thiết kế hệ thống điều hoà không khí “ xưởng lắp ráp thiết bị điện tử

Đồ án tốt nghiệp
Lời cảm ơn
Bằng sự nỗ lực của bản thân, bản đồ án thiết kế hệ thống điều hoà không khí
Xởng lắp ráp thiết bị điện tử đợc hoàn thành trong khoảng thời gian 10
tuần. Đây là kết quả của một quá trình thu thấp số liệu, tham khoả tài liệu và tính
toán chi tiết các thành phần của một hệ thống điều hoà không khí.Tuy nhiên
trong quá trình làm đồ án gặp nhiều khó khăn bởi điều kiện khách quan , thời
gian thiết kế không dài , cùng với kinh nghiệm thực tế còn hạn chế , mặc dù đợc
sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn , bản đồ án vẫn cha thực sự hoàn
chỉnh và chắc chắn khó tránh khỏi sai sót.Vì vậy em rất mong nhận đợc sự chỉ
bảo , góp ý của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp
Qua đây em xin đợc gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong bộ
môn, các bạn đồng nghiệp , đặc biệt tôi xin đợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
thầy giáo Vũ Xuân Hùng ngời đã hết sức tận tình giúp đỡ tôI về nhiều
mặt trong suất thời gian làm đồ án này
Xin chân trọng cảm ơn !
Hà nội , ngày
tháng
Sinh viên

năm 2006

Vũ Văn nhất

CHƯƠNG I : ảNH HƯởNG của môi trờng khí hậu đến
đời sống và công nghiệp
1.1 Đại cơng
Con ngời đã biết đến khí hậu nhân tạo từ rất lâu. Kể từ khi còn sống trong hang
đá, đã biết dùng lửa để sởi ấm, biết dùng các nguồn nớc lạnh để làm lạnh. Nhng
lý thuyết về điều hoà không khí thì phải đến tận thế kỷ 20 mới dần dần đợc hoàn
1

Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
thiện và phát triển mạnh mẽ kể từ sau triến tranh thế giới thứ hai. Các thành phần
chủ yếu của không khí gồm: Nitơ, ôxi, cacbonic, hyđrô và khí hiếm .
(bảng 1.1).
Tên gọi
Công thức hóa Thành phần
Thàn phần thể tích
học
khối lợng
Nitơ
N2
75,47
78,03
Oxi
O2
23,19
20,90
Cacbonic
CO2
0,04
0,03
Hidro
H2
0,00
0,01
Bụi
Khí hiếm

1,3
0,94
Bảng 1.1 Thành phần của không khí
Việt Nam là đất nớc có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, vì vậy điều hoà không khí
(ĐHKK) có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con ngời và sản xuất. Trong
những năm trở lại đây cùng với sự phát triển kinh tế của đất nớc, nhu cầu về kỹ
thuật lạnh nói chung và điều hoà không khí nói riêng đang ra tăng mạnh mẽ. Có
thể nói hầu nh trong tất cả các cao ốc, văn phòng, khách sạn, nhà hàng, một số
phân xởng, bệnh viện đã và đang đợc xây dựng đều đợc trang bị các hệ thống
điều hoà không khí nhằm tạo ra một môi trờng dễ chịu và tiện nghi cho ngời sử
dụng. Ngày nay công nghiệp hoá trên phạm vi toàn cầu đang diễn ra mạnh mẽ,
nhiều khu công nghiệp đã và đang mọc lên ngày mội nhiều, chính những khu
công nghiệp này mỗi ngày đã thải vào môi trờng không khí một lợng lớn các bụi
bẩn và độc hại.Trong nông nghiệp thì việc chăm sóc cây trồng bằng các phân
bón hoá học, thuốc trừ sâu cũng làm cho môi trờng bị ô nhiễm rất nặng. Các phơng tiện giao thông ngày một nhiều cũng thải vào môi trờng với số lợng khí thải
chất độc ngày một tăng. Chính các khí thải này đã làm cho tầng ôzôn bảo vệ trái
đất dần dần bị phá hủy làm cho khí hậu thay đổi thất thờng, việc ma nắng cũng
trở nên thất thờng, nơi thì hạn hán, nơi thì lụt lội đã xảy ra liên tiếp trong những
năm gần đây. Đặc biệt là đối với nớc ta, đất nớc có khí hậu nhiệt đới nóng, ẩm bị
ảnh hởng của môi trờng đến khí hậu rất nặng nề. Vì vậy việc điều tiết không khí
trở nên rất nặng nề. Do vây việc điều tiết không khí và thông gió có ý nghĩa vô
cùng to lớn đối với đời sống con ngời và sản xuất.
1.2 . ảnh hởng của môi trờng không khí đến sản xuất
Khí hậu luôn luôn thay đổi theo từng mùa, từng ngày thậm chí là từng giờ, những
yếu tố khí hậu ảnh hởng đến con ngời đợc đánh giá qua các chỉ tiêu : nhiệt độ
t,độ ẩm , tốc độ lu chuyển của không khí, k nồng độ các chất độc hại trong
không khí và độ ồn.
1.2.1- Nhiệt độ.
2
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10

Đồ án tốt nghiệp
Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng, lạnh rõ rệt nhất đối với con ngời. Cũng
nh những động vật máu nóng khác con ngời có thân nhiệt không đổi 37 0 C. Để
có đợc thân nhiệt này thì con ngời luôn sản sinh ra nhiệt lợng trong bất kỳ hoàn
cảnh nào (hoạt động vui chơi giải trí ,nghỉ ngơi ăn uống, lao động hay ngủ), cơ
thể luôn tuần hoàn và sản sinh ra một nhiệt lợng lớn hơn cơ thể cần duy trì ở
nhiệt độ 370C. Vì vậy nhiệt lợng d thừa do cơ thể sinh ra cần phải đợc thải vào
môi trờng không khí xung quanh bề mặt ngoài của cơ thể. Quá trình thải nhiệt
này diễn ra theo ba công thức sau : truyền nhiệt đối lu, bức xạ, bay hơi.
a . Truyền nhiệt bằng đối lu : là quá trình truyền nhiệt bề mặt ngoài cơ thể ngời
tới không khí xung quanh, nó phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của không khí
và hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ bề mặt ngoài cơ thể và nhiệt độ của không khí
xung quanh. Nhiệt độ mặt ngoài của cơ thể trung bình khoảng 360C và nhiệt độ
không khí xung quanh là tk , hiệu nhiệt độ: t = 36 tk , khi tốc độ không khí
k lớn ( do các tác nhân cơ học hay tự nhiên nh quạt gió, gió tự nhiên), thì hiệu
nhiệt độ t lớn. Ví dụ về mùa đông nhiệt toả ra do con ngời đối lu là rất lớn vì
vậy nhiệt mất mát do truyền nhiệt từ cơ thể con ngời vào môi trờng xung quanh
nhiều tạo cho con ngời những cảm giác lạnh. Ngợc lại khi tốc độ không khí nhỏ
(không có quạt gió, không có gió trời ) khi đó hiệu nhiệt độ t nhỏ thậm chí
bằng không hoặc nhỏ hơn không. Ví dụ về mùa hè nhiệt độ môi trờng xung
quanh thờng là cao lúc này nhiệt đối lu nhỏ hoặc bằng không, thậm chí cơ thể
con ngời còn phải nhận thêm nhiệt từ không khí xung quanh gây cho con ngời
cảm giác nóng bức đổ mồ hôi.
b. Bức xạ: là quá trình truyền nhiệt từ bề mặt ngoài cơ thể tới bề mặt xung
quanh của không gian đợc giới hạn nh tờng chắn của gian phòng. Nhiệt bức xạ ở
đây không phụ thuộc vào tốc độ không khí mà chỉ phụ thuộc vào hiệu nhiệt độ bề
mặt ngoài cơ thể và nhiệt độ bề mặt của vật chắn(tw). Trong thực tế, nói chung
thành phần nhiệt bức xạ nhỏ, nh mùa hè khi nhiệt độ bề mặt tờng do tiếp xúc với

