ thống VRV thi công lắp đặt đòi hỏi công nhân có trình độ kỹ thuật.
- Vốn đầu tư ban đầu cao nên chủ yếu phục vụ cho điều hòa tiện nghi yêu
cầu chất lượng cao.
- Do sử dụng môi chất lạnh Freon nên khả năng đảm bảo cho con người và
môi trường không cao.
2.1.6. Hệ thống điều hòa trung tâm nước
Là một dạng của hệ thống điều hòa không khí gián tiếp, trong đó đầu tiên
môi chất lạnh trong thiết bị bay hơi của máy lạnh làm lạnh nước (chất tải lạnh), sau

đó nước sẽ làm lạnh không khí trong phòng cần điều hòa bằng các thiết bị trao đổi
nhiệt như AHU (Air Handing Unit), FCU (Fan Coil Unit) hoặc là buồng phun. Vậy
ở đây môi chất lạnh không làm lạnh trực tiếp không khí như hệ trực tiếp mà thông
qua chất tải lạnh là nước.
17

Hệ thống điều hòa trung tâm nước sử dụng nước lạnh 7
0
C để làm lạnh không
khí gián tiếp qua các dàn trao đổi nhiệt FCU, AHU, PAU.
Hệ thống điều hòa trung tâm nước chủ yếu gồm:
- Máy làm lạnh nước (Warter Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh thường
từ 12
0
C xuống 7
0
C.
- Hệ thống ống dẫn nước lạnh.
- Hệ thống nước giải nhiệt.
- Nguồn nhiệt được sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đông
thường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở ở các FCU cung cấp.
- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằng nước nóng
FCU (Fan Coil Unit) hoặc AHU (Air Handling Unit).
- 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 xử lý không khí
- Hệ thống tự điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi
và phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh, điều khiển cũng như báo hiệu và
bảo vệ toàn bộ hệ thống.

Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống trung tâm với chiller giải nhiệt nước
18

Trong hệ thống chiller thì cụm máy chiller gồm 2 loại là giải nhiệt bằng nước
và giải nhiệt bằng không khí (gió):
 Máy làm lạnh nước giải nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí ở
dưới tầng hầm hoặc tầng trệt, tháp giải nhiệt đặt trên tầng thượng. Với hệ thống
trung tâm nước giải nhiệt nước thì hệ thống có thêm bơm, tháp giải nhiệt, đường
ống nước. Với loại này, lưu lượng nước cần cho giải nhiệt lớn, để tiết kiệm ta sử
dụng nước tuần hoàn.
 Máy làm lạnh giải nhiệt gió thường được đặt trên tầng thượng. Loại này,
có dàn ngưng làm mát bằng không khí. Do khả năng trao đổi nhiệt của dàn ngưng
giải nhiệt gió kém nên diện tích của dàn lớn. Với loại này không cần nước làm mát
nên giảm được toàn bộ hệ thống làm mát: bơm, đường ống, tháp giải nhiệt. Diện
tích lắp đặt máy ít, nhưng vì giải nhiệt kém nên nhiệt độ ngưng tụ cao dẫn đến công
nén cao và tiêu tốn điện năng cao.

Hình 2.6. Cụm máy chiller giải nhiệt gió
Nước được làm lạnh trong bình bay hơi xuống 7
0
C rồi được bơm nước lạnh
đưa đến các dàn trao đổi nhiệt FCU hoặc AHU. Ở đây nước thu nhiệt của không khí
nóng trong phòng nóng lên đến 12
0
C và lại được bơm hút đẩy về bình bay hơi để tái
làm lạnh xuống 7
0
C khép kín vòng tuần hoàn nước lạnh. Đối với hệ thống lạnh kín
(không có giàn phun) cần phải có thêm bình giãn nở khi thay đổi nhiệt độ.