HỆ ĐIỀU HÒA TRUNG TÂM TRONG CAO ỐC VĂN PHÒNG

HỆ ĐIỀU HÒA TRUNG TÂM TRONG COVP
Trong các cao ốc văn phòng, người ta thường sử dụng hệ thống điều hòa không khí để
đảm bảo cách ly hoàn toàn môi trường bên trong để có thể dễ dàng kiểm soát và không
bị ảnh hưởng bởi điều kiện khí hậu bên ngoài.
Hiện nay các hệ thống ĐHKK rất đa dạng, tuỳ vào các yêu cầu cụ thể mà nhà thiết kế
có thể lựa chọn hệ thống ĐHKK để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo tính kinh tế
về vốn đầu tư và các chi phí vận hành. Dưới đây chúng ta xem xét các hệ thống điều
hoà không khí cơ bản :
- Hệ thống điều hoà không khí trung tâm làm lạnh nước (hệ Water cooled water chiller)
- Hệ thống điều hoà không khí trung tâm kiểu VRV sử dụng biến tần (Variable
Refrigeration Volume)
1. HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM CHILLER
Hệ Water Chiller là hệ thống dùng nước lạnh để làm chất tải lạnh
trung gian.
Nước lạnh được làm lạnh ở bình bay hơi từ 12
o
C xuống 7
o
C rồi
được bơm đưa đến các dàn lạnh FCU hoặc AHU để làm lạnh.
Nhiệt thải ở thiết bị ngưng tụ có thể thải cho nước (hệ Chiller giải
nhiệt nước) hoặc gió (hệ Chiller giải nhiệt gió)
Trong công trình cao ốc văn phòng cao tầng thường sử dụng dạng
giản nhiệt nước, do hiệu suất cao và linh động trong việc lắp đặt.
Năng suất lạnh: từ vài chục kW đến hàng chục ngàn kW.
Hệ thống máy lạnh trung tâm bao gồm các phần chính :
- Máy lạnh trung tâm (CHILLER):
Là thiết bị sản xuất ra nước lạnh qua hệ thống đường ống dẫn cung
cấp cho các dàn trao đổi nhiệt lắp đặt trong các không gian điều hoà
để làm lạnh không khí.
Kích thước cơ bản:

+Dài: 3606 mm
+Rộng: 1280 mm
+Cao: 1600 mm
+Nặng: 2650 kg
- Các dàn trao đổi nhiệt (FAN COIL UNITs – FCUs)
Là các thiết bị đặt tại các khu vực cần điều hoà (công suất các
dàn trao đổi nhiệt được chọn dựa vào công suất lạnh yêu cầu
của phòng mà lắp các loại khác nhau), tại đây nước lạnh từ
máy lạnh đi qua dàn lạnh để trao đổi nhiệt với không khí trong
phòng và thực hiện chức năng làm lạnh.
- Tháp giải nhiệt và bơm nước:
thực hiện chức năng giải phóng năng lượng nhiệt của
bình ngưng (máy lạnh) sau khi máy lạnh thực hiện công
làm lạnh nước trong bình bay hơi
Tháp giải nhiệt dạng tròn
Tháp giải nhiệt dạng vuông
- Hệ thống đường ống và bơm nước cấp lạnh: Là hệ
thống phân phối nước lạnh từ máy lạnh trung tâm đến
các dàn trao đổi nhiệt FCU.
- Hệ thống đường ống phân phối không khí lạnh: Là
hệ thống phân phối không khí lạnh từ các FCU qua các
miệng thổi tới các khu vực cần điều hoà.
- Hệ thống điện điều khiển: Là hệ thống điều khiển
khống chế liên động các thiết bị trong hệ thống (Máy lạnh, FCU, Bơm nước và tháp giải
nhiệt)
ƯU ĐIỂM
• Yêu cầu về không gian lắp đặt không cao lắm. Khoảng cách giữa trần giả và đáy
dầm khoảng từ 100 - 200 mm là có thể thực hiện được.
• Máy lạnh trung tâm có thể đặt trên tầng mái hay trong phòng kỹ thuật tầng hầm,
các dàn trao đổi nhiệt được đặt trong các phòng điều hoà, hệ thống đường đi