ánh nắng mặt trời, nhiệt độ bề mặt tờng (tw) lớn (cũng là lúc nhiệt độ không khí
lớn) thì bức xạ có thể bỏ qua. Ta thấy nhiệt đối lu và nhiệt bức xạ đều phụ thuộc
vào hiệu số nhiệt độ và lợng nhiệt gọi chung là thành phần nhiệt hiện ( qh) toả ra
từ cơ thể con ngời.
c. Truyền nhiệt bằng bay hơi: là nhiệt toả ra khi có sự bay hơi nớc từ cơ thể con
ngời (do mồ hôi, do hơi thở có nớc ). Lợng nhiệt bay hơi này gọi là nhiệt ẩm (qa )
toả ra từ cơ thể con ngời. Ngay cả khi nhiệt độ lờn hơn 360 C cơ thể vẫn thải nhiệt
vào môi trờng bằng hình thức toả ẩm, cơ thể đổ mồ hôi nhiều hay ít cũng phụ
3
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
thuộc vào nhiệt độ môi trờng , ngoài ra còn phụ thuộc vào độ ẩm từng đối của
không khí và tốc độ lu chuyển của không khí xung quanh cơ thể.Khả năng của
con ngời ví nh một cái máy tự động, khi nhiệt độ môi trờng xung quanh (tk ) tăng
lên về mùa hè thì nhiệt hiện (qh) toả ra do đối lu và bức xạ giảm, cơ thể con ngời
tự tiết ra mồ hôi để bay hơi nớc vào môi trờng nghĩa là thành phần nhiệt ẩm (qa )
tăng lên để đảm bảo một nhiệt lợng : q = qh + qa vào môi trờng.Quá trình biểu
hiện thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩm ( qh, qa) của con ngời ở trạng thái tĩnh phụ
thuộc vào nhiệt độ không khí xung quanh (hình 1.1)

Hình 1.1 .Quan hệ qh, qa phụ thuộc vào nhiệt độ không khí
1.2.2.Độ ẩm tơng đối ( )
Độ ẩm tơng đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí. Sự
bay hơi nớc vào không khí chỉ diễn ra khi <100%. Nêu không khí có độ ẩm
vừa phải thì nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi và mồ hôi sẽ bay hơi vào không khí
sẽ gây ra cảm giác dễ chịu hơn (khi bay hơi 1kg mồ hôi cơ thể thải đợc nhiệt lợng khoảng 2500J, nhiệt lợng này tơng tơng với một nhiệt lợng của 1 m3 không
khí giảm nhiệt độ đi 20 C ). Độ ẩm tơng đối của không khí là yếu tố quyết định
tới lợng nhiệt ẩm bay hơi từ cơ thể con ngời vào không khí, còn nếu không khí có

độ ẩm lớn thì chỉ có một lợng nhỏ hơi nớc trong mồ hôi có thể bay hơi vào không
khí nên giá trị nhiệt ẩm nhỏ hơn. Lúc này nếu nhiệt độ môi trờng không khí cao
hơn thì mồ hôi tiết ra nhiều. Vì vây sự đổ mồ hôi trên da ngời phụ thuộc vào
nhiệt độ và độ ẩm tơng đối của không khí đợc trình bầy giới hạn mồ hôi trên da
ở( hình 1.2 )

4
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2.2. Miền có và không có mồ hôi
Ta nhận thấy: ở trí số bé cơ thể chỉ có mồ hôi trên da ở nhiêt độ khá cao, còn
khi lớn cơ thể có mồ hôi cả ở nhiệt độ thấp, khi =75% trên da có mồ hôi ở
cả nhiệt độ thấp hơn 200 C.
1.2.3. Tốc độ lu chuyển của không khí ( k)
Khi tốc độ không khí tăng sẽ làm tăng cờng độ toả nhiệt và cờng độ toả chất của
cơ thể. Do đó về mùa đông khí tốc độ không khí lớn sẽ làm tăng sự mất mát nhiệt
của cỏ thể gây cảm giác lạnh, ngợc lai về mùa hè sẽ làm tăng khả năng mát mẻ.
Đặ biệt trong điều kiện độ ẩm tơng đối lớn thì tốc độ không khí tăng sẽ làm tăng
nhanh quá trình bay mồ hôi trên da. Do vây về mùa hè ngời ta thờng thích sống
trong môi trờng không khí lu chuyển mạnh (có gió trời hoặc quạt gió). Đây cũng
chính là thói quen của ngời Việt Nam do điều kiên khí hậu nóng ẩm, do vây khi
thiết kế thông gió và điều hoà không khí cần phải chú ý một cách phù hợp. Tuy
nhiên tốc độ gió thích hợp chọn lớn hay bé cũng tuỳ thuộc vào nhiệt độ không
khí. Nếu tốc độ không khí lớn quá mức cần thiết dễ gây mất nhiệt cục bộ, làm
cho cơ thể chóng mệt mỏi. Trong thực tế ta thấy con ngời sẽ cảm thấy dễ chịu khi
tốc độ không khí khoảng 0,25 m/s

.
Nhiệt độ không khí xung quanh , 0 C
16 ữ 20
21 ữ 23
24 ữ 25
26 ữ 27

Tốc độ không khí ,m/s
<0,25
0,25 ữ 23
0,4 ữ 0,6
0,7 ữ 1
5

Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
28 ữ 29
>30

1,1 ữ 1,3
1,3 ữ 1,5

Bảng 1.2.:Tốc độ không khí phụ thuộc vào nhiệt độ
Chúng ta thấy cả 3 yếu tố nhiệt độ, độ ẩm tơng đối, tốc độ không khí xung quanh
tác động đồng thời tới quá trình toả nhiệt từ cơ thể ngời đến môi trờng. Nói cách
khác cả 3 yếu tố này tác động tới cảm giác dễ chịu của con ngời. Có nhiều cách
để đánh giá tác dụng tổ hợp của 3 yếu tố trên để tìm ra miền trạng thái vi khí hâu
thích hợp với điều kiện sống của con ngời gọi là điều kiện tiện nghi, tuy nhiên

miền tiện nghi chỉ mang tính tơng đối và nó còn phụ thuộc vào cờng độ lao động
và thói quen của tờng ngời, từng lĩnh vực hoạt động.
1.2.4. Nồng độ chất độc hại
Ngoài ba yếu tố trên, môi tròng không khí còn phải đảm bảo độ trong sạch nhất
định đặc trng bằng nồng độ các chất độc hại. Các chất độc hại trong không khí
thờng gặp có thể phân thành các nhóm sau :
- Bụi là các hạt vật chất kích thớc nhỏ, có thể xâm nhập vào đờng hô hấp
- Cacbonic (CO2) và hơi nớc tuy có độc tính song nồng độ lớn sẽ làm giảm lợng
O2 trong không khí. Chúng phát sinh do hô hấp của động vật, thực vật hoặc do
đốt cháy các chất hữu cơ hoặc trong các phản ứng hoá học khác ,
Các chất độc dạng khí, hơi (hoặc một số hạt bụi ) phát sinh trong quá trình sản
xuất hoặc các phản ứng hóa học. Do vậy độ sạch không khí phải đảm bảo ở mức
độ cho phép để con ngời cảm thấy dễ chịu và thoái mái.

