Tính toán và thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho công trình Nha Trang Palace Hotel

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
-  -





LÊ NGỌC MINH



TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
VRV CHO CÔNG TRÌNH NHA TRANG PALACE HOTEL


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(CHUYÊN NGÀNH: NHIỆT LẠNH)


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TS. TRẦN DANH GIANG




Nha Trang, tháng 6 Năm 2014
i
LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án này là hoàn toàn do em tự lập tính toán và thiết kế
dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Trần Danh Giang, sự giúp đỡ của các Thầy
cô trong bộ môn Công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh và một số cán bộ kỹ thuật của
Công ty Cổ Phần KT-XD-TM Việt Can, nơi em thực tập.
Trong đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được liệt kê trong mục Tài liệu
tham khảo, và bản vẽ thi công xây dựng của công trình ngoài ra không có tài liệu
nào khác.
Em xin cam đoan những điều trên là hoàn toàn chính xác, nếu sai em xin chịu
trách nhiệm.

Sinh viên thực hiện
Lê Ngọc Minh















ii
LỜI CẢM ƠN

Sau bốn năm học tại trường Đại học Nha Trang, đến nay em đang ở trong giai
đoạn cuối của chương trình đào tạo tại nhà trường và hoàn thành đồ án tốt nghiệp
đại học.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng quý giá
từ ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí đã tạo điều kiện hết sức thuận lợi, cùng sự chỉ bảo,
sẵn sàng giúp đỡ của các Thầy Cô trong bộ môn Kỹ thuật Nhiệt-Lạnh.
Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban
chủ nhiệm Khoa Cơ Khí cùng toàn thể các Thầy, Cô giáo đã tham gia giảng dạy em
trong suốt bốn năm qua.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, lời biết ơn sâu sắc tới Thầy Trần Danh
Giang đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em
hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới Cha, Mẹ, các Anh, Chị, và tất cả những người bạn
đã giúp đỡ em trong suốt chặng đường học tập củng như suốt thời gian làm đề tài
tốt nghiệp, đã cho em động lực để hoàn thành khoá học và đề tài tốt nghiệp của
mình.
Em xin chân thành cảm ơn !






iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH ix
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2
1.1. Khái quát về điều hòa không khí. 2
1.2. Sự hình thành và phát triển 2
1.3. Lịch sử ra đời và phát triển điều hòa không khí tại Việt Nam. 3
1.4. Mục đích ý nghĩa của điều hoà không khí. 3
CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ 4
2.1. Phân tích đặc điểm các hệ thống điều hòa không khí hiện nay 4
2.1.1. Hệ thống điều hòa cục bộ 4
2.1.2. Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 6
2.1.3. Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Chiller 8
2.2. Phân tích đặc điểm công trình công trình. 11
2.2.1. Phân tích đặc điểm công trình 11
2.2.2. Lựa chọn phương án thiết kế 14
2.3. Chọn các thông số thiết kế cho hệ thống điều hòa không khí 17
2.3.1. Các thông số thiết kế trong nhà 17
2.3.2. Thông số thiết kế của môi trường bên ngoài 18
CHƯƠNG 3. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT VÀ TÍNH CHỌN MÁY MÓC
THIẾT BỊ 21
3.1. Phương pháp tính toán và thiết kế được lựa chọn 21
iv
3.1.1. Tính nhiệt tải công trình theo phương pháp Carrier 21
3.1.2. Chọn máy và các thiết bị điều hòa không khí 22
3.1.3. Chọn phương pháp thiết kế hệ thống đường ống gió cấp, gió thải và
thông gió 23
3.2. Tính toán nhiệt thải cho công trình điều hòa không khí 24
3.2.1. Tính tổn thất do bức xạ qua kính Q
11

