thiết kế điều hòa không khí theo phương pháp mới (caier)


CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG ĐHKK THÔNG DỤNG
1.1. MÁY ĐIỀU HÒA CỤC BỘ
Hệ thống điều hoà cục bộ gồm máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà tách (hai và nhiều cụm loại nhỏ)
năng suất lạnh nhỏ dưới 7kW (24000BTU/h). Đây là loại máy nhỏ hoạt động tự động, lắp đặt, vận hành, bảo
dưỡng và sửa chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy cao, giá thành rẻ, rất thích hợp đối với các phòng
và các căn hộ nhỏ và tiền điện thanh toán riêng biệt theo từng máy. Tuy nhiên hệ thống điều hoà cục bộ có
nhược điểm là khó áp dụng cho các phòng lớn như hội trường, phân xưởng, nhà hàng, cửa hàng, các toà nhà
như khách sạn, văn phòng vì khi bố trí ở đây các cụm dàn nóng bố trí phía ngoài nhà sẽ làm mất mỹ quan và
phá vỡ kết cấu xây dựng của toà nhà. Nhưng với kiến trúc xây dựng, phải đảm bảo không làm ảnh hưởng tới
mỹ quan công trình.
1.1.1. Máy điều hòa cửa sổ
Là thiết bị gọn trọn bộ lắp trong một vỏ dùng để điều hòa không khí cho một phòng, năng suất lạnh
đến 7kW (24.000Btu/h), một chiều hoặc hai chiều, thường được bố trí qua của sổ hoặc qua vách.
 Ưu điểm
 Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt;
 Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi;
 Vốn đầu tư thấp vì giá rẻ do được sản xuất hàng loạt.
 Nhược điểm
 Nhiệt độ phóng 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;
 Khả năng làm sạch không khí kém;
 Độ ồn cao;
 Khó bố trí trong phòng hơn so với loại hai cụm;
 Phải đục một khoảng tường rộng bằng máy điều hòa hoặc phải cắt của sổ để bố trí máy. Không
có khả năng lắp cho tường trực tiếp ngoài trời.
 Phạm vi ứng dụng
 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 phá vỡ kiến trúc.

1.2.2. Máy điều hoà (tổ hợp) gọn
Là các loại máy hoặc hệ thống điều hòa cỡ trung bình bố trí gọn thành các tổ hợp thiết bị có năng suất
lạnh từ 3 đến 220 tấn lạnh Mỹ, dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp, dàn ngưng giải nhiệt gió hoặc nước,
kiểu nguyên cụm (máy điều hòa thương nghiệp lắp mái, máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước) hoặc loại
tách (2 hoặc nhiều cụm), có hoặc không có ống gió, 1 hoặc 2 chiều, chủ yếu dùng cho điều hòa thương
nghiệp và công nghệ.
a) Máy điều hòa nguyên cụm
Gồm có hai loại là máy điều hoà lắp mái và máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước, máy điều hoà
nguyên cụm là loại máy có năng suất lạnh trung bình và lớn. Dàn bay hơi làm lạnh không khí trực tiếp, và
quạt dàn bay hơi là quạt ly tâm cột cao áp. Máy được bố trí ống phân phối gió và ống gió hồi. Đặc điểm của
máy điều hoà lắp mái là máy được đặt 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 hoà 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 lớn tới 370kW và chủ yếu dùng cho điều hoà
công nghiệp và thương nghiệp. Máy điều hoà lắp mái và máy điều hoà 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 nối với hệ thống ống gió (nếu cần) và hệ thống nước làm mát là máy sẵn
sàng hoạt động được. Qua cách phân tích hệ thống cấu tạo, cách lắp đăt và vận hành ta thấy máy điều hoà lắp
mái và máy điều hoà nguyên cụm giả nhiệt nước thích hợp vơi các phân xưởng sản xuất (sợi dệt…) và các
nhà hàng siêu thị hội trường. Máy điều hoà lắp mái có độ ồn thấp nên được sử dụng cho điều hoà tiện nghi,
còn máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước thì có độ ồn cao do vậy chỉ sử dung rộng rãi cho điều hoà
công nghệ. Nếu sử dụng cho điều hoà tiện nghi thì phải có buồng máy cách âm và bố trí tiêu âm cho cả ống
cấp gió và ống hồi gió. Đối với nhà cao tầng máy điều hoà nguyên cụm không thích hợp và rất ít khi được sử
dụng là vì đường ống gió kích thước lớn nếu bố trí đường ống gió đi xa thì tổn thất trên đường ống lớn, tốn
vật liệu làm đường ống, tốn diện tích bố trí đường ống…
 Ưu điểm:
 Máy xoắn ốc nhẹ hơn 10% và gọn hơn 30% so với máy piston truyền thống làm cho kích
thước máy gọn nhẹ hơn nhiều;
 Máy nén xoắn ốc đỡ rung và đỡ ồn hơn nhiều so với máy nén piston.

b) Máy điều hòa tách
Máy điều hòa tách của hệ thống điều hòa tổ hợp gọn cũng giống máy điều hòa cục bộ nhưng vì nó có
công suất lớn hơn do vậy kết cấu của cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh sẽ có những biến đổi phù hợp với
những kiến trúc của những công trình xây dựng và thoả mãn thị hiếu của khách hàng. Máy điều hòa tách
thường có công suất lạnh trung bình (đến 48.000BTU/h) tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng mà người ta đã chế
tạo ra máy điều hòa tách có ống gió và không có ống gió. Nếu muốn phân phối đều gió cho một không gian
rộng hoặc cho nhiều phòng thì người ta lắp quạt cao áp và lắp thêm ống gió.
Một máy điều hòa tách được phân loại ở Mỹ là một cụm dàn lạnh có ống gió gắn với một cụm dàn
nóng ngoài trời.
Vào những năm đều thập kỷ 70, các máy hai cụm không ống gió RAC và PAC nhỏ, có thể có thêm
chức năng bơm nhiệt được bán chủ yếu ở Nhật. Vào cuối những năm 1980 các mặt hàng này trở nên phổ
biến ở Nhật, Đông Á và miền Nam Châu Âu.
Hiện nay loại không ống gió phát triển tới mức, nó chiếm hơn 50% toàn bộ số máy điều hòa bán ra
trên toàn thế giới. Đạt được điều đó là vì nó có các ưu điểm: lắp đặt tiện lợi, dễ dàng, có nhiều cỡ và chủng
loại để lựa chọn, vận hành êm, không ồn.
RAC (Room Air Conditioner – Máy điều hòa phòng) được chia làm hai loại: cửa sổ và 2 cụm không
ống gió.
• Loại cửa sổ: chủ yếu được bán ở Mỹ và các nước tiêu dùng hàng Mỹ như Brazil, Australia,
Philippins, Ấn Độ, Đài Loan và Hồng Kông;
• Loại 2 cụm không ống gió: thường đến 5kW năng suất lạnh, chủ yếu bán ở các thị trường Nhật,
Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan, Malaysia, Tây Ban Nha, Ý và các nước khác.
PAC (Packaged Air Conditioner – Máy điều hòa tổ hợp gọn) cũng chia làm 2 dòng:
• Máy điều hòa nguyên cụm (giải nhiệt nước hoặc kiểu lắp mái giải nhiệt gió) có công nghệ theo thị
trường của Mỹ, chủ yếu được bán ở Mỹ, Australia, Trung Đông, Canada và Mêxico. Ở thị trường
này còn tiêu thụ loại 2 cụm, dàn lạnh có ống gió;
• Kiểu 2, nhiều cụm (chủ yếu năng suất lạnh từ 4kW trở lên). Các loại đó được sử dụng chủ yếu ở
Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, các nước ASEAN và một vài nước Châu Âu. Đặc điểm và khác biệt
với thị trường Mỹ là máy loại này không có ống gió.
 Ưu điểm:
 Giảm tiếng ồn trong nhà rất phù hợp với yêu cầu tiện nghi nên được sử dụng rộng rãi trong