1.2.5. Độ ồn
Tiếng ồn là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lợng của hệ thống điều hoà
không khí do đó nó cũng là một trong những chỉ tiêu để đánh giá tiện nghi vi khí
hậu. Vì vậy khônng thể coi nhẹ tiếng ồn khi lắp đặt hệ thống điều hoà đặc biệt là
các công trình văn hoá .
Ngày nay, với việc áp dụng khoa học kỹ thuật để phục vụ đời sống con ngời
không còn gặp nhiều khó khăn nh trớc, ví nh ngày hôm nay còn nằm trong phòng
thí nghiệm thì ngày mai đã có hàng tiều dùng.
Nói tóm lại, đó cũng là việc nêu cao tính thiết thực của khoa học công nghệ nói
chung cũng nh nghành điều hoà nói riêng.Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa
học kỹ thuật trình độ trung của xã hội cũng dần đợc nâng cao để phù hợp với
cuộc sống do đó mà con ngời không ngừng học tập nâng cao hiểu biết của mình.
Khi trình độ nhân lọai đã đạt đến trình độ cao thì ý thức của con ngời không chỉ
6
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10

Đồ án tốt nghiệp
tồn tại trong tiềm thức đơn giản mà còn vơn tới xa hơn đòi hỏi có một cuộc sống
cao hơn so với những gì mà họ đã có, chính vì điều đó mà con ngời luôn luôn
chủ động trong mọi lĩnh vực của cuộc sống .
Ngành điêù hoà không khí cũng là một ngành công nghiệp đợc thế giới quan tâm
bởi vì lợi ích của nó đem lại cho con ngời cũng nh sản xuất là rất lớn. Con ngời
đã kết hợp hài hoà giữa các thông số tự nhiên nh nhiệt độ, độ ẩm tơng đối, tốc độ
không khí phù hợp với điều kiện tiện nghi để đa ra một trạng thái không khí phù
hợp với con ngời là một vấn đề khó mà các ngành kỹ thuật khác không làm đợc.
Ngành điều hoà không khí đã giải quyết triệt để đợc vấn đề đó. Để đảm bảo đợc
điều đó các nhà khoa học trên thế giới đã ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ
thuật, nghiên cứu và hàng loạt các công ty ra đời đã nghiên cứu các phơng pháp
tạo ra và duy trì một môi trờng không khí phù hợp với con ngời đó là những ứng
dụng trong ngành điều hoà không khí. Cụ thể là các công ty chuyên sản xuất
thiết bị về các công nghệ lạnh trong đó lĩnh vực điều hoà nh công ty Trane,
National, Mishubishi
Những ứng dụng của ngành điều hoà trong công nghiệp, dân dụng đã đợc ứng
dụng hầu hết ở các quốc gia, đối với việt nam do ngành kinh tế còn chận phát
triển, trình độ khoa học còn non kém chính vì lẽ đó việc áp dụng những thành
tựu khoa học kỹ thuật còn gặp rất nhiều khó khăn. Song việc đa ra những ứng
dụng của ngành điều hoà không khí vào sản xuất để phục vụ cho con ngời đã có
những khởi sắc. Thực tế các ứng dụng đã đợc đa vào các ngành công nghiệp nh
ngành dệt, công nghiệp in, thông tin bu điện, hàng không, khai thác mỏ, thể thao,
các công trình dân dụng nh khu trung c, cao ốc, rạp chiếu phim. Một số công
trình quan trọng đòi hỏi tính nghiêm ngặt về nhiệt độ, độ ẩm nh lăng chủ tich Hồ
Chí Minh là một điểm hình.
Đặc điểm của công trình

7

Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

ChơngII: Các hệ thống điều hoà không khí thông dụng
Hệ thống điều hoà không khí là một tổ hợp các máy móc thiết bị dụng cụđể
tiến hành sử lý không khí nh sởi ấm, làm lạnh, khử ẩm điều chỉnh khống chế và
duy trì các thông số vi khí hậu nh nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch, khí tơi, sự tuần hoàn
phân phối khí trong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu tiện nghi và công nghệ.
2.1 Phân loại các hệ thống điều hoà không khí :
- Việc phân loại các hệ thống điều hoà không khí là rất phức tạp vì chúng quá đa
dạng và phong phú đáp ứng nhiều trong ứng dụng cụ thể của hầu hết các ngành
kinh tế, tuy nhiên có thể phân loại các hệ thống điều hoà không khí theo các đặc
điểm sau đây:
- Theo mục đích ứng dụng có thể phân ra điều hoà tiện nghi và điều hoà công
nghệ.
- Theo tính chất quan trọng phân ra điều hoà cấp 1, cấp 2, cấp 3.
- Theo tính tập chung phân ra hệ thống điều hoà cục bộ, hệ thống điều hoà tổ
hợp gọn( với các cụm máy gọn) và hệ thống trung tân nớc.
- Theo các dàn lạnh không khí phân ra hệ thống trực tiếp làm lạnh trực tiếp
không khí bằng dàn bay hơi hoặc gián tiếp (qua nớc làm lạnh FCU và AHU).
Loại gián tiếp có thể phân ra loại khô và loại ớt. Loại khô là loại có dàn ống xoắn
trao đổi nhiệt có cánh, nớc lạnh đi trong ống còn không khí đi ngoài ống. Loại ớt
( còn gọi là dàn phun ) là buồng điều không có dàn phun trực tiếp nứơc lạnh vào
không khí cần làm lanh. Loại khô còn gọi là hệ thống kín và loại ớt gọi là hệ
thống hở.
- Theo cách phân phối không khí có thể phân ra hệ thống cục bộ và trung tâm.
Kiểu cục bộ và sử lý không khí có tính chất cục bộ cho từng dàn điều hoà riêng
lẻ. Còn kiểu trung tân, thì không khí đợc sử lý tại một trung tâm và phân phối

đến các dàn điều hoà bằng ống gió.