24
3.2.2. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q
2
31
3.2.3. Nhiệt tỏa ra do máy móc thiết bị Q
3
38
3.2.4. Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q
4
40
3.2.5. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q
N
41
3.2.6. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt mang vào Q
5
42
3.2.7. Các nguồn nhiệt khác 43
3.2.8. Tính toán phụ tải chọn thiết bị 43
3.3. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí 43
3.3.1. Thành lập sơ đồ điều hòa không khí 43
3.3.2. Tính toán sơ đồ điều hòa không khí 46
3.4. Chọn máy và thiết bị lạnh 50
3.4.1. Chọn máy 50
3.4.2. Chọn thiết bị lạnh 51
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GIÓ CẤP, GIÓ THẢI
VÀ THÔNG GIÓ 57
4.1. Hệ thống đường ống thông gió 57
4.2. Tính toán đường ống gió cấp 57
4.3. Tính toán đường ống gió tươi 60
4.3.1. Tốc độ không khí đi trong ống 60

4.3.2. Tính tiết diên đường ống 61
4.3.3. Tính tổn thất áp suất trên đường ống 64
4.3.4. Chọn quạt 69
4.4. Tính toán đường ống gió thải nhà vệ sinh 72
v
4.4.1. Tính tiết diên đường ống 72
4.4.2. Tính tổn thất áp suất trên đường ống 75
4.4.3. Chọn quạt hút 77
4.5. Tính thông gió cho tầng hầm 78
4.5.1. Tính tiết diên đường ống 78
4.5.2. Tính tổn thất áp suất trên đường ống và chọn quạt 80
4.6. Tính toán tăng áp cầu thang 83
4.6.1. Tính toán tăng áp cầu thang phía Nam tòa nhà 85
4.6.2. Tính chọn kích thước miện thổi 85
4.6.3. Chọn quạt hút 86
4.6.4. Tính kích thước đường ống 87
CHƯƠNG 5. CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 88
5.1. Hệ thống điện động lực 95

5.2. Hệ thống điện điều khiển 95

KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO 100
PHỤ LỤC



vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam.

ĐHKK: Điều Hòa Không Khí.
VRV: Hệ thống thay đổi lưu lượng môi chất lạnh (Variable Refrigerant Volume).
CAV: Hệ thống ống gió lưu lượng không đổi (Constant Air volume).
VAV: Hệ thống ống gió lưu lượng thay đổi (Variable Air Volume).
VCD: Bộ điều chỉnh lưu lượng (Volume control Damper).
FCU: Fan Coil Unit.
AHU: Air Handling Unit.
VSD: Bộ biến tần thay đổi tốc độ theo tín hiệu chênh áp.
SAG: Miệng gió 01 nang (Single Air Grille).
DAG: Miệng gió 02 nang (Double Air Grille).
EAG: Miệng gió sọt trứng (Egg Air Grille).
CSL: Công suất lạnh.

vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Tổ chức bên trong công trình. 12
Bảng 2.2. So sánh hai hệ thống điều hòa không khí VRV và Chiller 14
Bảng 2.3. Thông số vi khí hậu thích ứng với các trạng thái lao động. 17
Bảng 2.4. Gió tươi và hệ số thay đổi không khí 18
Bảng 2.5. Độ ồn cho phép theo tiêu chuẩn Đức 18
Bảng 2.6. Các thông số thiết kế ngoài nhà theo điều hòa cấp III 19
Bảng 2.7. Thông số thiết kế trong và ngoài nhà. 20
Bảng 3.1. Nhiệt bức xạ qua kính lớn nhất của các hướng 25
Bảng 3.2. Các thông số của kính 26
Bảng 3.3. Các thông số của màn che. 26
Bảng 3.4. Thông số diện tích kính tầng 10 27
Bảng 3.5. Bức xạ mặt trời theo 2 hướng khác nhau vào phòng 10-01. 29
Bảng 3.6. Thông số vật liệu xây tường 35
Bảng 3.7. Các loại dàn lạnh được sử dụng 50
Bảng 3.8. Chi tiết các dàn nóng được chọn 51