gia đình;
 Dễ lắp đặt, dễ bố trí dàn nóng và dàn lạnh, ít phụ thuộc hơn vào kết cấu trong nhà, đỡ tốn
diện tích lắp đặt, tường chỉ phải đục một lỗ nhỏ đường kính 70mm, đảm bảo thẩm mỹ.
 Nhược điểm:
 Ống dẫn gas dài, dây điện tốn nhiều hơn, giá thành đắt hơn;
 Làm ồn ngoài nhà có thể ảnh hưởng đến hộ bên cạnh.
 Ứng dụng:
• Hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các hộ gia đình.
1.2.3. Hệ thống điều hòa trung tâm nước
Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 7
o
C để làm lạnh không khí gián
tiếp qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU.
Hệ thống điều hoà trung tâm nước chủ yếu gồm:
 Máy làm lạnh nước (water chiller) hay máy sản xuất nước lạnh thường từ 12
o
C xuống 7
o
C;
 Hệ thống ống dẫn nước lạnh;
 Hệ thống nước giải nhiệt;
 Nguồn nhiệt để sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đông thường do nồi hơi 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 diệt 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, và điều khiển cũng như báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống.
 Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm sau:
 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 độ và độ ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định
và duy trì điều kiện vi khí hậu tốt nhất;
 Thích hợp cho các toà nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiến trúc không
phá vỡ cảnh quan;
 Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu làm ống;
 Có khả năng xử lý không khí với độ sạch cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch bụi bẩn,
tạp chất, hoá chất và mùi.
 Ít phải bảo dưỡng và sửa chữa;
 So với hệ thống VRF, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát;
 Tuổi thọ và độ tin cậy của máy nén cao do tốc độ thấp.
 Hệ thống trung tâm nước có các nhược điểm sau:
 Tốn diện tích lắp đặt, do đường ống gió cồng kềnh;
 Tốn nhân lực để thi công lắp đặt hệ thống;
 Tiêu thụ điện năng nhiều hơn so với máy VRV;
 Cần công nhân vận hành lành nghề;
 Cần 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 tạo đặc biệt
do đọng sương ví độ ẩm ở Việt Nam quá cao;
 Cần định kỳ sửa chữa máy lạnh và các FCU.
 Không thể tính tiền điện riêng biệt cho các hộ tiêu thụ riêng lẻ mà chỉ có thể tính toán
theo mét vuông sử dụng.
 Không có khả năng mở rộng do hệ thống đường ống nước, bơm nước đã cố định.
 Phạm vi ứng dụng:
 Các phân xưởng cần khống chế cả nhiệt độ và độ ẩm, làm việc liên tục 24h/24h như sợi
dệt, in ấn, dược phầm, chế biến chè…
 Các tòa nhà cao tầng hoặc các công trình lớn có nhu cầu cấp lạnh 24h/24h như khách sạn,

khu liên hợp thể thao, bệnh viện,… với diện tích sàn trên 20000m
2
, năng suất lạnh trên
3000kW, nhu cầu lạnh tương tối ổn định [2].
1.2.4. Máy điều hoà VRF
Do hệ CAV (Constant Air Volume) và VAV (Variable Air Volume) sử dụng ống gió điều chỉnh
nhiệt độ phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều thời gian và diện tích lắp đặt, tốn vật liệu làm đường ống, nên năm
1982, Daikin đã phát triển loại máy VRV (Variable Refrigerant Volume), điều chỉnh năng suất lạnh qua việc
điều chỉnh lưu lượng môi chất. Ngày này các hãng chế tạo khác đều sản xuất dạng máy VRV với tên thương
mại khác và được ký hiệu chung là VRF (Variable Refrigerant Flow), được xếp vào dạng điều hòa tổ hợp
gọn PAC.
Các đặc điểm của hệ VRF:
- Chỉ sử dụng cho điều hòa tiện nghi ở các công trình cỡ nhỏ, tung bình và lớn như các tòa nhà văn
phòng khách sạn, trường học, bệnh viện,…. VRF đặc biệt thích hợp và tiết kiệm năng lượng cho các ứng
dụng lạnh cục bộ, phân tán, không ổn định như các tòa nàh văn phòng cho thuê và cần tính tiền điện riêng
biệt [2].
- Tổ ngưng tụ có hai máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu on-off còn một máy điều chỉnh bậc
theo máy biến tần nên số 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 VRF 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 7kW đến hàng ngàn kW, thích hợp cho các toà nhà cao tầng hàng trăm mét với
hàng ngàn phòng đa chức năng.
- Thế hệ VRV III đã giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn
dàn lạnh đến 90m 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 165m tạo điều kiện, bố trí máy dễ dàng trong các toà 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 số lạnh không những được cải thiện mà còn vượt rất nhiều máy thông dụng.

- Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất lượng cao.
- Khả năng sửa chữa và bảo dưỡng rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị tự phát hiện hư
hỏng chuyên dùng. Cũng như sự kết nối để phát hiện hư hỏng tại trung tâm qua internet.
- So với hệ thống trung tâm nước, hệ VRF rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trên tầng thượng hoặc
bên sườn toà nhà, còn đường ống dẫn môi chất lạnh có kích thước nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước
lạnh và đường ống gió.
- Linh hoạt trong việc lắp đặt do đường ống gas nhỏ, dàn nóng nhỏ theo từng modul, có thể đưa theo
thang máy. Có khả năng mở rộng hệ thống điều hòa dễ dàng bằng cách lắp đặt thêm các tổ máy mới.
- Không có tổn thất quán tính nhiệt như hệ trung tâm giải nhiệt nước vì không có chất tải lạnh trung
gian.
- Hệ VRF có nhiều kiểu dàn lạnh khác nhau đối với tối đa 6 cấp năng suất lạnh (loại đặt sàn, tử tường,
treo tường, giấu tường, giấu trần cassette, giấu trần casette 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 kiến trúc khác nhau, đáp ứng thẩm mỹ đa dạng
của khách hàng.
- Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm trong phòng cùng một hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi
nhiệt hiệu suất cao.
Các loại dàn nóng thông dụng của VRF: một chiều, hai chiều (bơm nhiệt) và thu hồi nhiệt.
Riêng hệ thu hồi nhiệt có khả năng điều chỉnh ở các chế độ khác nhau: chế độ mùa hè làm lạnh 100%
(thải nhiệt 100%) mùa đông sưởi 100% (thu nhiệt 100%), nhưng ở các mùa chuyển tiếp có thể là 75% lạnh
+25% sưởi (thải nhiệt 50%), 25% lạnh +75% sưởi (thu nhiệt 50%), 50% lạnh +50% sưởi (cụm ngoài không
thu và không thải nhiệt).Sơ đồ dưới đây sẽ tổng kết các loại ĐHKK

!"#$%&'(#)*+#,)-./
0)%1*& 223*45'6728/
9:;,<=:+<*:*4>?@A%&*4
B>=:
CD CD%&
E

'D)FD/


'D)FD/
GH
IJ;
GHD%&
K2
KLK
*:*4%&D
*:*4%&D%&
KL&
K%M
K6%&
KN%&
!"HOPJ+,
'J))+#,)(>).#/
!"'M@/Q
R+,'R.(+#,)(>).#/
0)?L3*45'S8/0)T6?223*45'S6728/
9:O *:*4#U>?@
B>B>% @=:@
CD CD%&CD
K*%*%M,+I K*%*%MI+I
CHƯƠNG 2:
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
,#V??W$*:K:XYZB4Q[#=&V%*:Công ty CP
VINACONEX15
N m h c 2013-2014 Nhà tr ng c i t o m t ph n c a Trung tâm Nghiên c u và phát tri n Ph n ă ọ ườ ả ạ ộ ầ ủ ứ ể ầ
m m thành khu Ký túc xá K9, t i Ký túc xá này các phòng có s c ch a 8 ch .ề ạ ứ ứ ỗ
Công trình toà nhà k9 là 1 toà nhà l n v i ki n trúc hi n i bao g m 10 t ng (k c t ng mái) cao ớ ớ ế ệ đạ ồ ầ ể ả ầ
36 m , c xây d ng trên khuôn viên kho ng 2000 đượ ự ả . Trong ó xây d ng kho ng 180 chi u cao đ ự ả ề

kho ng 3,6 m m i t ng ả ỗ ầ K:%MZ$(UO\?3OG(V]*U=^_`%1O)
%MZ$OW*&@4a(:)DL22OG):%ML*&@=^(:7OG):A 
6*&@K:3D6V=:L@bcOG4dV
K#)ODe:`.fg)??B!!)VNhS):OP#$
Bảng thống kê diện tích sử dụng điều hòa của các tầng :
Bảng 2.1. Không gian sử dụng điều hòa
Tầng Diện tích
4÷7 2848
2.2. CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ
2.2.1. Chọn các thông số thiết kế trong nhà
a) Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi
Đối với văn phòng làm việc thì các thông số được chọn theo yêu cầu tiện nghi của con người. Yêu cầu
tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992 [1].
Mùa hè:
- Nhiệt độ không khí trong nhà: t
T
= 25
0
C ± 2
0
C;
- Độ ẩm tương đối trong nhà: ϕ
T
= 65% ± 5%.
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I-d của không khí ẩm, ta tìm được các thông số còn lại:
- Entanpi: I
T
= 58kJ/kg;
- Độ chứa hơi: d
T

= 13g/kg không khí ẩm.
Bảng 2.2. Các thông số thiết kế trong nhà
Không gian
Thông số
Nhiệt độ Độ ẩm Entanpi Độ chứa hơi
0
C % kJ/kg g/kg
Trong nhà 25 65 58.2 13
b) Gió tươi và hệ số thay đổi không khí
Tiêu chuẩn gió tươi cho điều hoà không khí (Theo TCVN 5678 – 1992)
Bảng 2.3. Lượng gió tươi cần cấp
Tên phòng Gió tươi, m
3
/h.người Hệ số thay đổi không
khí, m
3
/h (m
3
phòng)
phòng học 20 6
c) Độ ồn cho phép
Độ ồn được coi là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó cần được khống chế, đặc biệt đối
với một số công trình đặc biệt như phòng studio, phòng ghi âm Độ ồn cho phép trong công trình xây dựng
theo điêu 2.2 tiêu chuẩn Bộ Xây dựng 20TCV 175-90 . Theo bảng 1.5[1,19] ta được:
Tên công trình công cộng Mức ồn cực đại cho phép ,dp
Ban đêm 22-6h Ban ngày 6-22h
Phòng học trong các trường phổ thông ,kĩ thuật
,nghiệp vụ. 40 55
d) Tốc độ không khí
Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và thoát mồ hôi giữa cơ thể

với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn, cường độ trao đổi nhiệt, ẩm tăng lên. Vì vậy đứng trước gió cảm
thấy mát và thường da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ.
Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh. Tốc độ gió thích
hợp tuỳ thuộc vào yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khoẻ
2.2.2. Chọn các thông số tính toán ngoài nhà
Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hoà không khí được chia làm 3 cấp như sau:
Điều hoà không khí cấp 1: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy cao nhất, duy trì các thông số vi khí hậu
trong nhà trong giới hạn cho phép không phụ thuộc vào biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè
và mùa đông đã ghi nhận được trong nhiều năm.
Điều hoà không khí cấp 2: Là điều hoà không khí có độ tin cậy trung bình, 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.
Điều hoà không khí cấp 3: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy thấp, duy trì được các thông số vi khí
hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 400h trong 1 năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời
của mùa hè và mùa đông.
Điều hoà không khí cấp 1 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 hoà tiện nghi đặc biệt quan trọng trong các công trình điều hoà công
nghệ.
Các công trình ít quan trọng hơn như khách sạn 4 – 5 sao, bệnh viện quốc tế thì nên chọn điều hoà
không khí cấp 2.
Trên thực tế, đối với hầu hết các công trình như điều hoà không khí khách sạn, văn phòng, nhà ở, siêu
thị, hội trường, thư viện, chỉ cần điều hoà cấp 3. Điều hoà cấp 3 tuy độ tin cậy không cao nhưng đầu tư
không cao nên thường được sử dụng cho các công trình trên.
Với các phân tích trên, dựa trên yêu cầu của chủ đầu tư và đặc điểm của công trình, phương án cuối
cùng được lựa chọn là điều hoà không khí cấp 3.
Thông số ngoài nhà chọn cho điều hoà cấp 3 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992 biểu diễn
trên đồ thị I - d của không khí ẩm. Điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088 – 85, bảng
1.6 [1]. Riêng 13-15 tính toán theo chỉ dẫn của TCVN 5687- 2010
Kết quả xác định các thông số thiết kế ngoài nhà tại bảng 2.4
Bảng 2.4. Các thông số thiết kế ngoài nhà