2.2 Hệ thống điều hoà cục bộ.
2.2.1.Máy điều hoà cửa sổ:
8
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.1. Hình dáng bên ngoài máy điều hoà BK
1 vỏ ; 2 tấm lắp; 3 ghi lấy gió đồng thời là mặt trang trí; 4 chớp lật hớng gió thổi; 5 phích cắm điện; 6 bảng điều khiển; 7 cửa chớp lấy
gió giải nhiệt; 8 dàn ngng; 9 tấm đỡ; 10 ống xả nớc ngng;

Hình 2.2. Nguyên tắc cấu tạo máy điều hoà cửa sổ:
1 quạt hớng trục; 2 - động cơ quạt; 3 của lấy gió tơi; 4 quạt ly tâm;
5 dàn bay hơi; 6 phin lọc không khí; 7 tấm ngăn cách nhiệt; 8
bảng điều khiển;
9 ống mao; 10 phin sấy lọc; 11 bầu giãn nở, tách lỏng, tiêu âm đờng
hút;
12 máy nén roto; 13 dàn ngng;14 phin lọc không khí;
A-B không khí lạnh trong phòng vào và ra; C,D - giải nhiệt vào và ra
Máy điều hoà cửa sổ là loại máy điều hoà không khí nhỏ nhất cả về năng suất
lạnh và kích thớc cũng nh khối lợng. Toàn bộ các thiết bị chính nh: máy nén, dàn
ngng, dàn bay hơi, quạt gió nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển, điều
9
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

chỉnh tự động, phim lọc gió, khử mùi, cửa gió tơi, cũng nh các thiết bị phụ khác
đợc lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ. Năng suất lạnh không quá
7 kW ( 24000 BTU(h) ).
Máy điều hoà cửa sổ có u, nhợc điểm chủ yếu sau:
- Ưu điểm : Chỉ cần cắm phích điện là máy có thể chạy, không cần công nhân
lắp đặt có tay nghề cao, có sởi ấm mùa đông bằng bơm nhiệt, có khả năng lấy gió
tơi qua cửa lấy gió.
- Nhợc điểm: Nhiệt độ phòng đợc điều chỉnh nhờ thermostat với độ dao động
khá lớn, độ ẩm tơng đối tự biến đổi theo lên không thể khống chế đợc độ ẩm phải
điều chỉnh theo kiểu ON-OFF. Khả năng làm lạnh không khí kém, độ ồn cao,
khó bố chí trong phòng hơn so với loại hai cụm phải đục một khoảng để bố chí
máy.
Vị trí sử dụng thích hợp cho những phòng nhỏ, căn hộ gia đình, khó sử dụng cho
các toà nhà cao tầng vì làm mất mỹ quan và phá vỡ kiến trúc.
2.2.2.Máy điều hoà hai cụm:
Máy điều hoà hai cụm là loại máy điều hoà đợc phân ra làm hai cụm, một cụm
đặt trong nhà một cụm đặt ngoài trời. Cụm trong nhà gồm dàn lạnh, bộ điều
khiển. Cụm ngoài trời gồm Block (máy nén) động cơ hớng trục. Hai cụm đợc nối
với nhau bằng các đờng ống gas đi và về. Đờng ống nớc ngng từ dàn bay hơi ra
và đờng dây điện đôi khi đợc bố trí dọc theo hai đờng ống này và bọc thành mọt
búi ống. Máy điều hoà hai cụm có u nhợc điểm sau đây:
- Ưu điểm: Máy điều hòa hai cụm giảm đợc tiếng ồn, rất phù hợp với yêu cầu
tiện nghi nên đợc sử dụng rộng rãi trong gia đình, dễ lắp đặt, dễ bố trí dàn lạnh,
dàn nóng, ít phụ thuộc vào kết cấu nhà, đỡ tốn diện tích lắp đặt chỉ phải đục tờng
một lỗ nhỏ có đờng kính khoảng 70 mm đảm bảo thẩm mỹ cao có khả năng làm
lạnh về mùa hè, sởi ấm vào mùa đông.
- Nhợc điểm: Không lấy đợc gió tơi nên cần phải có quạt lấy gió tơi, ống dẫn gas
thì dài, dây điện dài hơn, giá thành đắt hơn so với máy điều hoà một cụm.
+ Vị trí lắp đặt: thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình, khó sử dụng cho
các toà nhà cao tầng vì làm mất mỹ quan .

2.3 Hệ thống điều hoà (tổ hợp ) gọn
2.3.1. Máy điều hoà tách:
2.3.1.1 Máy điều hoà tách không ống gió.
Có thể nói, nhiều máy điều hoà tách 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 năng suất lạnh
lớn hơn nên kết cấu của cụm dàn nóng và dàn lạnh đôi khi cũng có nhiều kiểu
10
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
dáng hơn. Kiểu dàn nóng, có kiểu dàn hớng trục thổi nên trên với 3 mặt dàn.
Cụm dàn lạnh cũng đa dạng hơn rất nhiêu loại treo tờng còn có loại treo trần,
giấu trần, kê sàn, giấu tờng .
- Ưu, nhợc điểm của máy điều hoà tách :
+ Ưu điểm : Giống nh máy điều hoà cục bộ 2 cụm
+ Nhợc điểm chính của máy điều hoà tách là không có khả năng lấy gió tơi nên
cần có quạt thông gió đặc biệt là cho các không gian đông ngời hội họp làm việc
khi gió lọt qua khe cửa không đủ cung cấp ôxi cho phòng. Thờng ngời ta bố chí
quạt xả gắn trên tờng sát trần nhà, không khí nóng bốc nên trên đợc quạt hút đẩy
ra ngoài, không khí tơi sẽ tự động lọt vào phòng qua các khe hở. Thông gió theo
kiểu này dễ gây đọng sơng vì khí tơi có nhiệt độ và độ ẩm cao hơn
2.3.1.2.Máy điều hoà tách có ống gió.
Máy điều hoà tách có ống gió thờng đợc gọi là máy điều hoà thơng nghiệp, năng
suất lạnh từ 1200 ữ 2400Btu\ h. Dàn lạnh đợc bố trí quạt ly tâm cột áp nên có thể
lắp thêm ống gió để phân phối điều gió trong phòng rộng hoặc đa gió đi xa phân
phối cho nhiều phòng khác nhau. Loai máy điều hoà này gồm hai loại: loại một
chiều lạnh và loại hai chiều nóng lạnh.
- Ưu, nhợc điểm cũng tơng tự nh máy điều hoà tách không ống gió chỉ khác là
có cửa gió tơi, cần có tiêu âm trên đờng ống hút và cấp nếu dùng cho điều hoà

tiện nghi.
Sử dụng thích hợp cho những phòng rộng, nhà ở, cửa hàng thơng nghiệp, siêu thị
nhà hàng, phân xởng sản xuất, phòng thí nghiệm, bệnh viện, trờng học, văn
phòng, trung tâm thể thao, hội trờng, rạp hát.
2.3.2.Máy điều hoà nguyên cụm
2.3.2.1.Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt gió
Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt gió là máy điều hoà có năng suất lạnh trung
bình và lớn, chủ yếu dùng trong thơng nghiệp và công nghệ. Cụm dàn nóng và
cum dàn lạnh đợc gắn liền với nhau và thành một khối duy nhất.
Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao. Máy đợc bố trí phân phối gió lạnh
và ống gió hồi. 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 sau đó bố trí đờng ống gió
cấp, đờng gió hồi hợp lý và đúng kỹ thuật. Dàn ngng giải nhiệt bằng gió.
- Máy điều hoà lắp máy có u điểm cơ bản sau: Đợc sản xuất và lắp ráp hoàn
chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổi thọ và mức độ hoạt động cao, giá thành
rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối đờng ống gió là sẵn sàng hoạt động. Lắp đặt nhanh
chóng, vận hành bảo dỡng, vận chuyển dễ dàng, có cửa lấy gió tơi.
11
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
- Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở lớn, cửa hàng thơng nghiệp, siêu
thị nhà hàng, phân xởng sản xuất, phòng thí nghiệm bệnh viện, trờng học, văn
phòng, trung tâm thể thao, hội trờng, rạp hát.
2.3.2.2. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nớc
Do bình ngng giải nhiệt nớc rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thể tích lắp
đặt nh dàn ngng giải nhiệt gió nên không đợc bố trí cùng với máy nén và dàn bay
hơi thành một tổ hợp hoàn chỉnh. Toàn bộ máy và thiết bị lạnh nh máy nén, bình
ngng, dàn bay hơi và các thiết bị khác đợc bố trí gọn vào trong một vỏ dạng tủ.