Bảng 3.9. REFNET cho đường ống rẽ nhánh đầu tiên. 52
Bảng 3.10. REFNET cho đường ống nhánh 52
Bảng 3.11. Kích cỡ ống đồng kết nối giữa bộ chia gas dàn lạnh. 53
Bảng 3.12. Kích cỡ ống đồng giữa các bộ chia gas. 53
Bảng 3.13. Kích cỡ ống đồng kết nối với dàn nóng 54
Bảng 3.14. Kích cỡ ống nước ngưng theo phương nằm ngang 55
Bảng 3.15. Kích cỡ ống nước ngưng theo phương thẳng đứng 56
Bảng 4.1. Kích thước đường ống gió nhà hàng âu 200 chỗ. 60
Bảng 4.2. Kích thước của đường ống cấp gió tươi tầng 12 64
Bảng 4.3. Tổn thất cục bộ trên đường ống gió tươi tầng 12 68
Bảng 4.4. Kích thước của đường ống gió thải tầng 12. 75
Bảng 4.5. Kích thước ống gió thải tầng hầm 79
viii
Bảng 4.6. Tổn thất áp suất qua co 90
o
trên đường ống gió thải tầng hầm 81
Bảng 4.7. Tổn thất áp suất qua côn giảm trên đường ống gió thải tầng hầm 82

ix
DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Máy điều hòa cửa sổ 4
Hình 2.2. Máy điều hòa 2 cụm 5
Hình 2.3. Máy điều hòa nhiều cụm 5
Hình 2.4. Máy làm lạnh nước Water Chiller 8
Hình 2.5. Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió của hãng HITACHI 10
Hình 2.6. Phối cảnh công trình Nha Trang Palace Hotel 11
Hình 2.7. Nhiệt độ được chọn theo các cấp điều hòa 19
Hình 3.1. Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo Carrier 22
Hình 3.2. Kết cấu xây dựng của mái 32
Hình 3.3. Hình vẽ kết cấu của tường 35
Hình 3.4. Nguyên lý sơ đồ tuần hoàn 1 cấp. 44
Hình 3.5. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp biểu diễn trên ẩm đồ 45
Hình 3.6. Phần mềm chọn bộ chia ga và kích thước ống đồng. 54
Hình 4.1. Sơ đồ đường ống dẫn gió lạnh từ dàn lạnh tới các miệng thổi 58
Hình 4.2. Sơ đồ cấp gió tươi cho các dàn lạnh tầng 12. 61
Hình 4.3. Tê 90
0
66

Hình 4.4. Loại côn giảm. 67
Hình 4.5. Co 90
0
tiết diện hình chữ nhật 68
Hình 4.6. Đồ thị đặc tính của quạt. 69
Hình 4.7. Sơ đồ ống gió thải tầng 12. 73
Hình 4.8. Hệ thống gió thải tầng hầm 78
Hình 5.1. Phân phối hệ thống điện động lực theo sơ đồ hình tia 89
Hình 5.2. Phân phối hệ thống điện động lực theo sơ đồ dạng trục chính 90
Hình 5.3. Bộ điều khiển từ xa có dây 95
Hình 5.4. Hệ thống quản lý thông minh Intelligent Manager III 96
Hình 5.5. Bộ DAM602B51 97
1


LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thế giới nói chung và Việt Nam
nói riêng, cũng như sự biến đổi khí hậu hiện nay, điều hòa không khí đã trở thành
một trong những lĩnh vực đang được quan tâm, đầu tư và phát triển. Điều hòa
không khí không thể thiếu trong các ngành như: công nghệ chế biến thủy sản, y tế,
dệt may, công nghệ sinh học,…khách sạn, siêu thị, các dịch vụ du lịch, văn hóa, thể
thao, nó đã trở nên quen thuộc trong đời sống của con người.
Do đặc điểm khí hậu nóng ẩm như ở nước ta, thì việc áp dụng kỹ thuật điều
hòa không khí vào phục vụ sản xuất và đời sống ở nước ta là hết sức quan trọng
trong xu thế hội nhập hiện nay.
Từ những lý do nêu trên, người kỹ sư nhiệt lạnh phải chú ý và quan tâm hàng
đầu đến công việc tính toán và thiết kế một hệ thống điều hoà không khí để làm sao
đáp ứng được những yêu cầu của người sử dụng, cũng như yêu cầu kỹ thuật, và phải
có hiệu quả kinh tế cao trong quá trình vận hành hệ thống. Sau thời gian đi thực tế