Cấp ĐHKK
Mùa nóng Mùa lạnh
Nhiệt độ Độ ẩm Nhiệt độ Độ ẩm
0
C %
0
C %
Cấp 3 t
tbmax
ϕ
N
= ϕ
13-15
t
tbmin
ϕ
N
= ϕ
13-15
Trong đó:
• t
tbmax
- nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất;
• t
tbmin
- nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất;
• ϕ
13-15
- độ ẩm từ 13h ÷ 15h của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất ghi nhận theo TCVN 5687
– 2010.

Theo [2], khi thiết kế đủ lạnh cho mùa hè ở miền Bắc, năng suất sưởi của máy luôn dư thừa cho sưởi
mùa đông lên ta không phải tính cho mùa đông.
Theo bảng xác định được thông số tính toán ngoài trời cho khu vực nha trang như sau:
Mùa hè: - Nhiệt độ: t = 33.7
0
C;
- Độ ẩm: ϕ
N
= 59%.
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I-d ta xác định được các thông số còn lại và được tổng kết trong
bảng 2.5:
Bảng 2.5. Các thông số thiết kế ngoài nhà cho ĐHKK cấp 3 tại Hà Nội dùng cho công trình
Mùa
Thông số
Nhiệt độ Độ ẩm Entanpi Độ chứa hơi
0
C % kJ/kg g/kg
Hè 33.7 59 84,14 19.97
3.2. TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẨN THỪA
3.2.1. Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời Q
11
Mặt trước của tòa nhà hướng Đông Bắc, mặt sau là hướng
Tây Nam, hai mặt bên hướng Đông Nam và hướng Tây Bắc. Tòa
nhà đựơc tọa lạc ngay trên Đường nguyễn đình chiểu, phường vĩnh phước ,Thành phố Nha Trang vơi Vị trí:
12o16’ độ bắc; 109o 12’ kinh đông. Đa số các cửa kính đều thẳng đứng theo kiến trúc của toà nhà. Bức xạ
mặt trời tác động vào một mặt tường thẳng đứng, nghiêng hoặc ngang là liên tục thay đổi. Mặt kính quay
hướng Đông là nhận nhiệt bức xạ là lớn nhất từ 8h ÷ 9h và kết thúc vào 12h. Mặt kính quay hướng Tây nhận
bức xạ cực đại từ 16h ÷ 17h. Vì vậy mức độ bức xạ phụ thuộc rất lớn vào thời gian, cường độ và hướng bức
xạ. Lượng nhiệt bức xạ này xác định gần đúng theo kinh nghiệm:
Q

11
= n
t
×Q
11
’, [W] (3.1)
Trong đó:
Q
11
’ = F×R
T
×k, [W ] (3.2)
Với :
 n
t
- Hệ số tác dụng tức thời;
 Q
11
’ - Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng, [W];
 F : diện tích bề mặt kính cửa sổ, kính cửa ra vào có khung thép. Các cửa sổ có diện tích 1,2
×1,75 m và cửa ra vào có diện tích mặt kính là 0,9×2,6 m
 → F = 1,2×1,75 +0,9×2,6 = 4,44 m
2
 R
T
- Bức xạ mặt trời qua mặt kính vào trong phòng, [W/m
2
]. Giá trị của R
T
phụ thuộc vào vĩ

độ, tháng, hướng của kính, cửa sổ, giờ trong ngày.
 k - Hệ số hiệu chỉnh kể đến các ảnh hưởng;
k = ε
c
×ε
đs
×ε
mm
×ε
kh
×ε
m
×ε
r
• ε
c
- Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển tính theo công thức:
H - là độ cao tương đối của vị trí lắp đặt kính trong toàn công trình cần tính toán [m]. Hệ số này sẽ thay
đổi khi tính vị trí các tầng khác nhau, ở đây sẽ tính trung bình các tầng vơi tâng 1 cao hơn mực nước biển là
5m.
H = 15 + 5 = 20m
Như vậy tính toán chung cho các cửa sổ ở các tầng với hệ số ε
c
là:
ε
c
00046,1023,0.
1000
20
1 =+=

• ε
đs
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của môi trường không khí
trong vùng lắp đặt so với nhiệt độ đọng sương của không khí trên mặt nước biển là 20
0
C, do có
nhiệt độ đọng sương lớn nên ε
đs
giảm và được tính theo công thức:
c
1 0.023
1000
H
ε
= + ×
s
20
e 1 0.13
10
s
đ
t −
= − ×
Nhiệt độ đọng sương mùa hè là t
s
= 24.93
0
C
ε
đs

=
( )
13,0.
10
2093,24
1
−
−
= 0,935
• ε
mm
- Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây ε
mm
= 1.0, khi trời có mây chọn ε
mm
=
0.85;
• ε
kh
- Hệ số ảnh hưởng của khung kim loại ε
kh
= 1.1;
• ε
m
: hệ số kính , theo bảng 4.3[1, 153] : hệ số kính phụ thuộc vào mầu sắc và loại kính,
nhà k9 dùng kính stopray màu vàng 6mm : ε
m
=0,44
• ε
r

: Hệ số mặt trời ,kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bên trong. Do tất cả
các phòng đều có cửa kính được dán đêcan mầu vàng nên theo bảng 4.4 [1,153] (Màn che loại
Brella trắng kiểu Hà Lan) có ε
r
= 0,33
• R
T
trong công thức (3.2) được thay bằng nhiệt bức xạ vào phòng khác kính cơ bản R
K
được công
thức:
Q
11
’ = F×R
K
×k, [W] (3.3)
Trong đó :
 R
K
= {0.4×α
k
+ τ
k
×(α
m
+ τ
m
+ ρ
k
×ρ

m
+ 0.4×α
k
×α
m
)}×R
N
, [W/m
2
]
Với:
* R
N
- Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính, [W/m
2
].
* R
T
- Bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hoà, [W/m
2
].
Nha TRang nằm ở bán cầu Bắc, vĩ độ 12 tra bảng 4.2 [1] ta được:
R
T
= R
Tmax
= 483W/m
2
vào tháng 8 và tháng 4.
Từ đó: R

