Tính kiểm tra hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước cho 4 tầng Trung tâm thương mại (1, 2, 2A, 2B) Tòa nhà R6-Royal City

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
= = =







= = =




PHẠM TUẤN HOAN




TÍNH KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ
KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM NƯỚC CHO 4 TẦNG
TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI (1, 2, 2A, 2B)
TÒA NHÀ R6-ROYAL CITY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH









NHA TRANG - NĂM 2013



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
= = =








= = =




PHẠM TUẤN HOAN




TÍNH KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ
KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM NƯỚC CHO 4 TẦNG
TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI (1, 2, 2A, 2B)
TÒA NHÀ R6-ROYAL CITY







ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH



GVHD: GV. NGUYỄN VĂN TRÁNG

NHA TRANG - NĂM 2013
{ PAGE }


MỤC LỤC
Trang
{ TOC \o "1-4" \h \z \u }

{ PAGE }


Lời Nói Đầu

Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ và yêu cầu của sinh viên để kết thúc khoá học
trước khi tốt nghiệp ra trường, đồng thời nó cũng giúp cho sinh viên tổng kết được
những kiến thức đã học trong suốt quá trình học tập, cũng như phần nào xác định
được công việc mà mình sẽ làm trong tương lai khi tốt nghiệp ra trường.
Với đề tài “Tính kiểm tra hệ thống điều hoà không khí trung tâm nước
cho 4 tầng Trung tâm thương mại (1, 2, 2A, 2B) Tòa nhà R6-Royal City” sau
khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo
chịu trách nhiệm hướng dẫn về đề tài này đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích
và kinh nghiệm cho công việc tương lai sau này.
Nội dung đồ án này bao gồm có các chương:
Chương 1: Vai trò của điều hòa không khi.
Chương 2: Giới thiệu công trình, chọn thông số tính toán.
Chương 3: Tính cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm và kiểm tra đọng sương.
Chương 4: Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí.
Chương 5: Kiểm tra trạm lạnh đang sử dụng.
Chương 6: Tính toán kiểm tra hệ thống ống nước lạnh và ống cấp gió tươi.

Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nổ lực của bản thân cùng với sự hướng
dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Tráng cùng các thầy cô khác trong bộ môn đến
nay đồ án của em đã được hoàn thành. Trong cuốn thuyết minh này em đã cố gắng
trình bày một cách trọn vẹn và mạch lạc từ đầu đến cuối tuy nhiên vẫn còn vài sai
sót ,một phần do kiến thức còn hạn chế và tài liệu không đầy đủ nên không tránh
khỏi. Vì vậy em mong muốn có được sự chỉ bảo quí báu của thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn.

Nha Trang, tháng 6 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Phạm Tuấn Hoan

{ PAGE }


CHƯƠNG 1
VAI TRÒ CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước, ngành
điều hòa không khí cũng đã có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên
quen thuộc trong đời sống và sản xuất.
Việt Nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm. Vì vậy điều ống hòa
không khí và thông gió có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con người. Cùng
với sự phát triển như vũ bão của hoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật điều tiết
không khí cũng có những bước tiến đáng kể trong một vài thập kỷ qua. Đặc biệt ở
Việt Nam từ khi có chính sách mở cửa, các thiết bị điều hòa không khí đã được
nhập từ nhiều nước khác nhau với nhu cầu ngày càng tăng và cũng ngày càng hiện
đại hơn.
Ngày nay điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn
phòng, nhà hang, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao mà còn cả trong các

căn hộ, nhà ở, các phương tiện đi lại như ô tô, tàu hỏa, tàu thủy…
Điều hòa công nghệ trong những năm qua cũng đã hổ trợ đắc lực cho nhiều
ngành kinh tế, góp phần để nâng cao sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ như
trong các ngành sợi, dệt , chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, bưu điện, viễn thông,
máy tính, quang học, cơ khí chính xác, hóa học.
Môi trường không khí có ảnh hưởng rất lớn đến con người và các hoạt động
của chúng ta. Môi trường không khí tác động lên con người của và các quá trình sản
xuất thông qua nhiều nhân tố, trong đó các nhân tố sau đây ảnh hưởng nhiều nhất:
- Nhiệt độ không khí t,
o
C
- Độ ẩm tương đối { EMBED Equation.DSMT4 } ,%
- Tốc độ lưa chuyên của không khí , m/s
- Nồng độ bụi trong không khí N
bụi
, %
- Nồng độ các chất độc hại N
Z
, %
- Nồng độ ôxi và khí CO
2
trong không khí { EMBED Equation.DSMT4 },%
- Độ ồn L
p
, dB
1.1. ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN CON NGƯỜI.
{ PAGE }


1.1.1. Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người. Cơ thể con
người có nhiệt độ trung bình là t
ct
=37
o
C. Trong quá trình vận động cơ thể con
người luôn tỏa ra nhiệt lượng q
tỏa
. Lượng nhiệt do cơ thể tỏa ra phụ thuộc vào
cường độ vận động. Để duy trì thân nhiệt, cơ thể luôn trao đổi nhiệt với môi trường
theo hai hình thức sau.
- Truyền nhiệt từ cơ thể con người vào môi trường xung quanh theo ba
phương thức: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Trong đó chủ yếu là nhiệt lượng trao đổi
theo hình thức truyền nhiệt phụ thuộc vào độ chênh nhiệt độ giữa cơ thể và môi
trường xung quanh. Lượng nhiệt trao đổi này gọi là nhiệt hiện, kỹ hiệu q
h