tại một số công trình điều hòa không khí ở thành phố Nha Trang kết hợp vận dụng
những kiến thức đã được học trên trường từ Thầy Cô, bạn bè Em đã được giao
nhiệm vụ là: “Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho công trình
Nha Trang PALACE Hotel, số 09-Yersin-Tp. Nha Trang, Khánh Hòa.”
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên bản thân em còn thiếu kinh nghiệm,
còn hạn chế về chuyên môn và kiến thức thực tế nên trong quá trình hoàn thành đồ
án không thể tránh khỏi sự thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự góp ý của quý
thầy cô và bạn bè, để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ kỹ thuật
nhiệt - lạnh, đặc biệt là thầy Trần Danh Giang đã tận tình giúp đỡ em trong suốt
thời gian vừa qua.
Sinh viên thực hiện
Lê Ngọc Minh
2




1.1. Khái niệm hệ thống điều hòa không khí.
Điều hòa không khí là quá trình xử lý không khí trong đó các thông số về
nhiệt độ, độ ẩm tương đối, sự tuần hoàn, lưu thông, phân phối không khí, độ sạch
bụi cũng như các tạp chất hóa học, tiếng ồn…. được điều chỉnh trong phạm vi cho
trước theo yêu cầu của không gian cần điều hòa mà không phụ thuộc vào các điều
kiện thời tiết đang diễn ra ở bên ngoài không gian đó.
1.2. Sự hình thành và phát triển.
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. Mãi đến năm 1845, một Bác sĩ người Mỹ tên John Gorrie đã chế tạo ra

máy nén khí đầu tiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông. Chính sự
kiện này đã làm ông nổi tiếng và đi vào lịch sử của ngành kỹ thuật điều hòa không
khí. Từ đó khái niệm về điều hòa không khí được hình thành và ngày càng nhiều
công trình nghiên cứu, tìm hiểu về điều hòa không khí và ứng dụng của nó trong đời
sống. Bởi vậy ngành kỹ thuật điều hòa không khí ngày càng được hoàn thiện và
phát triển mạnh mẽ cho đến ngày nay nó đã trở thành một bộ phận không thể thiếu
đối với cuộc sống con người. Sự có mặt của điều hòa không khí và chất lượng của
nó đã trở thành một tiêu chí để đánh giá mức độ hiện đại và chất lượng của một
công trình cũng như của cuộc sống ngày nay.


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ.

3


1.3. Lịch sử phát triển ở Việt Nam.
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, đặc 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
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.
1.4. Mục đích - ý nghĩa của điều hòa không khí.
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, tạo ra cảm giác thỏa mái sảng khoái
cho con người.
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. 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.

4




2.1. Phân tích đặc điểm các hệ thống điều hòa không khí hiện nay.
2.1.1. Hệ thống điều hòa cục bộ.
2.1.1.1. Máy điều hoà cửa sổ.
Máy điều hoà cửa sổ là loại 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, điều
chỉnh tự động, phin lọc gió, khử mùi của gió tươi cũng như các thiết bị phụ khác
được lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ. Năng suất lạnh dưới 24000 Btu/h và thường
chia ra 5 loại 6, 9, 12, 18 và 24 ngàn Btu/h. Máy được lắp đặt ngay trên tường ngăn

cách giữa không gian cần điều hòa và bên ngoài. Máy điều hòa cửa sổ thường được
chế tạo có hình dạng như hình 2.1.

Hình 2.1. Máy điều hòa cửa sổ



Chương 2.

KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH CẦN ĐIỀU
HÒA, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.

5


2.1.1.2. Máy điều hoà tách.
a. Máy điều hoà hai cụm.
Máy điều hoà hai cụm là loại máy có một dàn nóng và một dàn lạnh. Cụm dàn
lạnh được đặt ở trong nhà bao gồm dàn lạnh, bảng mạch điều khiển và quạt. Cụm
dàn nóng được đặt ở ngoài trời bao gồm máy nén, và quạt giải nhiệt. Hai cụm được
nối với nhau bằng các đường ống gas đi và về. Máy điều hòa hai cụm được thể hiện
trên hình 2.2.