N Đông-Bắc
=
8,548
88,0
483
=
W/m
2
* α
k
, τ
k
, α
m
, τ
m
, ρ
m
- Lần lượt là hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của kính và màn che.
Kính trong được sử dụng đều là kínhtrong suốt dán decan và dày 6mm (khác kính cơ bản), khung
nhôm, bên trong có rèm che màu trung bình.
Tra bảng 4.3 [1]. Đặc tính bức xạ và hệ số của các loại kính ε
m
, ta được:
α
k
= 0,36 τ
k
= 0,25 ρ
k

= 0,39 ε
m
= 0,44
α
m
= 0,09 τ
m
= 0,14 ρ
m
= 0,77 ε
r
= 0,33
Vậy:
R
K Đông- Bắc
= {0.4 x 0,36 + 0.25 x( 0.09 + 0.14 + 0.39 x 0.77 + 0.4 x 0.44 x 0.33)}.548.8
R
K
= 159,7W/m
2
.
 k - Hệ số hiệu chỉnh đối với phòng có rèm che:
k = ε
c
ε
đs
ε
mm
ε
kh

ε
m
ε
r
= 1.00046 0.935 1 1.1 0.44 0.33

= 0.149
Do hệ thống điều hoà hoạt động liên tục, chọn g
s
= 700 kg/m
2
sàn
T
N
R
R =
0.88
× × × × × × × × × ×
Tra bảng 4.6[1,156] ta tìm được hệ số tác động tức thời n
t
lớn nhất là:
Dãy phòng mặt trước phía đông-bắc , điều này đồng nghĩa với việc dãy nhà sẽ chịu bức xạ lớn nhất vào lúc
7h sáng. Nhiệt bức xạ qua kính theo hướng Đông - Bắc là: n
t
= 0,58
Số Phòng chịu bức xạ mặt trời
N(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12, 13,14,15)
Vậy ta có:
Q
11

= n
t
x Q
11
’ = n
t
x k x F x R
K Đông- Bắc
Diện tích kính tính cho 1 phòng :
Q
11
=0,58×0,149×4,44×159,7=61,27 W
Tính cho 60 phòng 4 tầng.
Q
11
=0,58×0,149×4,44×60×159,7=3676w
.
3.2.2. Nhiệt hiện truyền qua mái do bức xạ và chênh lệch nhiệt độ Q
21

Q
21
= k.F
.
tΔ
td
Do ta tính từ tầng 4 – 7 nên phòng điều hòa nằm giữa tầng trong một tòa nhà điều hòa nghĩa là bên trong
cũng là phòng điều hòa khi đó :
tΔ

= 0 , Q
21
= 0
3.2.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q
22
Nhiệt truyền qua vách Q
22
cũng gồm 2 thành phần:
- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà ∆t = t
N
– t
T
.
- Thành phần do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên thành phần nhiệt này coi bằng không khi
tính toán .
Nhiệt truyền qua vách được tính theo biểu thức sau:
Q
22
= ΣQ
2i
= k
i
×F
i
×∆t = Q
22t
+ Q
22c
+ Q
22k

, [W] (3.6)
Trong đó:
• Q
2i
- Nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào và kính, [W];
• k
i
- Hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa ra vào và kính, [W/m
2
K];
• F
i
- Diện tích tường, cửa ra vào, kính tương ứng, [m
2
].
a) Nhiệt truyền qua tường Q
22t

Nhiệt truyền qua tường tính theo biểu thức sau:
`6hi&@=^#.
L - i&@4Z$(U.

6
L
Q
22t
= k
t
.F
t

.∆t
Khi tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
∆t = (t
N
– t
T
) = 33.7 – 25 = 8,7
0
C
Hệ số truyền nhiệt qua tường tính như sau:

∑
=
++
=
2
1
11
1
i
Ti
i
N
k
αλ
δ
α


Tường gồm 2 lớp :

- Lớp gạch có δ
1
= 0,2m , λ
1
= 0,58W/mK.
- Lớp vữa ximăng trát ngoài có δ
2
= 0,02m, λ
2
= 0,93W/mK.
- Lớp sơn nước có thể bỏ qua.
α
N
– hệ số tỏa nhiệt phía ngoài trời, khi tường tiếp xúc trực tiếp với không
khí bên ngoài α
N
= 20W/m
2
K.
α
T
– hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, α
T
= 10W/m
2
K.
Hệ số truyền nhiệt của tường khi tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài:

)/(94,1
10

1
93,0
02,0
58,0
2,0
20
1
1
2
KmWk =
+++
=
Diện tích tưòng tiêp xúc truc tiêp với không khí bên ngoài tính cho 1 phòng là:
6,6×3,6 =23,76 m
2
Q
22t
= 1,94 x 23,76 x 8,7 = 401 (W).
Số phòng có tường tiếp xúc trưc tiếp với không khí bên ngoài trời là N(17,18, 24,25,30 1,5,6) 4 tầng gồm 32
phòng
Vậy
Q
22t
= 1,94 x 23,76×32 x 8,7 = 12832 (W).
b) Nhiệt truyền qua kính Q
22k

Nhiệt truyền qua kính cửa sổ tính bằng biểu thức sau:
Q
22k

= k
k
.F
k
.∆t.
K
k
– hệ số truyền nhiệt qua kính, tra bảng 4.13[1,169] có k
k
= 5,89W/m
2
K.
F
k
– diện tích kính cửa sổ, F
k
= 1,2 x 1,75 = 2,1m
2
.
∆t – hiệu nhiệt trong nhà và ngoài nhà ∆t = t
N
– t
T
= 8,7
0
C
⇒Q
21k
= 5,89 x 2,1 x 8,7 = 107,6 (W)
Vậy tổng lượng nhiệt truyền qua kính cửa sổ của toàn bộ tòa nhà là:

ΣQ
22k
= 120x107,6 = 12912 (W)
c) Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q
22c

Nhiệt truyền qua cửa ra vào tính bằng biểu thức sau:
Q
22C
= k
c
.F
c
.∆t.
F
c
- diện tích cửa ra vào là 0.9 x 2,6 = 2,3 m
2
. Phòng có 1 cửa ra vào.
k
c
- hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/m
2
K.
∆t – hiệu nhiệt độ trong nhà và ngoài nhà ∆t= t
N
– t
T
=33,7 – 25 = 8,7
0

C
Cửa ra vào ở đây được làm bằng kính
Theo bảng 4.12[169] có k
c
= 2.23 W/m
2
K.
Q
22c
= k
c
.F
c
.∆t = 2.23 x 2,3 x 8,7 = 44,6 (W)
Có tất cả 120 phòng cần điều hòa, mỗi phòng chỉ có 1 cửa ra vào. Vậy tổng
lượng nhiệt truyền qua cửa của tất cả các phòng là:
ΣQ
22C
= 120 x 44,6 = 5352(W)
Q
22
= Q
22t
+ Q
22c
+ Q
22k
=12832+5352 + 12912=31096(W)
Kết quả tính toán nhiệt hiện truyền qua vách Q
22

