THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO TÒA NHÀ AN PHÚ PLAZA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO TÒA
NHÀ AN PHÚ PLAZA

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Được
Lê Đức Vũ
Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
Niên khóa: 2007 – 2011

Tháng 5/2011


THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO TÒA NHÀ AN PHÚ
PLAZA

Tác giả

NGUYỄN VĂN ĐƯỢC
LÊ ĐỨC VŨ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ Nhiệt lạnh

Giáo viên hướng dẫn:
Th.S: Nguyễn Hùng Tâm
Ks: Trần Trương Kim

i


LỜI CẢM TẠ
Con xin chân thành cảm ơn cha, mẹ, những người thân giúp đỡ để con có được
như ngày hôm nay.
Xin chân thành cảm ơn:
Ban giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM cùng quí thầy cô trong Khoa
đã dạy bảo và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian học tại trường.
Thành tâm biết ơn thầy Th.S Nguyễn Hùng Tâm- Giảng viên Khoa Cơ khí- Công
nghệ, Đại Học Nông Lâm TP.HCM và KS Trần Trương Kim đã hết lòng hướng dẫn và
chỉ bảo nhiều kiến thức trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Những người thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn KS Dương Văn Duy, người
đã cung cấp rất nhiều kiến thức thực tế trong thời gian thực tập.
Chân thành cảm ơn tập thể lớp DH07NL đã góp ý trong thời gian thực hiện đề tài.

Nhóm sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Được
Lê Đức Vũ

ii


TÓM TẮT
Đề tài thực hiện: “Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà An Phú
Plaza”, số 117-119 Lý Chính Thắng, Quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh. Với đề tài luận
văn này em sẽ phân tích, lựa chọn phương án thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa
cao ốc với mục tiêu đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về cung cấp lạnh và những quy định của
ngành điều hòa không khí.

Nội dung chính như sau:
Chương 1: MỞ ĐẦU
Chương 2: TỔNG QUAN
Giới thiệu lịch sử về kỹ thuật lạnh, về điều hòa không khí và các yếu tố ảnh hưởng
của môi trường lên cơ thể người… Ngoài ra còn giới thiệu một số hệ thống điều hòa
không khí thường sử dụng trong thiết kế.
Chương 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN
Trong chương này em sẽ trình bày phương pháp tính toán, chọn phương pháp
thiết kế cho công trình.
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Ở chương này sẽ trình bày phần cơ sở tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không
khí và tính toán cụ thể phụ tải lạnh cho công trình, chọn máy cũng như tính toán thông gió
và chọn quạt cho tầng hầm.
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

iii


MỤC LỤC
Trang tựa............................................................................................................................... i
Lời cảm tạ ............................................................................................................................ ii
Tóm tắt ................................................................................................................................ iii
Mục lục ............................................................................................................................... iv
Danh sách các hình ............................................................................................................ vii
Danh sách các bảng .......................................................................................................... viii
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề.............................................................................................................. 1
1.2 Mục đích ................................................................................................................ 2
Chương 2 TỔNG QUAN................................................................................................... 3
2.1 Mục đích và ý nghĩa của việc điều hòa không khí ................................................ 3

2.2 Một số phương pháp điều hòa không khí .............................................................. 5
2.2.1 Hệ thống điều hòa kiểu cục bộ ........................................................................ 5
2.2.2 Hệ thống điều hòa trung tâm .............................................................................
2.2.2.1 Hệ thống điều hòa không khí kiểu Watter Chiller .................................. 6
2.2.2.2 Hệ thống điều hòa không khí kiểu VRV ................................................ 8
2.3 Chọn phương pháp điều hòa không khí ................................................................ 9
2.4 Giới thiệu và chọn thông số thiết kế trong, ngoài nhà .......................................... 9
2.4.1 Cấp điều hòa không khí ................................................................................. 10
2.4.2 Chọn các thông số thiết kế trong nhà ............................................................ 11
iv