Phía trên dàn bay hơi là quạt ly tâm. Do bình ngng làm mát bằng nớc nên máy
thờng đi kèm với tháp giải nhiệt và bơm nớc. Tủ có cửa lấy gió cấp để lắp đờng
ống gió phân phối và có cửa gió hồi cũng nh cửa lấy gió tơi, các phin lọc trên các
đờng ống gió. Hình 2.15 giới thiệu nguyên tắc làm việc của một máy điều hoà
nguyên cụm giải nhiệt nớc với tháp giải nhiệt và bơm nớc tuần hoàn

1 máy nén;
2 bìmh ngng ; 3 van tiết lu ; 4 dàn bay hơi ;
5 quạt gió ly tâm ; 6 vỏ tủ ; 7 không khí cấp ; 8 không khí tái tuần
hoàn ;
9 không khí tơi ; 10 nớc giải nhiệt vào và ra ; 11 - cửa thổi tự do ngang
hoặc cửa lắp ống gió trên ; 12 tháp giảI nhiệt ; 13 bơm nớc ; 14 - ông nớc
- Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nớc có u điểm sau:
+ Đợc sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy
cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống nớc làm mát và hệ thống
ống gió nếu cần là sẵn sàng hoạt động đợc.
+ Vận hành trong điều kiện tải thay đổi.
+ Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên nghành lạnh, vận hành, bảo
12
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
dỡng,vận chuyển dễ dàng.
+ Có cửa lấy gió tơi.
+ Bố trí dễ dàng cho các phân xởng sản xuất ( sợi , dệt) và các nhà hàng, siêu
thị chấp nhận đợc độ ồn.
+ Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở lớn, cửa hàng thơng nghiệp, siêu
thị nhà hàng, phân xởng sản xuất, phòng thí nghiệm bệnh viện, trờng học, văn
phòng, trung tâm thể thao, hội trờng, rạp hát.

2.3.3 - Máy điều hoà VRV
Do các hệ thống ống gió và sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng
quá cồng kềnh, tốn nhiều không gian và vị trí lắp đặt, tốn nhiều vất liệu làm đờng
ống nên hãng Daikin của Nhật Bản đa ra giải pháp VRV là điều chỉnh năng suất
lạnh qua việc điều chỉnh lu lợng môi chất lạnh. Thực chất là phát triển máy điều
hoà tách về mặt năng suất lạnh cũng nh số dàn lạnh trực tiếp đặt trong các phòng
(lên 8 thậm chí 16 cụm dàn lạnh, tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đờng ống
giữa cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh để có thể ứng dụng cho các toà nhà cao
tầng kiểu văn phòng và khách sạn, mà từ trớc hầu nh chỉ có hệ thống điều hoà
trung tâm nớc lạnh đảm nhiệm , vì so với ống gió thì ống dẫn môi chất lạnh nhỏ
hơn nhiều.
+ Máy điều hoà VRV có u điểm là:
- Điều chỉnh năng suất lạnh theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến
100% gồm 21 bậc đảm bảo năng suất lạnh lại rất hiệu quả.
Các thông số vi khí hậu đợc khống chế phù hợp với từng vùng, kết nối
trong mạng điều khiển trung tâm.
Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các
mạng đáp ứng nhu cầu về năng suất lạnh khác nhau.
Độ tin cây do các chi tiết lắp ráp đợc chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất
lợng cao.
Có thể kết hợp dàn lạnh với sởi ấm trong phòng cùng một hệ thống kiểu
bơm nhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao.
Giống nh máy điều hoà hai cụm, máy VRV có nhợc điểm là không lấy đợc
gió tơi nên Daikin đã thiết kế thiết bị thu hồi nhiệt lấy gió tơi đi kèm rất hiệu
quả. Thiệt bị hồi nhiệt này không những hạ đợc nhiệt độ mà còn hạ đợc độ ẩm
cửa gió tơi đa vào phòng.
+ Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở lớn, cửa hàng thơng nghiệp, siêu
thị nhà hàng, phân xởng sản xuất, phòng thí nghiệm bệnh viện, trờng học, văn
phòng, trung tâm thể thao, hội trờng, rạp hát.
13

Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.3.Phơng án bố trí máy điều hoà VRV
1 - Cụm dàn nóng; 2 cụm dàn lạnh bay hơi trực tiếp
2.4. Hệ thống điều hoà trung tâm nớc
Hệ thống điều hoà trung tâm nớc là hệ thống sử dụng nớc lạnh 70 C để làm lạnh
không khí qua các dàn trao đổi nhiệt AHU và FCU. Hệ thống điều hoà trung tâm
nớc là chủ yếu.

Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nớc đơn giản
1 Máy nén; 2 bình ngng; 3 tiết lu; 4 bình bay hơi; 5 bơm nớc giải
nhiệt; 6 tháp giải nhiệt;7 bơm nớc lạnh;8 bình giãn nở;
Nguồn nhiệt dùng để điều chỉnh độ ẩm và sởi ấm mùa đông thờng do nồi hơi nớc
nóng hoặc thanh điện trở dây dẫn.
14
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sởi ấm không khí bằng nớc nóng FCU
và AHU.
- Hệ thống gió tơi, gió hồi làm lạnh nớc (Water chiller) hay máy sản xuất nớc
lạnh thờng từ 120 C xuống 70 C .
- Hệ thống làm lạnh nớc.
- Hệ thống nớc giải nhiệt.
- Hệ thống gió tơi , gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.
- Hệ thống tiêu âm và giảm âm.

- Hệ thống lọc bụi.
- Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tơi, gió
hồi, phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh và điều khiển cũng nh báo
hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống.
- Nớc lạnh đợc làm lạnh trong bình bay hơi xuống 70 C rồi đợc bơm nớc lạnh đa
đến các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU, ở đây nớc thu nhiệt của không khí nóng
trong phòng, nóng lên 120 C và đợc bơm trở lại bình bay hơi để tái lạnh làm lạnh
xuống 70 C , khép kín vòng tuần hoàn lạnh.
- Có hai loại máy làm lạnh nớc là:
+ Máy làm lạnh nớc giải nhiệt nớc.
+ Máy làm lạnh nớc giải nhiệt bằng gió.
- Hệ thống trung tâm nớc có u điểm sau:
+ Có vòng tuần hoàn an toàn là nớc nên không sợ ngộ độc hoặc tan nạn do rò rỉ
môi chất lạnh ra ngoài vì nớc tuần hoàn nên không độc hại .
+ Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng
rẽ, ổn định và duy trì vi khí hậu tốt nhất.
+ Thích hợp cho những toà nhà nh khách sạn, văn phòng, với mọi chiều cao và
mọi kiến trúc, không phá vỡ cảnh quan.
+ ống nớc so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm đợc nguyên vật liệu xây
dựng.
Có khả năng sử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ
sạch bụi bẩn và tạp chất hoá chất và mùi.
+ ít phải bảo dỡng, sửa chữa, năng suất lạnh gần nh không bị hạn chế.
- Nhợc điểm:
+ Vì dùng nớc làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt độ, tổn thất exerge lớn hơn.
+ Cần phải bố trí ống lấy gió tơi cho các FCU.
15
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10