- Tỏa ẩm: Tỏa ẩm có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ và khi nhiệt độ
môi trường càng cao thì cường độ tỏa ẩm càng lớn. Nhiệt năng của cơ thể được thải
ra ngoài cùng với hơi nước dưới dạng nhiệt ẩm, nên lượng nhiệt này được gọi là
nhiệt ẩm, ký hiệy q
w
.
Tổng nhiệt lượng truyền nhiệt và tỏa ẩm phải đảm bảo luôn bằng lượng nhiệt
do cơ thể sản sinh ra:
q
tỏa
=q
h
+ q

w
Nhiệt độ thích hợp nhất đối với con người nằm trong khoảng 22
0
C÷27
0
C [TL1 tr11].
1.1.2. Độ ẩm tương đối
Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng quyết định tới khả năng thoát mồ hôi vào trong
môi trường không khí xung quanh. Quá trình này chỉ có thể xary ra khi ϕ<100%.
Độ ẩm thấp thì khả năng thoát mồ hôi càng cao, cơ thể cảm thấy dễ chịu.
Độ ẩm thích hợp nhất đối với cơ thể con người nằm trong khoảng tương đối rộng
ϕ=50÷70%.
1.1.3. Tốc độ không khí
Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và
trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn cường độ trao
đổi nhiệt tăng lên.
{ PAGE }


Trong kỹ thuật ĐHKK người ta chỉ quan tâm tới tốc độ gió trong vùng làm
việc(từ sàn lên 2 m).
1.1.4. Nồng độ các chất độc hại
Khi trong không khí có các chất độc hại chiếm một tỷ lệ lớn có ảnh hưởng trực
tiếp đến sức khỏe của con người, các chất độc hại bao gồm các chất chủ yếu sau:
- Bụi: Bụi ảnh hưởng đến hệ hô hấp.
- Khí CO
2
,SO
2
: Khi nồng độ lớn gây nên cảm giác mệt mỏi. Khi nồng độ quá

lớn có thể dẫn đến ngạt thở.
- Các chất độc hại khác: Trong không khí có thể có lẫn các chất độc hại như
NH
3
, CL
2
………Là những chất rất có hại đến sức khỏe của con người.
1.1.5. Độ ồn
Độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế hệ thống điều
hòa không khí. Do đặc điểm của công trình (Trung tâm thương mại) nên theo [TL1
tr29] ta chọn dộ ồn cho phép 50dB.
1.2. PHÂN LOẠI
Có nhiều cách phân loại hệ thống ĐHKK vì chúng rất đa dạng và phong phú
nhằm đáp ứng nhiều ứng dụng của các ngành kinh tế. Tuy nhiên, có thể phân loại
theo một số đặc điểm sau:
1.2.1. Theo mức độ quan trọng: được chia làm 3 loại như sau
- Hệ thống điều hòa không khí cấp I: Là điều hòa tiện nghi có độ tin cậy cao
nhất, nó duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà ở mọi phạm vi biến thiên
nhiệt ẩm ngoài trời cả về mùa hè và mùa đông.
- Hệ thống điều hòa không khí cấp II: Là điều hòa tiện nghi có độ tin cậy trung
bình, nó duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không
quá 200h trong một năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè
và mùa đông.
- Hệ thống điều hòa không khí cấp III: Là điều hòa tiện nghi có mức độ tin cậy
thấp hơn cả, nó duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch
không quá 400h trong một năm.

{ PAGE }

1.2.2. Theo chức năng: cũng được chia làm 3 loại như sau
- Hệ thống điều hoà cục bộ: Là hệ thống nhỏ chỉ điều hòa không khí trong một
không gian hẹp, thường là một phòng. Kiểu điều hoà cục bộ trên thực tế chủ yếu sử
dụng các máy điều hoà dạng cửa sổ, máy điều hoà kiểu rời (2 mãnh) và máy điều
hoà ghép.
- Hệ thống điều hoà phân tán: Hệ thống điều hòa không khí mà khâu xử lý
nhiệt ẩm phân tán nhiều nơi. Có thể ví dụ hệ thống điều hoà không khí kiểu
khuyếch tán trên thực tế như hệ thống điều hoà kiểu VRV (Variable Refrigerant
Volume ) , kiểu làm lạnh bằng nước (Water chiller) hoặc kết hợp nhiều kiểu máy
khác nhau trong 1 công trình.
- Hệ thống điều hoà trung tâm: Hệ thống điều hoà trung tâm là hệ thống mà
khâu xử lý không khí thực hiện tại một trung tâm sau đó được dẫn theo hệ thống
kênh dẫn gió đến các hộ tiêu thụ. Hệ thống điều hoà trung tâm trên thực tế là máy
điều hoà dạng tủ, ở đó không khí được xử lý nhiệt ẩm tại tủ máy điều hoà rồi được
dẫn theo hệ thống kênh dẫn đến các phòng.
1.2.3. Theo đặc điểm của chất tải lạnh: có các loại như sau
- Hệ thống điều hòa không khí dùng trực tiếp tác nhân lạnh làm chất tải lạnh.
- Hệ thống điều hòa không khí dùng không khí làm chất tải lạnh.
- Hệ thống điều hòa không khí dùng nước làm chất tải lạnh.
-Hệ thống điều hòa không khí dùng không khí và nước làm chất tải lạnh.
1.2.4. Một số cách khác
- Theo tốc độ chuyển động của không khí: nếu tốc độ chuyển động của không
khí trong các kênh dẫn lớn hơn 12,7 m/s gọi là hệ thống tốc độ cao, nếu nhỏ hơn
12,7 m/s gọi là hệ thống tốc độ nhỏ.
- Theo số ống dẫn không khí: tùy theo số ống dẫn vào phòng mà có loại 1 ống,
2 ống và loại không có ống dẫn.
- Theo dạng máy lạnh và dạng năng lượng sử dụng: có các loại máy như sau
may nén hơi, Ejectơ, hấp thụ…