2.4.2.1 Nhiệt độ, độ ẩm ..................................................................................... 11
2.4.2.2 Gió tươi và hệ số thay đổi không khí .................................................... 12
2.4.2.3 Độ ồn cho phép ..................................................................................... 12
2.4.2.4 Tốc độ không khí .................................................................................. 12
2.4.3 Chọn các thông số tính toán ngoài nhà ......................................................... 13
Chương 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN ...................................................... 15
3.1 Phương pháp........................................................................................................ 15
3.2 Phương tiện ......................................................................................................... 16
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................... 17
4.1 Giới thiệu công trình ........................................................................................... 17
4.2 Cơ sở tính toán thiết kế ....................................................................................... 19
4.2.1 Cấp điều hòa không khí ................................................................................. 19
4.2.2 Thông số thiết kế ngoài nhà ......................................................................... 20
4.3 Kết quả tính toán thiết kế .................................................................................... 20
4.3.1 Tính nhiệt thừa và ẩm thừa cho tầng 6 .......................................................... 20
4.3.1.1 Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời Q11 .......................... 20
4.3.1.2 Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ Q21 ....... 24
4.3.1.3 Nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che Q22 ........................................... 25

4.3.1.4 Nhiệt truyền qua tường ......................................................................... 25
4.3.1.5 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ ................................................................ 26
4.3.1.6 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 ....................................................... 26
v


4.3.1.7 Nhiệt tỏa ra từ máy móc Q32 ................................................................. 27
4.3.1.8 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4 ............................................ 28
4.3.1.9 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN ..................... 28
4.3.1.10 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt mang vào Q5h và Qâh ...................... 29
4.3.1.11 Các nguồn nhiệt khác .......................................................................... 30
4.3.2 Tính chọn máy và thiết bị của hệ thống điều hòa không khí ........................ 30
4.3.3 Chọn cụm dàn lạnh cho hệ thống VRV......................................................... 31
4.3.4 Chọn cụm dàn nóng cho hệ thống VRV ....................................................... 31
4.3.5 Tổ chức trao đổi không khí trong phòng ....................................................... 31
4.3.6 Chọn và bố trí miệng thổi và miệng hồi gió lạnh .......................................... 32
4.3.7 Tính chọn tiết diện ống cấp gió tươi ............................................................. 33
4.3.8 Thiết kế đường ống khí thải và chọn quạt ..................................................... 35
4.3.8.1 Thiết kế đường ống khí thải .................................................................. 35
4.3.8.2 Chọn quạt hút khí thải ........................................................................... 35
4.3.9 Chọn ống dẫn tác nhân lạnh máy VRV III .................................................... 36
4.3.10 Tính toán thông gió cho tầng hầm và chọn quạt ......................................... 37
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 40
5.1 Kết luận ............................................................................................................... 40
5.2 Đề nghị ................................................................................................................ 40
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 54
vi

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 4.1 Vị trí công trình An Phú Plaza ...................................................................... 18
Hình 4.2 Kết quả xác định miệng gió từ phần mềm Duct Checker ............................. 32
Hình 4.3 Kết quả xác định vận tốc gió từ phần mềm Duct Checker ............................ 33
Hình 4.4 Kết quả xác định tiết diện ống chính từ phần mềm Duct Checker................ 34
Hình 4.5 Kết quả chọn quạt cấp gió tươi tầng 6 từ phần mềm Twin City Fan ............ 35
Hình 4.6 Kết quả chọn quạt hút gió thải tầng 6 từ phần mềm Twin City Fan ............. 36
Hình 4.7 Phần mềm VRV III chọn máy và ống gas ..................................................... 37
Hình 4.8 Kết quả chọn quạt hút gió thải tầng hầm ....................................................... 38
Hình 4.9 Kết quả chọn quạt cấp gió tươi tầng hầm ...................................................... 39