trong
hộp
kỹ thuật
và
trên
trần
giả vì vậy việc lắp đặt hệ thống không làm ảnh hưởng đến kết cấu kiến trúc của công
trình.
• đảm bảo khả năng khuyếch tán đều không khí lạnh trong phòng
là hoàn toàn có thể thực hiện được.
• Do hệ thống giải nhiệt bằng nước nên trong quá trình hoạt động
máy lạnh chạy ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bên ngoài.
• Hệ số tiêu thụ điện năng thấp hơn nữa khả năng điều chỉnh
công suất của hệ thống, giảm đáng kể chi phí vận hành cho toàn bộ
hệ thống.
• Độ bền và tuổi thọ cao ( trên 15 năm )
• Có dải công suất để lựa chọn rộng, có thể chọn loại máy với
công suất phù hợp với các loại công trình thiết kế và đầu tư mở rộng
hệ thống dễ dàng.
KHUYẾT ĐIỂM
• Cần có phòng máy để đặt Chiller và bơm nước các loại, phòng đặt AHU…
• Cần có một đội công nhân vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng thường xuyên
• Có khả năng tự động tính tiền điện riêng biệt khi lắp đồng hồ nước lạnh nhưng phức
tạp và chính xác vì nhiệt độ nước lạnh thay đổi.
• Không có khả năng mở rộng do các hệ thống đường ống nước, bơm nước đã cố
định.
• Nếu dùng tháp giải nhiệt có thể gây rêu mốc, ẩm ướt
• Giá vận hành cao vì cần nhiều công nhân và nhiều loại vật liệu phụ
2. HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VRV
Hệ VRV là hệ thống điều hòa không khí, một dàn nóng kết nối với nhiều dàn lạnh

(thường gọi là một mẹ nhiều con), làm lạnh trực tiếp không khí phòng trong các
dàn bay hơi. VRV cũng có hai loại giải nhiệt gió và giải nhiệt nước nhưng chủ
yếu là loại giải nhiệt gió. Loại giải nhiệt nước hầu như chưa được ứng dụng.
Năng suất lạnh của dàn nóng loại VRV-III 54HP là 148kW. Tuy nhiên một công trình có
thể sử dụng không hạn chế số dàn nóng do đó năng suất lạnh là không có giới hạn.
Hiện nay đã có loại VRF dàn nóng tới 64HP với năng suất lạnh khoảng 186kW.
- Máy điều hoà hệ VRV có 3 kiểu giàn nóng: loại 1 chiều, loại 2 chiều bơm nhiệt và
loại 2 thu hồi nhiệt.
Giàn lạnh gồm có các loại với năng suất lạnh khác nhau:
Vị trí và lắp đặt dàn nóng – dàn lạnh:
Dàn lạnh:
- Bố trí sát trần hoặc âm trần.
- Dàn lạnh bố trí trên tường:
• Cách trần tối thiểu: 25cm.
• Cách trần sàn thiểu: 20cm.
• Cách tường tối thiểu: 2cm.
• Cách cạnh tường bên tối thiểu: 105cm.
Dàn nóng:
- Vị trí lắp dàn lạnh phải đủ sức chịu được trọng lượng của dàn lạnh, và không được
rung hoặc lắc.
- Lắp cách xa tối thiểu 1m đối với các thiết bị điện.
- Thông thoáng gió tốt, ít bụi, tránh xa mưa, nắng chiếu trực tiếp, những nơi rò rỉ khí dễ
cháy.
- Gió ra từ dàn nóng, độ ồn không ảnh hưởng tới khu vực xung quanh.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Khi máy điều hòa ở chế độ làm lạnh, môi chất lạnh ở thể hơi được máy nén hút về
và nén lên cao áp, chuyển tơi giàn ngưng tụ ở dàn nóng (outdoor unit). Tại đây các môi
chất lạnh được ngưng tụ thành thể lỏng. Sau đó môi chất lạnh tiếp tục được đẩy tới các
van tiết I-U điệ từ của các dàn lạnh (indoor unit), tại đó được hóa lỏng và đi vào dan
trao đổi nhiệt của dàn lạnh. Tại đây môi chất lạnh trao đổi nhiệt với không khí trong