Đồ án tốt nghiệp
+ Vấn đề cách nhiệt đờng ống nớc lạnh và cả khay nớc ngng khá phức
tạp đặc biệt do đọng ẩm vì nhiệt độ ở Việt Nam quá cao.
+ Lắp đặt khó khăn, đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề.
+ Cần định kỳ bảo dỡng máy lạnh và các dàn FCU
2.5 - Nhận xét kết cấu xây dựng của công trình
Theo kết cấu xây dựng của công trình phân xởng lắp ráp các thiết bị điện gồm
một tầng ở thành phố Nam Định
2.6 - Tính diện tích tờng kính, tờng không kính, của sổ kính của toàn bộ
công trình theo các hớng địa lý
+ Kích thớc của ra vào (của chính ra voà công trình ) , chiều rộng a1 = 2 ,
chiều cao h1 = 2 .Diện tích F1 = a1.h1 = 2 x2 =4 m2
+ Kích thớc của kính (của sổ công trình ) , chiều rộng a2 =1,4 ,
chiều cao h2 = 1,4 .Diện tích F2 = a2.h2 = 1,4 x1,4 =1,96 m2
+ Chiều cao thực của trần 5,5 m , chiều cao thực tính toán 4m, độ cao của
trần giả 1,5m

Chơng III. tính cân bằng nhiệt ẩm thừa của công trình
Mục đích tính toán cân bằng nhiệt cho công trình là xác định nhiệt thừa QT và ẩm
thừa WT, đây là cơ sở để chọn cấp điều hoà không khí (chọn hệ thống, công suất
máy và cách bố trí thiết bị).
3. 1 - Chọn cấp điều hoà cho công trình
Để tính toán thiết kế hệ thống điều hoà không khí cần xác định các trạng thái
không khí trong nhà và ngoài trời. Thờng chỉ quan tâm đến nhiệt độ và độ ẩm tơng đối, đợc gọi chung là thông số tính toán. Có rất nhiêu phơng pháp để chọn
các thông số tính toán không khí trong nhà và ngoài trời. Theo các tài liệu tham
khảo, thì việc chọn các thông số nhiệt độ tính toán ngoài trời theo cấp điều hoà
không khí. Hệ thống điều hoà không khí đợc phân theo ba cấp.
*Đối với hệ thống điều hoà cấp I.
+ Mùa nóng chọn:
tN = tmax ; N = ( tmax);

+ Mùa lạnh chọn:
tN = tmin ; N = ( tmin);
*Đối với hệ thống điều hoà cấp II.
+ Mùa nóng chọn:
tN = 0,5 (tmax + t tb max) ;
16
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

N = 0,5{ ( tmax) + ( ttbmax)};
+ Mùa lạnh chọn:

tN = 0,5( tmin +ttbmin);
N = 0,5{ ( tmin) + (ttbmin)};

*Đối với hệ thống điều hoà cấp III.
+ Mùa nóng chọn:
tN = ttbmax ; N = (ttbmax );
+ Mùa lạnh :
tN = ttbmin ; N = (ttbmin );
Trong đó:
+ tmax, tmin : nhiệt độ lớn nhất và nhiệt độ nhỏ nhất đo đợc trong ngày
(lúc 1 ữ 3 giờ chiều) của cả năm. Giá trị cho trong TCVN 5687- 1992;
+ ( tmax), ( tmin) : Độ ẩm đo đợc cùng lúc với tmax, tmin trong năm;
+ ttbmax, ttbmin : Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất, tháng lạnh nhất
trong năm. Giá tri cho trong TCVN 5687- 1992
+ (ttbmax ); (ttbmin ): Độ ẩm trung bình của tháng nóng nhất có ttbmax và
của tháng lạnh nhất có ttbmin trong năm. Giá trị cho trong TCVN 5687 1992.

i vi công trình ( phân xởng lắp ráp các thiết bị điện ở thành phố Nam Định )
do yêu cầu không nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ ẩm do đó ta chon hệ thống điều
hoà cấp III. Hệ thống này có u điểm hơn so với hệ thống cấp I và cấp II về giá trị
kinh tế, là giá thành lắp đặt rẻ , vốn đầu t vừa phải đồng thời phù hợp với điều
kiện của công trình và điều kiện nớc ta
3.2. Chọn các thông số tính toán cho công trình
Thông số tính toán ngoài trời chọn theo TCVN 5687 1992 và 4088 85 đã
đợc trình bày trong bảng PL 1.7 [1] trong đó độ ẩm ngoài trời tính toán lấy ở thời
điểm (13 ữ 15) giờ trong ngằy tơng ứng với tháng tính toán (ký hiệu 13- 15) .
Do trong TCVN ( 56897 1992) không cho các giá trị (tmax ); (tmin ) do vậy
nếu theo các cách chọn nh trên sẽ không tính toán đợc hệ thống ĐH cấp I và ĐH
cấp II vì vấy để có thể tính toán đợc cả 3 cấp ĐH ta chọn N nh sau:
- Mùa nóng: N = 13- 15. Độ ẩm lúc 13 ữ 15 giờ của tháng nóng nhất cho cả 3
cấp điêu hoà.
- Mùa lạnh : N = 13- 15. Độ ẩm lúc 13 ữ 15 giờ của tháng lạnh nhất cho cả 3
cấp điêu hoà.
- Cần xách định 13- 15 của các mùa đợc hớng dẫn trong TCVN (5687 1992).
Hoặc bảng 1.7 của [1] đã tính sẵn 13- 15.theo chỉ dẫn của TCVN (5687 1992)
hớng dẫn cách xác định độ ẩm nh sau:
+ Xác định ttbmax theo bảng N2 [1] của tháng tính toán
+ Xác định ttbmin theo bảng N3 [1] của tháng tính toán
17
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
+ Tính trị số nhiệt độ điểm A: tA = 0,5(ttbmax+ ttbmin);
+ Từ trạng thái có nhiệt độ ttbmin và độ ẩm tb tra theo bảng N4 [1] của tháng tơng ứng, mùa hè (tháng 6) dóng theo đờng d = const đến gặp đờng đẳng nhiệt
ttbmax đã tra đợc ở trên xác định đợc trị số 13- 15
Hệ thống điều hoà không khí cấp III

Thông số về nhiệt độ và độ ẩm
Công trình xây dựng ở thành phố nam đinh theo bảng N2 và N3 TCVN
4088- 85 [1]
tmax = 42,2 0C , ttbmax = 32,2 0C ( bảng N2 tháng 6 ) ,
ttbmin =25,8 0 C ( tháng 6 bảng N3)
Độ ẩm tơng đối trung bình của tháng nóng nhất là tb = 81% PL 8 [1]
+ Tính trị số nhiệt độ tA = 0,5 ( ttbmax + ttbmin ) = 0,5 ( 32,2 + 25,8 ) = 29 0 C , từ
điểm có trị số nhiệt độ ttbmin =25,8 0C và độ ẩm là tb = 81 % dóng theo đờng
d = const đến gặp đờng tA = 29 0 C tại điểm = 65% đó là độ ẩm tính toán
Vậy thông số tính toán của không khí ngoài trời ở Nam Định đối với hệ thồng
điều hoà cấp III là :
- Mùa hè chọn :
+ Nhiệt độ ngoài trời : tT = ttbmax = 32,2 0 C
N = (ttbmax ) =65 %
+ Độ ẩm ngoài trời :
+ Chọn thông số tính toán trong phòng là: tT = 25 0 C , T = 65%
-