{ PAGE }


1.3. ĐẶC ĐIỂM VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG CÁC LOẠI HỆ THỐNG ĐHKK
1.3.1. Hệ thống kiểu cục bộ
Đây là hệ thống chỉ điều hòa không khí trong một phạm vi hẹp, thường chỉ
một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ.
- Máy điều hòa cửa sổ: được lắp đặt trên tường, nó là một tổ hợp máy lạnh
được lắp đặt hoàn chỉnh thành một khối tại nhà máy sản xuất. Trong khối này có
đầy đủ dàn nóng, dàn lạnh, máy nén, hệ thống đường ống gas, hệ thống điện. Máy
loại này có công suất nhỏ từ 7000 ÷ 24000 Btu/h.
Ưu điểm: nhỏ gọn, dễ lắp đặt, giá thành tính cho một đơn vị năng suất lạnh
thấp, chi phí đầu tư và vận hành thấp.
Nhược điểm: công suất thấp, không thích hợp cho các công trình lớn, không
sử dụng được cho các phòng nằm sâu trong công trình.
- Máy điều hòa kiểu rời: gồm hai cụm dàn nóng và dàn lạnh tách rời nhau.
Dàn lạnh có nhiều kiểu khác nhau: đặt sàn, treo tường, áp trần, giấu trần, cassette.
Ưu điểm: giá thành rẻ, dễ lắp đặt, thích hợp cho các phòng có không gian nhỏ hẹp.
Nhược điểm: công suất hạn chế (từ 9 ÷ 60 KBtu/h), độ dài đường ống và
chênh lệch độ cao giữa các dàn nóng và dàn lạnh bị hạn chế, không thích hợp cho
các công trình lớn.
- Máy điều hòa ghép: thực chất là máy điều hòa kiểu rời nhưng ở đây một dàn
nóng được sử dụng với từ 2 đến 4 dàn lạnh.
Máy điều hòa kiểu hai mảnh thổi tự do: đây là loại máy có công suất trung
bình từ 36 ÷ 100 KBtu/h.
Ưu điểm: gió lạnh tuần hoàn được thổi trực tiếp vào không gian điều hòa nên
tổn thất nhiệt thấp, chi phí không cao, độ ồn thấp.
1.3.2. Hệ thống kiểu phân tán
Máy điều hòa phân tán là máy điều hòa mà khâu xử lý không khí phân tán
nhiều nơi.

- Máy điều hòa không khí VRV: về cấu tạo cũng giống như máy hai mảnh
nhưng ở đây một dàn nóng được lắp với nhiều dàn lạnh khác nhau (từ 4 ÷ 16 dàn)
và chênh lệch độ cao giữa các dàn cũng như độ dài đường ống lớn hơn.
{ PAGE }


Ưu điểm: tổng công suất của các dàn lạnh thay đổi trong phạm vi từ 50 ÷
130% công suất của dàn nóng, chiều dài cho phép lớn (150m), độ cao chênh lệch
giữa các dàn lạnh và dàn nóng là 50m còn giữa các dàn lạnh là 15m, thích hợp cho
các tòa nhà cao tầng.
Nhược điểm: giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc chưa cao, số lượng dàn
lạnh bị hạn chế nên chỉ thích hợp cho các hệ thống có công suất vừa, giá thành đắt
nhất trong tất cả các hệ thống ĐHKK.
- Máy ĐHKK làm lạnh bằng nước ( water chiller ): là hệ thống ĐHKK trong
đó cụm máy lạnh không trực tiếp làm lạnh không khí mà làm lạnh nước, sau đó
nước theo hệ thống ống dẫn đi đến các FCU và AHU đặt ở trong phòng để xử lý
không khí.
Ưu điểm: công suất dao động lớn, hệ thống hoạt động ổn định, bền và tuổi thọ
cao, hệ thống có nhiều cấp giảm tải thích hợp cho các tòa nhà lớn và cao tầng.
Nhược điểm: phải có phòng máy riêng; phải có người chuyên trách phục vụ;
vận hành, bảo dưỡng tương đối phức tạp; tiêu thụ điện năng tính cho một đơn vị
năng suất lạnh cao.
1.3.3. Hệ thống kiểu tập trung
Đây là hệ thống ĐHKK mà nhiệt ẩm được xử lý ở một trung tâm rồi được các
kênh gió dẫn đến các phòng. Loại này lắp đặt và vận hành dễ dàng, khử ẩm và khử
bụi tốt thích hợp cho các công trình có đông người, giá thành nói chung không cao.
Nhược điểm: hệ thống kênh gió quá lớn, không thích hợp cho các công trình
có nhiều phòng, hệ thống thường xuyên hoạt động 100% tải nên trong nhiều trường
hợp một số phòng đóng cửa vẫn được làm lạnh.