phòng điều hòa và bay hơi, sau đó đi về bình tác lỏng và máy nén. Chu trình lại tiếp tục.
Khi máy điều hòa ở chế độ sưởi, môi chất lạnh ở thể hơi được máy nén lên và đi
vào các dào trao đổi nhiệt ở các dàn lạnh (do tác động của van đảo chiều). Tại đây môi
chất lạnh trao đổi nhiệt với không khí trong phòng điều hòa và ngưng tụ thành thể lỏng,
tiếp tục được đẩy tới các van tiết I-u điện từ của các dàn nóng, khi môi chất lạnh đi qa
van tiết lưu nó sẽ trở thành thể lỏng – hơi, nó tiếp tục đi vào dàn trao đổi nhiệt của dàn
nóng. Tại đây môi chất lạnh trao đổi nhiệt với không khí ngoài trời và bay hơi, đi về bình
tách lỏng và về máy nén. Chu trình mới lại tiếp tục.
Không khí trong các khu vực cần điều hòa được làm lạnh (chế độ lạnh), làm nóng
(khi sưởi) qua trao đổi nhiệt với môi trường chất lạnh indoor unit thông qua dàn trao đổi
nhiệt.
Tùy thuộc vào nhu cầu tải nhiệt trong các phòng và chế độ đặt trên máy điều hòa,
các bộ vi xử lý trong các dàn lạnh sẽ điều khiển độ mở của van tiết lưu.
ƯU ĐIỂM
• Đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ nhỏ (7KW) đến hàng ngàn KW
cho các nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng.
• Các chi tiết lắp ghép có độ tin cậy cao.
• Khả năng bảo dưỡng và sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết
bị tự động phát hiện các hư hỏng chuyên dùng, cũng như tự phát hiện các hư hỏng
thông qua mạng lưới Internet.
• Gọn nhẹ vì dàn nóng có thể được bố trí trên tầng thượng hoặc bên hông tòa
nhà, còn đường ống dẫn môi chất (gas lạnh) có kích thước nhỏ hơn nhiều so với
đường ống nước lạnh và đường ống gió.
• 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.
• Có thể tính tiền điện riêng biệt, dễ dàng cho từng dàn lạnh riêng rẻ.
• Khả năng tự động hóa cao.
• Chi phí vận hành thấp vì hầu như được tự động hóa hoàn toàn.
• Mức tiêu hao năng lượng thấp hơn hệ thống ĐHKKTT Chiller.
3. CHỌN CẤP ĐiỀU HÒA CHO CÔNG TRÌNH

Trước khi chọn các thông số để tính nhiệt ẩm và năng suất lạnh yêu cầu của hệ thống
ta cần phải chọn cấp điều hòa. Cấp điều hòa thể hiện trạng thái không khí điều hòa như
nhiệt độ, độ ẩm… của công trình, tùy theo mức độ quan trọng của công trình có 3 cấp
điều hòa:
- Cấp I có độ chính xác cao nhất và tiện nghi nhất, duy trì được các thông số trong
nhà ở mọi phạm vi biến thiên nhiệt ẩm ngoài trời cả về mùa hè (cực đại) và mùa
đông (cục tiể) nhưng đắc tiền nhất.
- Cấp II có độ chính xác trung bình, sai số cho phép 200h/năm khi có biến thiên
nhiệt ẩm ngoài trời cực đại hoặc cực tiểu.
- Cấp III có độ chính xác vừa phải, duy trì được các thông số trong nhà ở một
phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 400h/năm, độ tin cậy không cao
nhưng có ưu điểm là rẻ tiền, chi phí ban đầu thấp nên được dùng phổ biến.
Đồ án COVP có năng xuất lạnh tương đối lớn. Hệ thống phải làm việc quanh năm,
để gọn nhẹ và đơn giản nên chọn HTĐHKKTT VRV điều chỉnh nhiệt độ bằng điều
chỉnh năng suất lạnh tự động nhờ bộ biến tần.