+ Chọn thông số tính toán cho hành lang : tT = 30 0 C , T = 65%
Mùa lạnh chọn :
+ Ngoài trời : tN = ttbmin = 14,3 0 C , N = (ttbmin ) = 68 %

+ Trong nhà : tT = 25 0 C , T = 65%
Đối với công trình này các thông số đợc chọn để tính toán cho không gian điều
hoà về mùa hè, chọn cùng độ ẩm .
tN = 32,2 0 C , N = 65% , tT = 25 0 C , T = 65%
Đối với sảnh và hành lang xem nh không gian đệm
tN = 32,2 0 C , N = 65% , tT = 30 0 C , T = 65%
Vậy độ chênh nhiệt độ giữa trong phòng và ngoài trời là
t = t N tT = 32,2 25 = 7,20 C

Độ chênh nhiệt độ giữahành lang và không khí ngoài trời :
t = t N tT = 32,2 30 = 2,20 C

18
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.3 Thông số ngoài nhà cho cấp điều hoà không khí 1,2, 3 chọn theo
TCVN 5687 - 1992
3 .3 Tính nhiệt thừa và ẩm thừa của công trình
Trong một không gian điều hoà thờng có nhiều phòng khác nhau vì vậy khi
tính toán nhiệt cho phòng ta có thể tính riêng cho từng phòng sau đó cộng lại
tổng tất cả các phòng ta tìm đợc tải của cả không gian điều hoà
Phơng trình cân bằng nhiệt tổng quát có dạng :
Qt = Qtoả + Qtt
( 3-1 )
Trong đó :
Qt : Nhiệt thừa trong phòng , W
Qtoả: Nhiệt toả ra trong phòng , W
Qtt: Nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh lệnh
nhiệt độ , W
Lợng nhiệt thừa của một phòng đợc tính theo công thức tổng quát nh sau:
Qtoả = Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5 + Q6 +Q7 +Q8 , W ( 3 2 )
Ttong đó:
Q1 : nhiệt toả từ máy móc ;
W
Q2 : nhiệt toả từ đèn chiếu sáng;

W
Q3 : nhiệt toả từ ngời;
W
Q4 : nhiệt toả từ bán thành phẩm;
W
Q5 : nhiệt toả từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt;
W
Q 6 : nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua của kính ;
W
Q7 : nhiiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che;
W
Q8 : nhiệt toả do dò lọt không khí qua của;
W
Qtt = Q9 +Q10 +Q11 +Qbs
( 3 3 )
19
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
Q9 : nhiệt thẩm thấu qua vách;
W
Q10: nhiệt thẩm thấu qua tấm (mái);
W
Q11: nhiệt thẩm thấu qua nền:
W
Qbs: nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hớng vách W
b - Xác định các nguồn ẩm thừa trong phòng điều hoà Wt
Wt = W1 + W2 + W3 + W4 , kg/s
Trong đó :

W1 : Lợng ẩm thừa do ngời toả ra ,
kg/s
W2 : lợng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm , kg/s
W3 :Lợng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm , kg/s
W4 : Lợng ẩm bay hơi từ thiết bị , kg/s
3.4 áp dụng tính nhiệt cho công trình
A Tính nhiệt đa vào công trình Qtoả
Với :
Qtoả = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 , W
3.4.1 - Nhiệt toả từ máy móc Q1
Q1=



Nđc.Ktt.Kđt (

1


1 +KT ) ,W

(3- 4 )

( 3- 12 )

Trong đó :
+ Nđc - Công suất động cơ lắp đặt của máy gồm :
- Thiết bị động cơ dây quấn 20 cái , công suất điện của một cái :
Nđc1 = 0,1 kW = 100 W
- Mỏ hàn 100 cái , công suất :Nđc 2 = 0,2 kW =200 W

+ Ktt - Hệ số phụ tải bằng tỷ số giữa công suất thực của máy trên công suất
độngcơ lắp đặt , Ktt = Neff/Nđc
Chon hệ số phụ tải : Ktt = 1
+ Kđt hệ số làm việc đồng thời của hệ thống điều hoà không khí trong ngày
- Hệ số làm việc đồng thời của động cơ dây quấn: Kđt =1
- Hệ số đồng thời của mỏ hàn :
Kđt = 0,25
+ KT hệ số thải nhiệt hầu hết các động cơ làm việc ở chế độ biến điện năng
thành cơ năng lấy KT =1. Trờng hợp động cơ quạt gió mà động cơ trong phòng,
ống gió bên ngoài lấy KT = 0,1 bơm có động cơ trong phòng, ống nớc bên ngoài
lấy

K

T

=0,2

+ Chọn

K =1
T

20
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

- hiệu suất làm việc thực của động cơ = đc.Khc, trong đó đc- hiệu suất

động cơ trong catalong và Khc hệ số hiệu chỉnh theo phụ tải
+ Chọn hiệu suất làm việc thực của động cơ dây quấn

= 0,84 %

a - Vậy nhiệt toả từ động cơ dây quấn là :

(

1

1+
1 = 238 W
0,84

Q2 mỏ hàn = 100. 0,2.100 . 0,25 .1.

1

1+
1 )=595 W
( 0,84

Thay số và ta có : Q1đc = 20 . 0,1.100 .1.1.

)

b - Nhiệt toả từ mỏ hàn là :

Suy ra :

Q1 = Q1đc + Q2 mỏ hàn =238 + 5,95 = 833 W

3.4.2 Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng Q 2
Q2 = Ncs , kW
( 3 13 )
Trong đó :
Ncs tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng ,W
Thay số : công suất chiếu sáng cho một m2 sàn là 10 w/m2
Diện tích sàn là : F = chiều dài x chiều rộng =45 x 24 =1080 m2
suy ra : Q 2 = 10 x 1080 = 10800 W
3. 4.3 Nhiệt toả từ ngời Q3
Q3 = n . q ,
( 3 14 )
Với :
q = qh + qa ,
( 3 15 )
Trong đó :
q - nhiệt toả từ một ngời , W/ngời
n số ngời , n = 160 ngời
theo bảng 3.1 [1] ta xác định đợc nhiệt toả trung bình của một ngời với cờng độ
lao động bình thờng q = 170 kcal/h
thay số ta có :
Q3 = 170 x 160 = 27200 W
3.4.4 Nhiệt toả từ bán thành phẩm Q4

Q4 =G4C p (t2 t1) +W4.r

,

W

( 3 16 )

G4 - khối lợng bán thành phẩm đa vào, kg/s
CP - nhiệt dung riêng khối lợng của bán thành phẩm;
21
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
t1 , t2 nhiệt độ vào và ra của bán thành phẩm;
W4 lợng ẩm toả ra ( hoặc ngng tụ vào) bán thành phẩm;
r - nhiệt ẩn hoá hơi của nớc, r = 2442 kJ/kg (ở 250C)
Q 4= 0
3. 4.5- Nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5