Hình 2.2. Máy điều hòa 2 cụm
b. Máy điều hoà nhiều cụm.
Máy điều hoà nhiều cụm là máy điều hoà có một dàn nóng với nhiều dàn lạnh
bố trí cho các phòng khác nhau. Các loại dàn lạnh cho máy điều hoà nhiều cụm rất
đa dạng, từ loại treo tường truyền thống đến loại treo trần, treo trên sàn, giấu trần có
hoặc không có ống gió, năng suất lạnh của các dàn lạnh thông thường từ 2,5 đến 6
thậm chí 7 kW. Hệ thống điều hòa nhiều cụm được thể hiện trên hình 2.3.

Hình 2.3. Máy điều hòa nhiều cụm
6


2.1.2. Hệ thống điều hoà (tổ hợp) gọn.
2.1.2.1. Máy điều hoà hai cụm không ống gió.
Máy điều hoà hai cụm không ống gió là máy điều hoà không khí không được
phép lắp thêm ống gió vì quạt dàn bay hơi có cột áp nhỏ. Có thể nói, nhiều máy
điều hoà hai cụm của hệ thống điều hoà gọn và của hệ thống điều hoà cục bộ chỉ
khác nhau về cỡ máy hay năng suất lạnh, do đó kết cấu của cụm dàn nóng và dàn
lạnh đôi khi cũng có nhiều kiểu dáng hơn.
Máy điều hoà kiểu tủ thường sử dụng cho các hội trường, nhà khách, nhà
hàng, văn phòng tương đối rộng. Dàn bay hơi với quạt gió thổi tự do, không có ống
gió, năng suất lạnh đến 14 kW hay 48000 Btu/h.
2.1.2.2. Máy điều hoà hai cụm có ống gió.
Máy điều hoà hai cụm có ống gió thường được gọi là máy điều hoà hai cụm
thương nghiệp, năng suất lạnh từ 36000 đến 240000 Btu/h. Dàn lạnh được bố trí
quạt ly tâm cột áp cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong
phòng rộng hoặc đưa gió đi xa phân phối cho nhiều phòng khác nhau.
2.1.2.3. Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa.
Đại bộ phận các máy điều hoà tách có máy nén bố trí chung với cụm dàn
nóng. Nhưng trong một số trường hợp, máy nén lại nằm trong cụm dàn lạnh.
Trường hợp này người ta gọi là máy điều hoà có dàn ngưng đặt xa.
Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa cũng có chung các ưu nhược điểm của máy
điều hoà tách. Tuy nhiên do đặc điểm máy nén bố trí ở cụm dàn lạnh nên độ ồn
trong nhà cao. Chính vì lý do đó, máy điều hoà dàn ngưng đặt xa không thích hợp
cho điều hoà tiện nghi. Chỉ nên sử dụng loại máy này cho điều hoà công nghệ hoặc
thương nghiệp trong các phân xưởng hoặc cửa hàng, những nơi chấp nhận được
tiếng ồn của nó.

2.1.2.4. Máy điều hoà lắp mái.
Máy điều hoà lắp mái là máy điều hoà nguyên cụm có năng suất lạnh trung
bình và lớn, chủ yếu dùng trong thương nghiệp và công nghiệp. Cụm dàn nóng và
dàn lạnh được gắn liền với nhau thành một khối duy nhất.
7


Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao, máy được bố trí ống phân phối
gió lạnh và ống gió hồi có thể dẫn gió đi xa. Ngoài khả năng lắp đặt máy trên mái
bằng của phòng điều hoà còn có khả năng lắp máy ở ban công hoặc mái hiên hoặc
giá chìa sau đó bố trí đường ống gió cấp và gió hồi hợp lý và đúng kỹ thuật, mỹ
thuật là được.
Các máy điều hoà lắp mái có giá thành thấp, vận hành đơn giản, độ bền cao,
nhưng chạy hơi ồn. Các đoạn ống gió lộ thiên cần được bọc kim loại chống mưa
nắng để giảm tổn thất nhiệt và bảo đảm tuổi thọ của máy.
2.1.2.5. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước.
Do bình ngưng giải nhiệt nước rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thể tích
lắp đặt lớn như bình ngưng giải nhiệt gió nên thường được bố trí cùng với máy nén
và dàn bay hơi thành một tổ hợp hoàn chỉnh dạng tủ. Phía trên dàn bay hơi là quạt
ly tâm, do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường đi kèm tháp giải nhiệt và
bơm nước.
Một số ưu điểm:
- Độ tin cậy cao, giá thành rẻ, gọn nhẹ, tuổi thọ và mức độ tự động cao.
- Lắp đặt nhanh chóng, vận hành kinh tế trong điều kiện tải thay đổi.
- Có cửa lấy gió tươi, bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất, các nhà
hàng, siêu thị nơi chấp nhận độ ồn cao.
2.1.2.6. Máy điều hoà VRV.
Máy điều hòa VRV là loại máy điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh
lưu lượng môi chất nhờ vào việc sư dụng máy nén biến tần, làm cho hệ số lạnh
không những được cải thiện mà còn vượt nhiều hệ máy thông dụng. Đây là loại máy