được tổng kết ở bảng 3.3 (quy ra đơn vị [W]).
3.2.4. Nhiệt hiện truyền qua nền Q
23
Q
22N
=K
N
F
N
∆t , W
Trong đó: F
N
: diện tích nền,
F
N
= 6 x 4 +1,5 x 2,5 = 27,75 m
2
∆t : hiệu nhiệt độ giữa trong và ngoài phòng.
K : hệ số truyền nhiệt nền W/m
2
K.
Các phòng tầng 3-5 có sàn nằm giữa 2 phòng điều hoà nên Q
21N
= 0
3.2.5. Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng Q
31
Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng cũng gồm hai thành phần bức xạ và đối lưu. Phần bức xạ cũng bị
kết cấu bao che hấp thụ nên nhiệt tác động lên phụ tải lạnh cũng nhỏ hơn trị số tính toán được.
Q
31

= n
t
×n
đ
×Q, [W] (3.10)
Trong đó:
 Q - Tổng nhiệt toả ra do chiếu sáng, [W];
Q = 1.25×q
đ
×F
 q
đ
- Công suất đèn trên 1m
2
sàn là 10 ÷ 12W/m
2
sàn;
 F - Diện tích mặt sàn của phòng, [23,76m
2
];
 n
t
- Hệ số tác dụng đồng thời của đèn chiếu sáng;
Với số giờ hoạt động của đèn là 8h/ngày và g
s
= 500kg/m
2
, tra bảng 4.8 [1] ta được: n
t
= 0.87.

 n
đ
- Hệ số tác dụng đồng thời.
Đối với nhà công sở có: n
đ
= 0.7 ÷ 0.85, ta chọn n
đ
= 0.8.
Vậy Q
31
= 0.87×0.8×1.25×q
đ
×F, [W] (3.11)
Q
31
= 0.87×q
đ
×F, [W]
Nhiệt tỏa ra 1 phòng là Q
31
= 0.87×12×23,76=248[W]
Nhiệt tỏa tinh cho 120 phòng là Q
31
= 248×120=29760[W]
3.2.6. Nhiệt hiện toả ra do máy móc Q
32
Nhiệt toả ra do máy móc thiết bị Q
32
được xác định theo công thức như sau:
Q

32
=
∑
i
N
, [W] (3.12)
N
i
- Công suất điện ghi trên dụng cụ, [W];
Hầu hết tất cả các phòng đều sử dụng máy tính lap top mỗi phòng 4 chiếc mỗi chiếc 300[W]; Kết quả
tính toán được tổng kết ở bảng 3.6 (quy ra đơn vị [W]).tính cho 1 phòng là Q
32
=4×300=120[W]
Tính cho 4 tầng 120 phòng là:120×120=144000 W
ΣjLXSk2lNN222jS6S6Lm
3.2.7. Nhiệt hiện và ẩn do người toả Q
4
a. Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng: Q
4h
Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu bằng hai phương thức là đối lưu và bức
xạ, được xác định bằng biểu thức sau:
Q
4h
= n
t.
.n.q
h

Trong đó : n : số người trong không gian điều hòa.
q

n :
nhiệt hiện tỏa ra từ một người : chọn q = 10 w/người
n
t
: Hệ số tác dụng không đồng thời; Chọn n
d
= 0,8
Tổng số người có trong phòng học là n = 8 người .
Tra bảng 4.18 [175] có nhiệt hiện tỏa ra từ một người q
h
= 70W/1người.1h.
⇒ Q
4h
= 0.8 x 8 x 70 = 448 (W).
Vậy với tất cả các phòng của tòa nhà ta có:
ΣQ
4h
= 120 x 448 = 53760 (W).
 Nhiệt ẩn do người tỏa vào phòng: Q
4a
Nhiệt ẩn do người tỏa ra được xác định theo biểu thức sau:
Q
4â
= n.q
â
Trong đó : n: số người trong không gian điều hòa, n = 8 người .
q
â
: nhiệt ẩn tỏa ra từ một người .
Tra bảng 4.18 [175] có nhiệt ẩn tỏa ra từ một người q

â
= 50W/1người.1h
Q
4â
= 8 x 50 = 400(W)
⇒ΣQ
4â
= 400x 120 = 48000(W)
Khi đó nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa tính cho 1 phòng là:
Q
4
= Q
4h
+ Q
4â
= 400 + 448 = 848 (W)
Vậy: ΣQ
4
= ΣQ
4h
+ ΣQ
4â
= 53760+48000= 101760 (W).
Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở bảng 3.7 (quy ra đơn vị [kW]).
3.2.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q
hN
và Q
âN
Trong điều hòa không khí, không gian điều hòa luôn luôn phải cung cấp một lượng gió tươi để đảm bảo đủ
oxy cần thiết cho hoạt động hô hấp của con người ở trong không gian đó. Ký hiệu gió tươi ở trạng thái ngoài

trời là N, do gió tươi ở trạng thái ngoài trời với nhiệt độ t
N
, ẩm dung d
N
và entanpy I
N
lớn hơn trạng thái
không khí ở trong nhà với nhiệt độ t
T
, ẩm dung d
T
và entanpy I
T
, vì vậy khi đưa gió tươi vào phòng nó sẽ tỏa
ra một lượng nhiệt, bao gồm nhiệt ẩn Q
âN
và nhiệt hiện Q
hN
, chúng được tính bằng các biểu thức sau:
Q
N
= Q
hN
+ Q
âN
Q
hN
= 1,2 x n x l x (t
N
– t

T
) ,W
Q
âN
= 3 x n x l x (d
N
– d
T
) ,W
Trong đó :
d
N
– ẩm dung của trạng thái không khí ngoài trời.
d
T
– ẩm dung của trạng thái không khí trong không gian điều hòa .
t
N
, t
T
– nhiệt độ của trạng thái không khí ở ngoài và trong không gian điều hòa .
n – số người trong không gian điều hòa, n = 8 người.
l – lượng không khí tươi cần cho một người trong một giây.
Theo bảng 4-19[176] ta có: l = 7.5 l/s.
Từ các thông số: t
N
= 33,7
0
C , ϕ
N

= 59%, t
T
= 25
0
C , ϕ
T
= 65% ,
tra ẩm đồ I– d ta có d
N
= 19,97 g/kg , d
T
= 13 g/kg.
Tính cho 1 phòng :
Q
hN
= 1,2 x 8 x 7,5 x (33,7 – 25) = 626,4 (W).
Q
âN
= 3 x 8 x 7,5 x (19,97 - 13) = 1255 (W).
 Q
N
= 626,4 + 1254,6 = 1881 (W)
Vậy:
ΣQ
N
= 1881 x 120 =225720 (W).
3.2.9. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q
5h
và Q
5â