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Bảng so sánh ưu nhược điểm máy điều hòa cửa sổ ........................................ 6
Bảng 2.2 Bảng so sánh ưu nhược điểm máy điều hòa trung tâm Watter Chiller ........... 8
Bảng 2.3 Bảng so sánh ưu nhược điểm máy điều hòa VRV .......................................... 9
Bảng 2.4 Các thông số thiết kế trong nhà của công trình ............................................. 12
Bảng 2.5 Thông số tính toán ngoài nhà theo ĐHKK cấp 3 theo TCVN 5687-1992.... 13
Bảng 2.6 Các thông số thiết kế ngoài nhà của công trình ............................................ 14
Bảng 4.1 Kết quả Q11.................................................................................................... 24
Bảng 4.2 Kết quả Q31.................................................................................................... 27
Bảng 4.3 Kết quả Q32.................................................................................................... 27
Bảng 4.4 Nhiệt tỏa từ cơ thể người .............................................................................. 28
Bảng 4.5 Kết quả nhiệt tỏa từ gió tươi ......................................................................... 29
Bảng 4.6 Kết quả nhiệt tỏa từ gió lọt............................................................................ 29
Bảng 4.7 Một số đặc điểm dàn lạnh FXDQ63NBVE .................................................. 31
Bảng 4.8 Một số đặc điểm cụm dàn nóng RXQ54PAY1 ............................................. 31
Bảng 4.9 Tiết diện ống gas và ống nước ngưng ........................................................... 36

viii


MỞ ĐẦU
1.1

Đặt vấn đề
Ngày nay, trong thời buổi nền kinh tế của đất nước ta ngày càng phát triển cùng

với vị trí địa lý thuận lợi, chính sách mở cửa giao thương với các nước trên khắp thế giới
nên các tòa nhà cao tầng mọc lên nhanh chóng để giải quyết nhu cầu về cơ sở hạ tầng.
Bên cạnh đó, tình trạng dân số ngày càng đông nhưng đất đai hạn hẹp, mọi người có xu
hướng tập trung về khu vực thành phố lớn để sinh sống, làm việc cũng là một trong những
nguyên nhân để hiện nay các tòa nhà phát triển theo chiều cao theo xu hướng của thế giới.
Vì vậy, việc lắp đặt hệ thống điều hòa không khí là không thể thiếu. Do đó, việc tính toán
thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho nhà cao tầng là rất cần thiết, nhằm giải quyết tốt
các yêu cầu kĩ thuật theo tiêu chuẩn khoa học của lĩnh vực điều hòa không khí: nhiệt độ,
độ ẩm, tốc độ gió trong không gian cần điều hòa và các ưu tiên khác như độ ồn, độ sạch
của không khí… tạo ra môi trường sinh sống và làm việc thoải mái, đáp ứng yêu cầu tiện
nghi của con người, mang lại hiệu quả cao trong công việc…
Xuất phát từ nhu cầu cấp bách trên, kết hợp kiến thức đã học tập ở trường và được sự
đồng ý của Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ
Chí Minh chúng em tiến hành thực hiện đề tài " THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
KHÔNG KHÍ CHO TÒA NHÀ AN PHÚ PLAZA " dưới sự hướng dẫn của thầy Th.S.
Nguyễn Hùng Tâm cùng KS. Trần Trương Kim với mong muốn tạo ra một môi trường
sống, làm việc tốt nhất cho mọi người.
Mục tiêu đề ra là tính toán, lựa chọn một hệ thống điều hòa không khí đảm bảo khả
năng loại bỏ được hết nguồn nhiệt thừa phát sinh trong tòa nhà. Thiết kế lắp đặt đường
ống bảo đảm phân phối không khí cho các tầng thật đồng đều và thích hợp, không làm

phá vỡ mỹ quan của ngôi nhà. Giải quyết tốt các vấn đề về mặt kỹ thuật của gió cấp, gió
tươi, gió thải… tạo ra môi trường làm việc thật thoải mái, không gây hại đến sức khỏe của
con người làm việc trong môi trường đã được điều hòa không khí.
1


1.2

Mục đích
 Tìm hiểu tòa nhà và yêu cầu đặt ra.
 Tính toán tải lạnh và lựa chọn thiết bị.
 Thiết kế đường ống.
Vì thời gian thực hiện đề tài có giới hạn nên công việc của chúng em như sau:


Lê Đức Vũ: Tính toán, thiết kế thông gió cho tầng hầm.