thích hợp cho các tòa nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn. Một số đặc điểm
nổi bật của hệ VRV được nêu ra dưới đây:
- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết
nối trong mạng điều khiển.
- Các máy VRV có dải công suất rộng và hợp lý lắp ghép với nhau thành các
mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ 5HP đến 54HP
8


- Không cần thiết phải có máy dự trữ hệ vẫn tiếp tục vận hành trong trường
hợp một trong các cụm máy hư hỏng do đó giảm chi phí đầu tư, hệ làm việc ở
khoảng nhiệt độ rất rộng.
- VRV đã giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén, điều đó được thể hiện là:
Cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn dàn lạnh đến 90 m, chiều dài đường ống tương
đương tối đa lên đến 190 m, tổng chiều dài đường ống tối đa là 1000 m. Chênh lệch
chiều cao giữa các dàn lạnh tối đa là 15 m.
2.1.3. Hệ thống điều hoà trung tâm nước.

Hình 2.4. Máy làm lạnh nước Water Chiller
Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh từ máy lạnh
trung tâm để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU
Ưu điểm:
- Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò
rỉ môi chất lạnh ra ngoài vì nước hoàn toàn không độc hại.
- Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng
rẽ, ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất.
9


- Thích hợp cho các toà nhà như các 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.
- Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về
độ sạch bụi bẩn, tạp chất hoá chất và mùi, …
- Ít phải bảo dưỡng, sửa chữa, …
- Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế.
- So với hệ thống điều hoà VRV, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơn
nhiều nên rất dễ kiểm soát.
Nhược điểm:
- Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất exergy lớn.
- Cần phải bố trí 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 đọng ẩm vì độ ẩm ở Việt Nam quá cao.
- Lắp đặt khó khăn.
- Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề.
- Cần định kỳ sửa chữa bảo dưỡng máy lạnh và các dàn FCU
- Bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điều hoà trung tâm nước là máy làm
lạnh nước.
2.1.3.1. Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước (Water Cooled Water Chiller).
Máy là một tổ hợp hoàn chỉnh nguyên cụm, căn cứ vào chu trình lạnh có thể
phân ra máy làm lạnh nước dùng máy nén cơ, dùng máy nén ejectơ hoặc máy lạnh
hấp thụ. Để tiết kiệm nước giải nhiệt người ta sử dụng nước tuần hoàn với bơm và
tháp giải nhiệt.
Việc lắp nhiều máy nén trong một cụm máy có ưu điểm:
- Dễ dàng điều chỉnh năng suất lạnh theo nhiều bậc.
- Trường hợp hỏng một máy vẫn có thể cho máy khác hoạt động trong khi tiến
hành sửa chữa máy hỏng.
10

- Các máy có thể khởi động từng chiếc tránh dòng khởi động quá lớn.
Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí
phía dưới tầng hầm hoặc tầng trệt, tháp giải nhiệt đặt trên tầng thượng.
2.1.3.2. Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió (Air Cooled Water Chiller).
Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió chỉ khác máy làm lạnh nước giải nhiệt nước
ở 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, cồng kềnh làm cho năng suất lạnh của
một tổ máy nhỏ hơn so với máy giải nhiệt nước. Máy nén thường là loại pittông,
môi chất là R22, R134a, R407C.
Kiểu giải nhiệt gió có ưu điểm là không cần nước làm mát nên giảm được toàn
bộ hệ thống nước làm mát như bơm, đường ống và tháp giải nhiệt.
Máy đặt trên mái cũng đỡ tốn diện tích sử dụng nhưng vì trao đổi nhiệt ở dàn
ngưng kém nên nhiệt độ ngưng tụ cao hơn dẫn đến công nén cao hơn và điện năng
tiêu thụ cao hơn cho một đơn vị lạnh so với máy làm mát bằng nước. Máy điều hòa
Air Cooled Water Chiller được thể hiện trên hình 2.5.