Không gian điều hòa cần được làm kín để chủ động kiểm soát được lượng gió tươi cấp cho phòng điều hòa
nhằm tiết kiệm năng lượng, nhưng vẫn có hiện tượng rò lọt không khí không mong muốn qua khe cửa sổ,
cửa ra vào và cửa mở do người ra vào. Hiện tượng này xảy ra càng mạnh khi chênh lệch nhiệt độ giữa trong
và ngoài không gian điều hòa càng lớn. Không khí lạnh thoát ra ở phía dưới cửa và không khí ngoài trời lọt
vào từ phía trên cửa.
Nguồn nhiệt do gió lọt cũng gồm hai thành phần là nhiệt ẩn và nhiệt hiện, được tính bằng biểu thức
sau:
Q
5h
= 0,39.ξ.V(t
N
– t
T
),W
Q
5â
= 0,84.ξ.V(d
N
– d
T
),W
Với – V : thể tích phòng, ta có: V= 6,6 × 3,6 × 3= 71,28 (m
3
).
ξ : hệ số kinh nghiệm, xác định theo thể tích phòng.
Theo bảng 4-20[177] ta có: ξ=0.7
Q
5h
= 0,39 × 0,7 × 71,28 × (33,7 - 25) = 169(W)
Q

5â
= 0.84 × 0.7 × 71,28 × (19,97 – 13) = 292(W).
Do số lượng sinh viên ra vào nhiều nên cửa phải đóng mở nhiều lần nên phải bổ sung thêm nhiệt
hiện và nhiệt ẩn như sau:
Q
5bsh
= 1,23 × L
bs
× (t
N
– t
T
) , w
Q
5bsâ
= 3 × L
bs
× (d
N
- d
T
), w
Trong đó: L
bs
= 0,28 × L
c
× n, l/s
n: số người qua cửa trong 1 giờ. Chọn n = 5người/giờ
L
c

: lượng không khí lọt qua mỗi 1 lần mở cửa, m
3
/người.
Tra bảng 4.21[178] (ở n<100 và cửa bản lề) ta có L
c
= 3 m
3
/người.
L
bs
= 0,28 × L
c
× n = 0,28 × 3 × 5 = 4,2 l/s
Q
5bsh
= 1,23 × L
bs
× (t
N
– t
T
) = 1,23 × 4,2 × (33,7- 25) = 45 W
Q
5bsa
= 3 × L
bs
× (d
N
- d
T

) = 3 × 8,4 × (19.97 – 13) = 175 W
Vậy :
Q
5
=Q
5h
+Q
5â
+Q
5bsh
+Q
5bsâ

= 169+ 292+ 45 + 175= 681 W.
ΣQ
5
= 681 × 120 = 81720 W
Bảng 3.10. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt mang vào Q
5h
và Q
5â
KM@g)#G
Xác định phụ tải lạnh.
Q
o
= Q
t
= ∑ Q
ht
+ ∑ Q

ât
= Q
11
+ Q
21
+ Q
22
+ Q
3
+ Q
4
+Q
5
+ Q
6
+ Q
N

Q
o
= 3676+ 0 + 31096 +173732 +101760 + 81720 + 0 + 225720
= 617704 W = 617,7 ≈ 618 KW
Vậy Q
o
= 618KW
Bảng 3.11. Tổng kết các nguồn nhiệt
Tầng
Phòng
Q
11

Q
21
Q
22
Q
23
Q
31
Q
32
Q
4h
Q
4a
Q
hn
Q
ân
Q
5h
Q
5â
Q
hf
Q
âf
Q
h
Q
â

kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW
4÷7
R(17,18,
24,25,30)
0.0
0.55
0.0 0.25 0.12 0.45 0.4 0.63 1,26 0.21 0.47 1.4 0.4 2.2 2.1
R(16,19,20,21,
22,23,26,27,
28,29)
0.0
0.15
0.0 0.25 0.12 0.45 0.4 0.63 1,26 0.21 0.47 0.97 0.4 1.8 2.1
R(,2,3,4,
7,8,9,10,
11,12,
13,14,15)
0.06 0.0
0.15
0.0 0.25 0.12 0.45 0.4 0.63 1,26 0.21 0.47 1.02 0.4 1.8 2.1
R(1,5,6)
0.06 0.0
0.55
0.0 0.25 0.12 0.45 0.4 0.63 1,26 0.21 0.47 1.4 0.4 2.27 2.1
3.3. THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐHKK
3.3.1. Thành lập sơ đồ điều hoà không khí
Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thoả
mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu. Việc thành
lập sơ đồ điều hoà phải căn cứ trên các kết quả tính toán như nhiệt hiện, nhiệt thừa của phòng.
Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp, sơ

đồ tuần hoàn không khí 2 cấp. Chọn và thành lập sơ đồ điều hoà không khí là một bài toán kĩ thuật, kinh tế.
Mỗi sơ đồ đều có ưu điểm đặc trưng, tuy nhiên dựa vào đặc điểm của công trình và tầm quan trọng của hệ
thống điều hoà mà ta quyết định lựa chọn hợp lý.
Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo được các
yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tính kinh tế cao. Sơ đồ này được sử dụng cả trong lĩnh vực
điều hoà tiện nghi và điều hoà công nghệ như hội trường, rạp hát, nhà ăn, tiền sảnh, phòng họp…
Qua phân tích đặc điểm của công trình, ta nhận thấy đây là công trình điều hoà không đòi hỏi
nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm, do đó chỉ cần sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp là đủ đáp ứng các
yêu cầu đặt ra.
3.3.2. Sơ đồ điều hoà không khí 1 cấp
Sơ đồ nguyên lý điều hòa không khí một cấp được minh họa trên hình 3.3
Hình 3.3. Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp.
1 – Cửa lấy gió tươi 4 – Quạt gió cấp 7 – Lọc bụi
2 – Buồng hoà trộn 5 – Miệng thổi 8– Không gian điều hoà
3 – Thiết bị xử lý ẩm 6 – Miệng hồi 9 – Cửa gió hồi
Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau:
Không khí ngoài trời có trạng thái N (t
N
, ϕ
N
) qua cửa lấy gió đi vào buồng hoà trộn 2. Ở đây diễn ra
quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn có trạng thái T (t
T
, ϕ
T
).
Không khí sau khi hoà trộn có trạng thái H (t
H
, ϕ
H