{ PAGE }


CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH, CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
2.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Tổng thể công trình: Tổ hợp Khách sạn, văn phòng, Trung tâm thương mại và Giáo
dục - Royal City.
Địa điểm: Số 72A – Nguyễn Trãi -Q. Thanh Xuân - TP. Hà Nội.
Hạng mục: Cung cấp và lắp đặt hệ thống Điều hoà không khí và thông gió.
Chủ đầu tư: CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN ĐỊA ỐC THÀNH
PHỐ HOÀNG GIA.
Đơn vị thiết kế: CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG VÀ THƯƠNG MẠI
ECOCONS HÀ NỘI
Đơn vị QLDA: BQLD Royal City - ECOCONS
Đơn vị thi công: CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ ĐIỆN ĐOÀN NHẤT
Dự án có tổng mặt bằng xây dựng trên 96000 m2, dự án gồm các khối nhà R1, R2,
R3, R4, R5, R6, R7,R8, R9. Và 05 tầng hầm với nhiều khu chức năng khác nhau
gồm: Căn hộ cao cấp, trường quốc tế, trường học và nhà trẻ mẫu giáo, Trung tâm
thương mại và khu để xe.
Tòa nhà R6 nằm trên lối vào trung tâm của công trình, là một trong những tòa
nhà kiểu mẫu, được thiết kế và xây dựng với 2 chức năng chính là: Trung tâm
thương mại (TTTM) và căn hộ cao cao cấp.
Căn hộ cao cấp (tầng 3 đến tầng 30): là khu căn hộ đẳng cấp và sang trọng
tại Royal City được xây dựng với kiến trúc mang phong cách hoàng gia châu Âu, sử
dụng các tiện nghi công nghệ cao, hiện đại và an toàn cho cuộc sống của mỗi gia
đình. Căn hộ tại dự án có diện tích mặt bằng đa dạng (từ 88,3m2 trở lên) với 39 loại
khác nhau. Các căn hộ được bố trí nội thất hợp lý với những không gian khác nhau,
đáp ứng tối đa nhu cầu sinh hoạt và nghỉ ngơi của các thành viên trong gia đình.
Trung tâm thương mại (tầng 1, 2, 2A và 2B): Tổ hợp TTTM được thiết kế theo

mô hình tổ hợp “tất cả trong một” theo chuẩn quốc tế để đáp ứng thị hiếu tiêu dùng
của dân cư các đô thị lớn tại Việt Nam đang thay đổi nhanh chóng theo xu hướng
chung của thế giới, đồng thời hình thành Siêu trung tâm mua sắm lớn nhất Việt Nam.
{ PAGE }




Hình 2.1: Phối cảnh tổng thể Royal – city.

2.2. Ý NGHĨA CỦA VIỆC LẮP ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Do Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới nóng ẩm, nên khí hậu tại
thành phố Hà Nội vào những ngày hè rất oi bức, nóng nực. Lại thêm môi trường
không khí không được trong sạch nếu không nói là ô nhiễm. Việc xây dựng Royal
City với quần thể TTTM, dịch vụ giải trí và ẩm thực sẽ trở thành một điểm đến thu
hút mạnh mẽ với người dân Hà Nội, du khách và nhân dân các vùng phụ cận. Đặc
biệt sẽ là sự lựa chọn của một lượng cư dân khổng lồ, hàng vạn người sẽ về vào
cuối năm 2013 của chính khu đô thị Royal City. Vì vậy việc lắp đặt điều hoà không
khí tại đây là rất cần thiết, nhằm tạo ra môi trường không khí trong sạch có chế độ
nhiệt ẩm thích hợp. Đây cũng chính là yếu tố gián tiếp nhằm năng cao chất lượng
môi trường sống và sinh hoạt cộng đồng.

{ PAGE }


2.3 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRUNG TÂM NƯỚC
(WATERCHILLER)
Từ những phân tích ưu nhược điểm của các hệ thống ĐHKK như trên, với đặc
điểm của tòa được xây dựng với nhiều công năng nên ở đây sử dụng hệ thống
ĐHKK làm lạnh bằng nước, tức hệ thống Water Chiller cho 4 tầng 1,2 ,3 và 4. Hệ

thống được thiết kế ĐHKK về mùa hè là hoàn toàn phù hợp.
2.3.1. Sơ đồ nguyên lý
















Ghi chú:
1.Đường gió thải 2. Quạt đường gió hồi và thải
3.Đường gió hồi 4. Không gian cần điều hòa
5. FCU( Fan Coil Unit) 6. Cụm máy lạnh( Water Chiller)
7. Đường hút gió tươi 8. Điều chỉnh gió tươi
9. Bộ lọc( Filter) 10. Coil lạnh
11. Quạt cấp 12. Đường gió hồi
{ PAGE }