Hình 2.5. Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió của hãng HITACHI.




11


2.2. Phân tích đặc điểm công trình, lựa chọn phương án thiết kế.
2.2.1. Phân tích đặc điểm công trình.

Hình 2.6. Phối cảnh công trình Nha Trang Palace Hotel

 Công trình: Nha Trang Palace Hotel.
 Chủ đầu tư: Công Ty Du lịch Thương mại Nha Trang.
 Địa chỉ: 09 – Yersin – Tp. Nha Trang, Khánh Hòa.
 Qui mô:
Công trình Nha Trang Palace Hotel là một tòa nhà lớn với kiến trúc hiện đại
bao gồm 17 tầng và 1 tầng hầm với 168 phỏng ngủ, cao trên 60m, được xây dựng
trên khuôn viên rộng khoảng 2600 m
2
, có chiều cao trung bình mỗi tầng là 4 m. Tòa
nhà có mặt tiền hướng Bắc, quay ra đường Yersin, hướng Tây quay ra đường Trần
Hưng Đạo, hướng Đông quay ra biển. Đây là công trình khách sạn với tiêu chuẩn 4
sao, một trong những khách sạn lớn của thành phố, làm cho cảnh quan của thành
12


phố biển thêm hiện đại và to đẹp hơn góp phần nâng cao văn hóa, văn minh và lịch
sự thể hiện quá trình phát triển của thành phố du lịch.
Tòa nhà được xây dựng bằng kết cấu bê tông dầm chịu lực vừng chắc, tường
bao được xây bởi lớp gạch thẻ dày khoảng 200 mm bên ngoài được chát 2 lớp vữa
dày 20 mm và bả matit rồi sơn màu lên. Các sàn trần đều được đổ bằng bê tông cốt
thép chịu lực, phía dưới trần 700 mm là một lớp trần giả bằng thạch cao. Tòa nhà có
tất cả 5 cầu thang, bao gồm 3 thang máy và 2 thang bộ chạy suốt từ tầng 1 đến tầng
mái.
 Tổ chức bên trong công trình:
Bảng 2.1. Tổ chức bên trong công trình.
Tầng Loại phòng
Số
Lượng

Hầm

Tài xế 2
Quầy vé 1
Thư giãn 1
Masage 10
Vip 3
Nhân Viên 1
Điều Khiển TT 1
Trệt
Nhà hàng Âu 200 chỗ 1
Khu vực đại sảnh 1
Lửng
P. Làm bánh 1
P. Kế toán 1
P. Hành chính 1
Phòng P.GĐ 2
Phòng GĐ 1
Phòng họp 3
1 Nhà hàng 500 chỗ + sân khấu 1
13


Sảnh Tiếp tân hướng dẫn 1
2
P. Hội nghị 250 chỗ + Tiếp tân 1
P. Hồ sơ in ấn 1
P. Hội nghị 60 chỗ 1
P. Hội nghị 80 chỗ 3
Sảnh giải lao 1
Café thư giãn 1
3-5

Phòng ngủ Vip 1
Phòng ngủ thường 16
6
Phòng ngủ Vip 2
Phòng ngủ thường 10
7
Phòng Gym 1
Phòng ngủ thường 10
8 Phòng ngủ thường 13
9
Bar 1
Phòng ngủ thường 11
10-14

Phòng ngủ thường 13

 Yêu cầu thiết kế:
- Kiểm soát và điều chỉnh các thông số nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, và độ trong
sạch của không khí.
- Tạo ra các vùng không khí đệm thích hợp ở sảnh, hành.
- Hút thải không khí từ các khu vệ sinh ra khỏi công trình.
- Hệ thống thông gió và điều hòa không khí không ảnh hưởng tới kiến trúc
công trình. Độ ồn do hệ thống gây ra ở mức độ cho phép.
- Thiết bị lạnh phải đảm bảo tính hiện đại, làm việc tin cậy, vận hành đơn giản
và thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa.
- Hệ thống có khả năng phục vụ độc lập theo yêu cầu sử dụng cho từng khu
vực.
14