) được xử lí trong thiết bị cho đến trạng thái O ≡ V
và được quạt thổi không khí vào trong phòng.
Không khí ở trong phòng có trạng thái T được quạt hút qua thiết bị lọc bụi, một phần không khí được
tái tuần hoàn trở lại, phần còn lại được thải ra ngoài.
3.3.3. Tính toán sơ đồ điều hoà không khí
a) Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor):
ε
h
Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 24
0
C và ϕ = 50%. Thang chia hệ số nhiệt hiện ε
h
đặt ở
bên phải ẩm đồ.
b) Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor):
ε
hf
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) ε
hf
: là tỉ số giữa thành phần nhiệt hiện
trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt
Q
hN
và Q
âN
đem vào không gian điều hoà.
ε
hf
=
âfhf

hf
QQ
Q
+
 (3.19)
Trong đó:
• Q
hf
-Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), [W];
• Q
âf
-Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi), [W].
c) Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor):
ε
ht
Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF ε
ht
: là tỉ số giữa nhiệt hiện tổng và nhiệt tổng.
ε
ht
=
âh
h
QQ
Q
+
=
t
h
Q

Q
(3.20)
Trong đó:
• Q
h
- Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt nhiệt do gió tươi và gió lọt đem vào, [kW];
• Q
â
- Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào và Q
âN
có trạng thái ngoài,
[kW];
• Q
t
- Tổng nhiệt thừa, [kW].
d) Hệ số đi vòng:
ε
BF
Xác định hệ số đi vòng ε
BF
(Bypass Factor): là tỉ số giữa lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng
không trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng không khí thổi qua dàn.
ε
BF
=
G
G
GG
G
H

OH
H
=
+
(3.21)
K#)n
• G
H
- lưu lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn, nên vẫn có
trạng thái của điểm hoà trộn H, [kg/s];
• G
0
- lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm với dàn và đạt được trạng thái
O, [kg/s];
• G - tổng lưu lượng không khí qua dàn, [kg/s].
Hệ số này được chọn theo bảng 4.22 [1] ứng dụng cho ĐHKK thông thường ta được ε
BF
= 0.15.
e) Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF:
ε
hef
Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) ε
hef
: là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu
dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng.
ε
hef
=
aefhef
hef

QQ
Q
+
=
ef
hef
Q
Q
(3.22)
Trong đó:
• Q
hef
– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH, [kW]
Q
hef
= Q
hf
+ ε
BF
×(Q
5h
+ Q
hN
)
• Q
âef
– Nhiệt ẩns hiệu dụng của phòng ERLH, [kW]
Q
âef
= Q

âf
+ ε
BF
×(Q
5â
+ Q
âN
)
f) Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: t
S
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần
hoàn và không khí tươi. Đường ε
ht
cắt đường ϕ=100% tại S thì điểm S chính là điểm đọng sương và nhiệt độ
t
s
là nhiệt độ đọng sương của thiết bị.
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị được xác định theo (t
T
; φ
T
; ε
hef
), lấy theo bảng 4.24 [1].
g) Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh
Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định theo biểu thức:
ef
1.2 ( ) (1 )
h
T S BF

Q
L
t t
ε
=
× − × −
(3.23)
Trong đó:
 L – Lưu lượng không khí, [m
3
/s];
 Q
hef
– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, [kW];
 t
T
, t
S
– Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, [
0
C];
 ε
BF
– Hệ số đi vòng.
3.3.4. Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp
Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, T, H, O, V, S với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng được
giới thiệu trên hình 3.4, tính toán sơ đồ một cấp được thực hiện theo các bước sau:
- Xác định toàn bộ lượng nhiệt thừa hiện và ẩn của không gian điều hoà do gió tươi mang vào;
- Xác định tổng lượng nhiệt hiện;
- Xác định tổng lượng nhiệt ẩn;

- Xác định tổng lượng nhiệt ẩn và thừa của không gian cần điều hoà;
- Xác định hệ số đi vòng;
- Tính: ε
hf
, ε
ht
, ε
hef
;
- Xác định các điểm: T (t
T
; ϕ
T
), N (t
N
; ϕ
N
), G (24
0
C; 50%);
- Qua T kẻ đường song song với G - ε
hef
cắt ϕ = 100% tại S, ta xác định được nhiệt độ đọng sương t
s
.
- Qua S kẻ đường song song với G - ε
ht
cắt đường NT tại H, ta xác định được điểm hoà trộn H.
- Qua T kẻ đường song song với G - ε
hf

cắt đường SH tại O. Khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt gió và từ
đường ống gió ta có V ≡ O là điểm thổi vào.
Hình 3.4. Sơ đồ tuần
hoàn một cấp với các hệ số
nhiệt hiện, hệ số đi vòng và
quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S.
- Hiệu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào:
∆t
VT
= t
T
- t
V
, [K].
∆t
VT
< 10K: đạt yêu cầu vệ sinh.
Nếu nhiệt độ thổi vào đạt yêu cầu, tiến hành tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu
thức:
ef
1.2 ( ) (1 )
h
T S BF
Q
L
t t
ε
=
× − × −
, [m

3
/s].
d
t
1
SHF
GSHF
ESHF
RSHF
N
T
S
G
24
o
C
t
s
C
O
V
ϕ

=

1
0
0
%
H

B
F
1
-
B
F
1
Trong đó:
 L – Lưu lượng không khí, [m
3
/s];
 Q
hef
– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, [kW];
 t
T
, t
S
– Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, [
0
C];
 ε
BF
– Hệ số đi vòng.
Lưu lượng không khí L cần thiết để dập nhiệt hiện và nhiệt ẩn của các phòng điều hoà, đó cũng là
lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh sau khi được hoà trộn.
Từ lưu lượng không khí trên, ta tính được công suất lạnh cần thiết cho từng tầng theo công thức:
Q
o
= ρ×L×(I

H
- I
V
), [kW] (3.24)
Với :
• ρ- khối lượng riêng của không khí, ρ = 1.2kg/m
3
;
• L – lưu lượng thể tích của không khí, [m
3
/s];
• I
H
– entanpy không khí tại điểm hòa trộn, [kJ/kg].
Các kết quả tính toán được trình bày dưới bảng 3.12 và 3.13.
Bảng tổng kết giá trị nhiệt, ẩm xâm nhập vào không gian điều hòa:
Bảng 3.12. Hệ số ε
hf
;
ε
ht
; ε
hef
Tầng phòng
w w w w w w
ε
o
ε

ε

.o
4-7
R(17,18
24,25,30)
1369 400 2209 2122 1463 588 0,77 0,51 0,71
R(16,19,20
21,22,23,
26,27,28,29)
968 400 1080 2122 1062 588 0,7 0,46 0,64
R(2,3,4,7,8,9,1
0
11,12,13,14,15)
1029 400 1869 2122 1120 588 0,72 0,47 0,65
R(1,5,6) 1430 400 2270 2122 1524 588 0,78 0,52 0,72