2.3.2. Nguyên lý làm việc
Hệ thống ĐHKK làm lạnh bằng nước là hệ thống trong đó không trực tiếp xử

lý không khí mà làm lạnh nước đến khoảng 7
o
C. Rồi nước được dẫn theo đường
ống có bọc cách nhiệt đến các dàn trao đổi nhiệt là các FCU và AHU để xử lý
không khí, ở đây nước đóng vai trò làm chất tải lạnh.
Các thiết bị chính của hệ thống water chiller như sau:
- Cụm máy lạnh chiller là một hệ thống lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh tại nơi
chế tạo, nó gồm có các thiết sau: máy nén, thiết bị ngưng tụ, bình bay hơi, tủ điện
điều khiển. Đây là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống.
- Dàn lạnh FCU ( Fan Coil Unit ): là dàn trao đổi nhiệt ống đồng cánh nhôm
và quạt gió. Nước chuyển động bên trong ống trao đổi nhiệt với không khí chuyển
động ngang bên ngoài cụm ống. Không khí sau khi đã được xử lý được quạt (quạt
lồng sóc dẫn động trực tiếp) thổi vào phòng cần điều hòa.
- Dàn lạnh AHU ( Air Handling Unit ): nó tương tự như FCU, cũng là một dàn
trao đổi nhiệt. Nước chuyển động bên trong ống, còn không khí chuyển động ngang
bên ngoài ống và được làm lạnh sau đó được quạt thổi vào phòng. Quạt AHU
thường là quạt ly tâm được dẫn động bằng dây đai. AHU thường có 2 loại: loại đặt
nằm ngang và loại đặt thẳng đứng.
- Bơm nước lạnh: Dựa vào công suất và cột áp mà chọn bơm nước giải nhiệt
và bơm nước lạnh cho hệ thống.
- Các thiết bị khác: bình giãn nở và cấp nước bổ sung để bù giãn nở khi nhiệt
độ nước thay đổi và bổ sung thêm nước khi cần thiết; hệ thống đường nước lạnh để
đưa nước lạnh từ bình bay hơi đến các FCU và AHU; hệ thống xử lý nước.
2.4. CHỌN CẤP ĐIỀU HÒA CHO CÔNG TRÌNH
Ta thấy cấp điều hòa không khí quy định sai lệch cho phép các thông số trong
nhà nhưng thực chất lại liên quan đến việc chọn thông số thiết kế ngoài trời nên khi
thiết kế hệ thống điều hòa không khí việc đầu tiên là đưa ra các phương án chọn hệ
thống điều hòa nào cho phù hợp với mục đích sử dụng. Cấp điều hòa của không khí
cần điều hòa (nhiệt độ, độ ẩm…) của công trình có 3 cấp điều hòa:
- Cấp I: điều hòa tiện nghi có độ tin cậy cao nhất.

{ PAGE }


- Cấp II: điều hòa tiện nghi có độ tin cậy trung bình.
- Cấp III: điều hòa tiện nghi có mức độ tin cậy thấp hơn cả.
Điều hòa không khí cấp I tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chi phí đầu tư,
lắp đặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều hòa tiện nghi
đặc biệt quan trọng hoặc các công trình điều hòa công nghệ yêu cầu nghiêm ngặt
như: Lăng Bác, các phân xưởng sản xuất linh kiện điện tử, quang học, cơ khí chính
xác…
Điều hòa không khí cấp II thường chỉ áp dụng cho các công trình chủ yếu như:
Khách sạn 4-5 sao, bệnh viện quốc tế…
Điều hòa không khí cấp III có mức độ tin cậy thấp nhất tuy nhiên trên thực tế
nó lại được sử dụng nhiều nhất do mức độ đầu tư ban đầu thấp nhất. Hầu hết các
công trình dân dụng như: điều hòa không khí khách sạn, văn phòng, siêu thị, hội
trường, rạp hát, rạp chiếu bóng, nhà ở… chỉ cần chọn điều hòa cấp III là được.
Tòa nhà R6 cũng như các tòa nhà khác thuộc Royal city được thiết kế xây
dựng theo hướng kiến trúc đẳng cấp và sang trọng do đó đòi hỏi yêu cầu nghiêm
ngặt về nhiệt độ và độ ẩm do đó chọn hệ thống điều hòa cấp II.
2.5. CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
2.5.1. Chọn nhiệt độ và độ ẩm trong nhà
Đây là công trình xây dựng với nhiều công năng khác nhau như: chung cư,
TTTM, khu vui chơi,…dựa vào bảng 1.2 [TL1] chọn nhiệt độ (t
T
) và độ ẩm (φ
T
)
tính toán trong TTTM như sau:{ EMBED Equation.DSMT4 }
2.5.2. Chọn nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời:
Thông số thiết kế ngoài nhà chọn cho điều hòa cấp II căn cứ theo tiêu chuẩn

Việt Nam TCVN 5687-1992 biểu diễn trên đồ thị không khí ẩm.
Điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088-85.
{ PAGE }













Hình 2.4. Nhiệt độ được chọn theo các cấp điều hòa
Hình 2.3. Nhiệt độ được chọn theo các cấp điều hòa
Thông số tính toán ngoài nhà theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN-1992- phụ lục 3.[TL1].
Bảng 2.1. Các thông số thiết kế ngoài nhà theo điều hòa cấp II.
Mùa nóng
Cấp điều hòa không khí
Nhiệt độ,
o
C Độ ẩm, %
Cấp 2
{ EMBED
Equation.DSMT4 }

φ

N
= φ
13-15


Trong đó:
t
max
– nhiệt độ tối cao tuyệt đối.
t
tb
max
– nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất.
φ
13-15
: Độ ẩm lúc 13-15h của tháng nóng nhất (theo TCVN 4088-1985)
Theo bảng 1.7.[TL1] xác định được thông số tính toán ngoài trời cho khu vực
Hà Nội như sau:
- Nhiệt độ: { EMBED Equation.DSMT4 }.
- Độ ẩm: { EMBED Equation.DSMT4 }

{ PAGE }


Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị i-d ta xác định các thông số còn lại:
- Entanpi: I = 105 kj/kg.
- Độ chứa hơi: d = 26,4 g/kg.
Vậy thông số thiết kế hệ thống điều hòa không khí trong nhà và ngoài nhà
cho công trình là:
Bảng 2.2: Thông số thiết kế trong và ngoài nhà.