- Công suất của hệ thống được tự động điều chỉnh theo tải nhiệt thực tế của toà
nhà tại từng thời điểm để nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống và giảm chi phí
vận hành.
- Hệ thống được thiết kế tuân theo các tiêu chuẩn và quy phạm về an toàn
phòng chống cháy.
- Cầu thang bộ cần phải được thiết theo đúng các tiêu chuẩn quy định đối với
nhà cao tầng. Ngoài ra phải thiết kế hệ thống thông gió điều áp và không bị tụ khói
ở buồng thang.
2.2.2. Lựa chọn phương án thiết kế.
Đối với công trình này ta chỉ có thể sử dụng một trong hai hệ thống điều hoà
không khí là VRV và trung tâm nước.
Bảng 2.2. So sánh hai hệ thống điều hòa không khí VRV và Chiller.
Nội dung Water Chiller VRV
Đặc điểm
máy nén.
Rất nhiều loại máy nén từ xoắn
ốc, pittông, trục vít đến tuabin.
Xoắn ốc, Rôto (biến tần hoặc kỹ
thuật số). Máy nén nhỏ, ít ồn, dễ
dàng thay thế, khi hư hỏng các
máy khác cùng dàn nóng hoặc ở
modul khác có thể hoạt động
thay thế tạm thời.
Hệ thống phụ
trợ.
Tháp giải nhiệt và hệ thống bơm
nước giải nhiệt.
Bình giản nở và hệ thống đường
ống, phụ kiện và bơm nước giải
nhiệt

Không có (VRV đơn giản hơn)
Phương án
sưởi ấm mùa
đông.
Nếu dùng tháp giải nhiệt thì mùa
đông phải dùng điện trở sưởi
hoặc dùng nồi hơi đun nước
Bơm nhiệt rất tiện lợi và hiệu
quả
15


nóng.
Nếu là Chiller giải nhiệt gió có
thể dùng bơm nhiệt.
Phòng máy Cần có phòng máy để đặt Chiller
và bơm nước các loại, phòng đặt
AHU…
Không cần phòng máy vì dàn
nóng có thể đặt trên tầng thượng
hoặc ban công
Công nhân
vận hành
Cần có một đội công nhân vận
hành, sửa chữa, bảo dưỡng
thường xuyên với trình độ cao vì
phải kết hợp giữa Chiller với hệ
thống tháp giải nhiệt, bơm nước
lạnh, vận hành lò hơi…
Không cần công nhân vận hành

vì hệ thống có thể làm việc hoàn
toàn tự động gần giống như máy
điều hòa hai cụm gia dụng.
Khả năng tự
động
Khó tự động hóa hơn vì phải kết
hợp giữa ba hệ thống là Chiller,
bơm tháp giải nhiệt và bơm nước
lạnh.
Rất cao vì chỉ có một hệ tuần
hoàn gas lạnh gần giống máy
điều hòa hai cụm gia dụng.
Khả năng
chạy giảm tải
Khó hơn vì hệ Chiller đa số là
được điều chỉnh năng suất lạnh
theo bậc và chỉ chạy hiệu quả ở
60 ÷ 100% tải, tuy nhiên hiện nay
đã có một số Chiller biến tần.
Rất dễ dàng và có thể điều chỉnh
được xuống 3 ÷ 10% năng suất
lạnh, hầu như không có tổn thất
năng lượng.
Khả năng
tính tiền điện
riêng biệt
Thường không thể tính tiền điện
riêng biệt cho các hộ riêng lẻ mà
chỉ có thể tính khoán theo m2 sử
dụng, rất thiệt thòi cho các hộ sử

dụng ít hoặc không sử dụng, dễ
dẫn đến tình trạng dùng tháo
Có thể tính tiền điện riêng biệt,
dễ dàng cho từng dàn lạnh riêng
rẻ.