Nguyễn Văn Được: Tính toán, thiết kế, lựa chọn thiết bị hệ thống điều hòa

không khí cho tầng 6.
Sau khi thực hiện xong sẽ thảo luận và trao đổi lẫn nhau.

2


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN
2.1

Mục đích và ý nghĩa của việc điều hòa không khí (TL1)
Điều hòa không khí là ngành kĩ thuật có khả năng tạo ra bên trong công trình kiến

trúc một môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm…nằm trong phạm vi phù
hợp với sự thích nghi của cơ thể con người ứng với các trạng thái lao động khác nhau,
làm cho con người cảm thấy dễ chịu, thoải mái, phát huy năng suất lao động…
Ngoài mục đích tạo môi trường thuận lợi cho cơ thể con người, điều hòa không khí còn có
tác dụng phục vụ cho nhiều quá trình công nghệ khác nhau mà những quá trình công nghệ
đó chỉ có thể tiến hành tốt trong môi trường không khí có nhiệt độ và độ ẩm nằm trong
giới hạn nhất định, ngược lại sản lượng cũng như chất lượng của sản phẩm sẽ giảm.
Điều hòa không khí được ứng dụng góp phần bảo vệ sức khỏe, nâng cao chất lượng cuộc
sống con người. Ở Việt Nam ta, khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, nhiệt độ và độ ẩm của không
khí khá cao, vì thế luôn làm cho con người có cảm giác không được thoải mái khi làm
việc cũng như nghỉ ngơi, kèm theo đó là sự mệt mỏi, dễ mắc các bệnh về đường hô hấp,
ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Để giải quyết vấn đề này, điều hòa không
khí đươc xem là phương pháp tốt nhất để tạo ra môi trường không khí phù hợp với cơ thể
con người. Hiện nay, hầu hết các công sở, khách sạn, nhà hát, vũ trường, bệnh viên…đều
được trang bị hệ thống điều hòa không khí nhằm bảo đảm không khí bên trong phù hợp
với người sử dụng.
Trong sản xuất công nghiệp điều hòa không khí cũng không thể thiếu. Các thông
số của không khí là điều kiện cần thiết mà cũng có thể là yếu tố quyết định đến quá trình
sản xuất. Nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả và chất
lượng của các quá trình công nghệ trong các nhà máy dệt sợi, thuốc lá, in ấn, quang học,
điện tử, cơ học chính xác và trong các phòng thí nghiệm…
3


Trong công nghiệp dệt sợi, điều hòa không khí mang một ý nghĩa cực kì quan
trọng. Nếu ta không chủ động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm không khí thì khó có thể tạo