Khu vực Nhiệt độ,
o
C Độ ẩm, % Entanpi, kj/kg
Độ chứa hơi,
g/kg
Trong nhà 24,0 60 53 12,3
Ngoài nhà 37,2 66 105 26,4

2.5.3. Chọn tốc độ không khí tính toán trong không gian điều hòa
Tốc độ không khí lưu động được chọn theo nhiệt độ không khí trong phòng.
Khi nhiệt độ phòng thấp cần chọn tốc độ gió nhỏ, nếu tốc độ quá lớn cơ thể mất
nhiều nhiệt sẽ ảnh hưởng sức khỏe con người. Để có được tốc độ hợp lý cần chọn
loại miệng thổi phù hợp và bố trí hợp lý. Dựa vào bảng 2.5 [TL1 tr11] ta chọn tốc
độ ω
Κ
=0,7m/s ứng với trạng thái lao động nhẹ.
2.6. TÍNH DIỆN TÍCH SÀN, TƯỜNG KÍNH, TƯỜNG KHÔNG KÍNH, CỬA
SỔ KÍNH CỦA TOÀN BỘ CÔNG TRÌNH THEO CÁC HƯỚNG.
2.6.1. Nhận xét kết cấu công trình.
Theo thiết kế cong trình diện tích các tầng của tòa nhà R6 là khá lớn và kiến
trúc tương đối giống nhau với mục đích sử dụng là TTTM, kéo theo với việc công
trình sử dụng một diện tích tường kính khá lớn làm tăng lên vẻ hòa nhoáng của tòa nhà.
Theo thiết kế:
- Chiều cao thực của trần 4,6m.
- Chiều cao tính toán: 3,8m.
- Độ cao trần giả: 0,8m.


{ PAGE }

2.6.2. Các thông số khảo sát được tại công trình
Bảng 2.3: Các thông số khảo sát tại công trình.
S sàn Diện
tích
kính
Mật
độ
người
Số
lượng
người
Nhiệt độ
phòng
Độ ẩm Tổng
lượng
gió
Tổng
tải
lạnh
Tầng Tên hạng
mục
m2 m2 m2
/người

Nos
0
C % l/s kW
khu TTTM
tầng 1-R6

1757 445 5 351 24 60 2457 375 R6-01
hành lang và
sảnh lên khu
căn hộ R6
117 0 5 24 24 60 117 7
khu TTTM
tầng 2-R6
1921 475 5 384 24 60 2688 345 R6-02
sảnh thang
máy
90 0 5 18 24 60 70 5
khu TTTM
tầng 3-R6
1921 445 5 384 24 60 2688 340 R6-2A

sảnh thang
máy
90 0 5 18 24 60 70 5
khu TTTM
tầng 4-R6
2857.4

445 5 571 24 60 2688 480 R6-2B
sảnh thang
máy
90 0 5 18 24 60 70 5

- Tải nhiệt bên trong:
+Tải nhiệt chiếu sáng:
#Khu thương mại: 12 W/m

2
.
#Sảnh: 12 W/m
2
.
+Tải nhiệt thiết bị:
#Khu thương mại: 30 W/m
2
.
#Sảnh: 30 W/m
2
.
- Gió tươi:
+Khu thương mại: 7 l/s/người.
+Sảnh: 7 l/s/người.
- Độ ồn:
+Khu thương mại: 40 dB.
+Sảnh: 45 dB.

{ PAGE }


2.6.3. Bảng thống kê tổng diện tích theo các hướng.
Ta có:
+Diện tích tường kính F
k
= Diện tích cửa kính ra vào F + Diện tích tường kính
+Diện tích tường không kính F
t
= Diện tích xung quanh – Diện tích tường kínhF

k.
Bảng 2.4. Thống kê diện tích theo các hướng.

Tầng Diện tích sàn
F, m
2
Diện tích tường kính
HĐ HT HN HB
Diện tích tường không kính F
t
HĐ HT HN HB
R6 - 01 1757 77,8 57,6 158,4 151,2 21 56,4 122,8 152,8
R6 - 02 1921 82,8 57,6 183,4 151,2 18 62 110 168
R6 - 2A 1921 77,8 57,6 158,4 151,2 23 62 135 168
R6 - 2B 2857,4 77,8 57,6 158,4 151,2 34 88,8 199,7 248,5