Q5 =
F (ttb tt ) , W
tb tb

( 3 17 )

tb - hệ số toả nhiệt do đối lu và bức xạ từ vách thiết bị trao đổi nhiệt,
Wm2K, lấy gần đúng bằng tb = 10 W/m2K;

Ftb - diện tích bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt m2;

ttb tT : hiệu nhiệt độ bề mặt thiết bị và nhiệt độ phòng, K.
Chọn : tb = 10 W/m2K
Suy ra Q5 = 0
3.4.6- Nhiệt bức xạ mặt trời Q6bx

Q6bx = Qtbx + Qckbx
Trong đó :
Qtbx nhiệt bức xạ qua tờng ,W
Qckbx nhiệt bức xạ qua của kính , W
a - Nhiệt bức xạ qua của kính Qck
Theo thiết kế tờng phía đông và Tây là không có của sổ. Tờng phiad Bắc có 18
cửa sổ , tờng phía Nam có 18 cửa sổ. Các cửa làm bằng kính một lớp, khung
nhôm rộng 1,4 m, cao 1,4 m. Phía trên cửa làm ô văng.
Theo công thức( 3 18 ) [1] ta có:
ck = I .F ck . . . .
Qbx
sd bx 1 2 3 4

,

W ( 3 18 )

Trong đó:
- Isd cờng độ bức xạ mặt trời lên mặt đứng, phụ thuộc hớng W/m2
- Fk diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, m2 ;
-1 : hệ số trong suốt của kính ,
- 2 : hệ số bám bẩn
- 3 : hệ số khúc xạ

22

Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
- 4 : hệ số tán xạ do màn che chắn
+

Ca kính một lớp có

-1 : hệ số trong suốt của kính ,
- 2 : hệ số bám bẩn

1 =0,9
2 = 0,8

- 3 : hệ số khúc xạ do khung bằng kim loại nên chọ 3 = 0,75

- 4 : hệ số tán xạ do màn che chắn do có rèm bên trong nên chọn 4 = 0,6
- Tra bảng 3.2 tài liệu (cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí ), ta có ISđ = 87 W/m2
* Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua của kính tờng phía Nam:
+ Diện tích cửa kính: FN k = 18 .1,4 .1,4 =35,28 m2
+ Ca kính một lớp có
-1 : hệ số trong suốt của kính ,
- 2 : hệ số bám bẩn

1 =0,9
2 = 0,8

- 3 : hệ số khúc xạ do khung bằng kim loại nên chọ 3 = 0,75
- 4 : hệ số tán xạ do che nắng chọn 4 = 0,05

- Tra bảng 3.2 tài liệu (cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí ), ta có ISđ = 87 W/m2
- Vậy nhiệt bức xạ qua cửa kính hớng Nam là :

QbxN = I sd .Fbxck . 1. 2. 3. 4
Qbx = 87 x 35,28 x 0,9 x 0,8 x 0,75 x 0,05= 83 W
N

* Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua của kính tờng phía Bắc:
+ Diện tích cửa kính: F Bk = 18 .1,4 .1,4 =35,28 m2
+ Ca kính một lớp có
-1 : hệ số trong suốt của kính ,
- 2 : hệ số bám bẩn

1 =0,9
2 = 0,8

- 3 : hệ số khúc xạ do khung bằng kim loại nên chọ 3 = 0,75
- 4 : hệ số tán xạ do che nắng 4 = 0,05

- Tra bảng 3.2 tài liệu (cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí ),
ta có ISđ = 134 W/m2
- Vậy nhiệt bức xạ qua cửa kính hớng Nam là :
23
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp

QbxB = I sd .Fbxck .1. 2. 3. 4

Qbx = 134 x 35,28 x 0,9 x 0,8 x 0,75 x 0,05 = 128 W
B

Vậy nhiệt bức xạ qua cửa kính là :
Qk = 83 + 128 = 211 W
b - Nhiệt bức xạ mặt trời qua bao che : (chủ yếu là tôn)
+ Cấu tạo mái tôn của công trình

+ Theo công thức ( 3.19 ), [2] ta có :
Qbc = 0,055.103. k1.Fi . s .I s W
Trong đó :
F diện tích ttrần F T = 45 x 24 =1080 m2

s

- hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che đợc xác định theo

(PL5 - cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí ). Với mái tôn , s = 0,8
IS - cờng độ bức xạ mặt trời trên mặt ngang đợc xác định theo
(bảng 3-2 Cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí ). Vói điều hoà cấp III
Ta có : IS =425 w/m2

k hệ số truyền nhiệt qua mái trần w/m2 k
Ta có các công thức tính toán hệ số truyên nhiệt và độ chênh nhiệt độ :

ki =

1

RN + RT + Ri

W / m2 K

Trong đó : RN Nhiệt trở toả mhiệt từ trần tới không khí ngoài trời ,m2 K/W
RT - Nhiệt trở toả mhiệt từ trần tới không khí trong nhà m2 K/W
24
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10


Đồ án tốt nghiệp
Ri - Nhiệt trởcủa lớp vật liệu thứ i ,m2 K/W
Ta có R = RN + RT gọi chung là nhiệt trở toả nhiệt ( gồm cả phía trong nhà và
ngoài trời ). Vì trần có không gian đệm nên chọn

R = 0,2 m2 K/W
Theo thiết kế cấu tạo trần gồm 2 lớp
Lớp gỗ ép : 1 = 10mm , = 0,35W / mK
1

Suy ra nhiệt trở là : R1 =

1
= 0, 0286m 2 K / W
1

Lớp bảo ôn : : 2 = 50mm , 2 = 0, 05W / mK
Suy ra nhiệt trở là : R2 =

2
= 1m 2 K / W

2

Theo thiết kế giữa trần và mái tôn có một lớp không khí tĩnh có bề
dày bằng k = 1800mm .
Nhiệt trở của lớp không khí này là : R3 = 0,26 m2K/W
Vậy hệ số truyền nhiệt qua mái là
k1 =

1

RN + RT + Ri

=

1
= 0, 67W / m 2 K
0, 2 + 0, 0286 + 0, 26

Do vây ta có nhiệt bức xạ mặt trời qua bao che là :
Qbc = 0,055.10 -3. 0,67 .1080 .0,8 . 425 = 13,5k W
Dòng nhiệt truyền vào phòng do bức xạ mặt trời là :
Q6 = 0,211 + 13,5 =13,74 kW
3.4.8. Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa:
Khi có độ chênh nhiệt độ và áp suất giữa trong nhà và ngoài trời thì xuất hiện
một dòng không khí rò lọt qua cửa mở hoặc khe cửa. Mùa hè, không khí lạnh đi
ra ở phía dới, không khí nóng ẩm đi vào phòng phía trên. Mùa đông thì ngợc lại
không khí lạnh vào phòng ở phía dới và đi ra ở phía trên. Sự rò lọt này luôn mang
theo tổn thất nhiệt mùa đông và lạnh vào mùa hè.
Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa đợc tính theo biểu thức

Q7 = L7 ( I N IT ), kW

(3 22 )

Trong đó
- L8 - Lợng không khí rò lọt qua cửa mở hoặc khe cửa trong một đơn vị thời
gian , kg/h.
25
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10