{ PAGE }


CHƯƠNG 3
TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT, CÂN BẰNG ẨM VÀ KIỂM TRA
ĐỌNG SƯƠNG
Trong không gian điều hòa luôn phát sinh nguồn nhiệt thừa và ẩm thừa. Hệ

thống điều hòa không khí có nhiệm vụ cung cấp không khí có trạng thái thích hợp
sau khi đã được xử lý nhiệt, ẩm vào không gian điều hòa để khử nhiệt thừa và ẩm
thừa đó. Bằng cách này có thể giữ cho nhiệt độ và độ ẩm của không khí trong
phòng luôn ổn định ở mức đã chọn.
Nguồn nhiệt thừa và ẩm thừa là tổng cộng các lượng nhiệt ẩm truyền qua kết
cấu bao che của không gian phòng do chênh lệch nhiệt độ, áp suất riêng phần hơi
nước trong không khí giữa bên ngoài và bên trong phòng, lượng nhiệt - ẩm thâm
nhập vào phòng hoặc phát sinh ra ở bên trong phòng từ các nguồn nhiệt - ẩm khác
như bức xạ mặt trời, thắp sáng, máy móc, cơ thể con người…
Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năng
suất lạnh yêu cầu của hệ thống, tuy nhiên hiện nay phương pháp Carrier đang được
sử dụng rộng dãi nhất bởi tính chi tiết, khoa học và dễ hiểu của nó. Chính bởi vậy
mà đồ án sử dụng phương pháp này để tính toán
Theo Carrier các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa được tính toán theo sơ
đồ dưới đây:
{ PAGE }



(3-1)

Hình 3.1. Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo Carrier.
2.1. TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẨN THỪA
3.1.1. Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời
Với các công trình hiện đại ngày nay kính được sử dụng để làm vách bao che
ngoài việc để lấy ánh sáng tự nhiên kính còn được sử dụng như một cách trang trí
để tăng vẻ đẹp tăng tính hiện đại của công trình.Tòa nhà R6 diện tích kính được sử
dụng rất nhiều. Không những các cửa chính đều được làm bằng kính mà toàn bộ kết
cấu bao quanh đa phần là tường kín. Điều này đã mang lại cho công trình một vẻ
đẹp rất hiện đại và hào nhoáng tuy nhiên nó cũng gây tổn thất một lượng nhiệt
tương đối lớn do bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ gây ra.
Mặt trời mọc hướng Đông và lặn hướng Tây nhưng chu kỳ hoạt động của Mặt
trời có sự thay đổi theo vị trí địa lý, theo mùa nên lượng bức xạ nhiệt của xâm nhập
{ PAGE }


vào công trình cũng có sự thay đổi theo giờ trong ngày, theo ngày, theo mùa trong
năm. Các hướng khác nhau thì lượng bức xạ nhiệt nhận được cũng khác nhau. Vì
vậy chúng ta phải xác định được hướng nhận nhiệt chính của công trình, điều này
ảnh hưởng đến việc tính toán nhiệt và lựa chọn hệ thống điều hòa có công suất phù
hợp cho công trình.
Để xác định hướng nhận bức xạ nhiệt chính của công trình, ta tiến hành tính
toán riêng cho từng hướng khác nhau. So sánh các kết quả tính toán được, hướng
chính là hướng nhận được lượng bức xạ lớn nhất. Nhiệt bức xạ xâm nhập vào công
trình từ các hướng còn lại sẽ được tính theo hướng chính đã chọn. xâm nhập vào là
rất ít. Lượng nhiệt bức xạ này sẽ được tính theo hướng chính.

Tổn thất do bức xạ qua kính Q
1

Nhiệt hiện do bức xạ mặt trời qua kính vào phòng:
Q
1
= n
t
.Q
’
1
[TL1,143] (3.2)
Trong đó:
- n
t
- Hệ số tác động tức thời, tra bảng 4.6-4.7 [TL1,156], n
t
= f(g
s
) với g
s
là
giá trị mật độ (khối lượng riêng) diện tích trung bình của toàn bộ kết cấu bao che
(bao gồm: tường, trần, sàn).
Giá trị của g
s
tính như sau:

{ EMBED Equation.3 }
{ EMBED Equation.3 }

,
(kg/m
2
) (3.3)
G
’
: Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời và
của sàn nằm trên mặt đất, kg.
G”: Khối lượng tường không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không
nằm trên mặt đất, kg.
F
s
: Diện tích sàn, m
2
.
- Q
’
1
– nhiệt bức xạ tức thời lớn nhất qua kính vào phòng .
Xác định Q
’
1
:
Q
’
1
= F.R.ε
c
.ε
đs

.ε
mm
.ε
kh
.ε
m
.ε
r
, W, [1,143] (3.4)

{ PAGE }



ε
c
- Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển:
ε
c
= 1 +
{ EMBED Equation.3 }
≈
1 [1,143]
(3.5)
Hà Nội nằm ở độ cao 13m.
ε
đs
- Hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ đọng sương, địa điểm thành phố Hà Nội có
nhiệt độ đọng sương là 29,4
0

C với điều kiện không khí ngoài trời là t
N
= 37,2
0
C, và
độ ẩm φ = 66%.
ε
đs
= 1 -
{ EMBED Equation.3 }
=
{ EMBED Equation.DSMT4 }
= 0,8778

(3.6)
ε
mm
- Hệ số ảnh hưởng của mây mù, trời không mây ε
mm
= 1, có mây ε
mm
=
0,85. Chọn ε
mm
= 1.
ε
kh
- Hệ số ảnh hưởng của khung kính, công trình sử dụng khung nhôm nên
chọn ε
kh

=1,17.
ε
m
- Hệ số kính, công trình sử dụng loại kính trong dầy 6mm có ε
m
= 0,94
theo Catalog của kính.
ε
r
- Hệ số mặt trời, ε
r
= 1 khi không có màn che [1,144].
Do công trình sử dụng khác kính cơ bản và có dùng màn che loại Metalon
310/2, nên nhiệt bức xạ vẫn được tính theo công thức (3.3) nhưng ε
r
= 1 và R
T
được
thay bằng nhiệt bức xạ vào phòng khác kính cơ bản R
K
:
Q’
11
= F.R
K
. ε
c
. ε
ds
. ε

kh
. ε
m.
ε
mm
(3.7)
Với: R
K
= [0.4
{ EMBED Equation.3 }
m
+0,4
{ EMBED Equation.3 }
)]R
n

(3.8)
R
n
=
{ EMBED Equation.3 }

(3.9)
Trong đó:
R
n
: bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính.
{ PAGE }

R
T
: bức xạ mặt trời qua kính vào không gian không điều hòa theo bảng
4.1 [TL1,144];
α
k
, τ
k
, ρ
k
, α
m
, τ
m
, ρ
m
: hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của kính và màn
che, được cho trong bảng 4.3 và 4.4 [TL1,153].
Đặt a
1
= ε
c
.ε
ds
.ε
kh
.ε
m
.ε
mm

= 1.0,8778.1,17.0,94.1 = 0,9654
Tra bảng 4.3 và 4.4 [TL1,153 ]ta được:
{ EMBED Equation.DSMT4 }
;
{ EMBED Equation.DSMT4 }
;
{ EMBED
Equation.DSMT4 }
; ρ
m
= 0,48 (với màn che loại Metalon).
Đặt a
2
= [0,4
{ EMBED Equation.3 }
m
+ 0,4
{ EMBED Equation.3 }
)]
= [0,4.0,15 + 0,77.(0,29 + 0,23 + 0,08.0,48 + 0,4.0,15.0,29)] = 0,5
Ta có theo công thức (3.8):
R
K
= [0,4
{ EMBED Equation.3 }
m
+0,4
{ EMBED Equation.3
}
)].R

n

Biết R
n
=
{ EMBED Equation.3 }

{ EMBED Equation.3 }

→ Q’
11
= F.R
K
.ε
c
.ε
ds
.ε
kh
.ε
m.
ε
mm
= F.R
K
.a
1
.
{ EMBED Equation.3 }

Đặt:
{ EMBED Equation.DSMT4 }

Vậy ta có:
{ EMBED Equation.3 }
. (3.10)
{ EMBED Equation.3 }
. (3.11)
Nhiệt thừa do các tia bức xạ mặt trời được xem là thành phần khá quan trọng
trong số các thành phần có nguồn gốc từ bên ngoài xâm nhập vào không gian cần
điều hòa đặc biệt với những công trình có diện tích sử dụng kính lớn. Nhưng bức xạ
mặt trời tác động vào không gian cần điều hòa là liên tục thay đổi theo các thời
điểm trong ngày và theo các tháng trong năm.
{ PAGE }


Khi tính toán nhiệt thừa do các tia bức xạ xâm nhập vào không gian cần điều
hòa, đối với những phòng chỉ có một hướng kính nhận bực xạ mặt trời thì ta chỉ cần
lấy thời điểm có bức xạ lớn nhất theo hướng đó để tính toán. Nhưng đối với công
trình này do tất cả các tầng đều có 4 hướng kính nên ta cần lập bảng so sánh để xác
định được thời điểm mà phòng nhận lượng bức xạ mặt trời lớn nhất để tính toán
chính xác lượng nhiệt thừa do các tia bức xạ xâm nhập vào phòng.
 Tính ví dụ cho khu TTTM tầng 1:
Tầng 1 có 4 hướng kính nên việc xác định lượng nhiệt thừa do bức xạ mặt trời
xâm nhập ta cần tính toán theo các hướng để so sánh tìm ra hướng và thời điểm mà
tầng nhận lượng bức xạ mặt trời lớn nhất. Ta lựa chọn 1 hướng là hướng tính toán
chính cho công trình:
* Hướng Đông: Tra bảng 4.1 [TL1] ta được R
Tmax
=550 W/m

2
vào thời điểm
8h sáng vào một ngày nào đó của tháng 6.
Ta có:
{ EMBED Equation.DSMT4 }

- Xác định hệ số tác dụng tức thời n
t
:
Xác định g
s
theo biểu thức:
{ EMBED Equation.DSMT4 }

+ Diện tích sàn tầng 1 F
s
=1757 m
2
.
+ Khối lượng tường có cửa sổ tiếp xúc với bức xạ mặt trời:
G’= k
t
.F
t

Với: k
t
= 360 kg/m
2
– khối lượng vật liệu tường

F
tđ
= 21 m
2
– diện tích thường không kính hướng đông
(đã khảo sát ở chương II).
 G’ = 360 . 21 = 7560 (kg)
+ Khối lượng tường không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn
không nằm trên mặt đất (ở đây gồm cả sàn và trần vì trên trần có tầng 2).
G’’ = k
t
.(F
tb
+F
tn
+F
tt
) + k
s
.(F
s
+F
tr
)
Với: F
tb
,F
tn
,F
tt

- lần lượt là diện tích tường không kính các
hướng Bắc, Nam và Tây (đã khảo sát ở chương II).