ra một sản phẩm chất lượng. Khi kéo sợi, độ ẩm cao sẽ làm độ kết dính và ma sát giữa các
sơ bông lớn, quá trình kéo sợi sẽ khó khăn và không được đều đặn. Ngược lại, khi độ ẩm
quá thấp sẽ làm cho sợi dễ đứt. Đối với quá trình dệt vải thì độ ẩm phải tương đối cao để
mặt vải được mịn.
Trong ngành cơ khí chính xác, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học…,
muốn các sản phẩm này đạt được độ chính xác cao, đạt tiêu chuẩn, độ bền… thì độ sạch,
sự ổn định của nhiệt độ và độ ẩm của không khí mang yếu tố quyết định. Khi thiết kế chế
tạo các linh kiện có độ chính xác cao các kĩ sư được làm việc trong môi trường không khí
được kiểm soát nghiêm ngặt về độ sạch, độ ẩm và nhiệt độ. Nếu trong điều kiện nhiệt độ
và độ ẩm không ổn định thì độ co dãn khác nhau về kích thước của chi tiết sẽ làm cho độ
chính xác của máy móc không đảm bảo. Độ sạch của không khí cũng thế, nếu bụi xâm
nhập vào các chi tiết sẽ làm cho độ mài mòn của chi tiết đó tăng lên, chất lượng và tuổi
thọ giảm.
Ngành công nghiệp sản xuất thuốc lá có đạt được năng suất và chất lượng hay
không là nhờ một phần quan trọng cúa hệ thống điều hòa không khí. Thuốc lá là loại
nguyên liệu rất dễ hút ẩm. Nếu nhiệt độ và độ ẩm không ổn định thì độ dẻo, kích thước
của giấy cũng như tính chất cơ lý của sợi thuốc cũng thay đổi làm cho máy móc hoạt
động kém hiệu quả và sản phẩm kém chất lượng. Độ ẩm thấp thì điếu thuốc lá dễ bị rổ
đầu. Ngoài ra, trong quá trình từ thu hoạch, bảo quản, chế biến cho đến khi có sản phẩm
thì nhiệt độ và độ ẩm cần phải duy trì theo một quy trình chặt chẽ nhất định. Tất cả các
khâu của quá trính công nghệ sán xuất thuốc lá đều phải cần đến hệ thống điều hòa không
khí.
Các thông số của môi trường không khí trong các nhà máy sản xuất phim, các
trung tâm lưu trữ quốc gia cũng cần được duy trì ở mức nhất định và chặt chẽ bằng hệ
thống điều hòa không khí. Bụi bám vào bề mặt phim ảnh làm giảm chất lượng. Nhiệt độ
và độ ẩm không ổn định sẽ gây ra hiện tượng khô vênh hoặc sản phẩm bị dính vào nhau…
4


Công nghiệp in, nhất là in màu, in tiền…đòi hỏi phải tiến hành trong điều kiện

nhiệt độ và độ ẩm ổn định để kích thước của giấy không bị co dãn thất thường, lúc đó các
mảng màu trên tờ in mới khít nhau, không bị sai lệch. Ngoài ra nhiệt độ và độ ẩm của
không khí ổn định còn có tác dụng giữ cho màu sắc mực in được đẹp, đồng đều…
Để bảo quản những giá trị vĩ đại của văn hóa – lịch sử như tranh, ảnh, tượng, hiện vật…
trong các phòng trưng bày, viện bảo tàng… lưu truyền cho thế hệ mai sau thì điều cốt yếu
là phải tạo ra môi trường có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Khi môi trường không khí với
các thông số thích hợp có thể làm chậm lại một cách đáng kể hoặc ngừng hẳn quá trình
phá hủy.
Còn rất nhiều quá trình công nghệ đòi hỏi phải có điều hòa không khí mới tiến
hành có hiệu quả. Điều này ta có thể tìm hiểu và nghiệm thấy trong thực tế sản xuất nhất
là hiện nay, khi mà đất nước đang ở giai đoạn phát triển.
Điều hòa không khí không chỉ là công cụ đắc lực phục vụ cho con người mà nó còn vươn
ra xa một tầm mới, nó có mặt trên mọi lĩnh vực kinh tế góp phần không nhỏ vào việc tăng
trưởng kinh tế. Tuy nhiên việc đầu tư một hệ thống điều hòa không khí là khá tốn kém,
công việc này là nhiệm vụ của các kĩ sư thiết kế, tùy vào mức độ quan trọng và qui mô
của công trình mà ta có thể đầu tư một cách có hiệu quả.

2.2

Một số phương pháp điều hòa không khí

2.2.1 Hệ thống điều hòa không khí kiểu cục bộ.(TL 1)
Hệ thống điều hòa không khí kiểu cục bộ là hệ thống điều hòa không khí trong
phạm vi hẹp, thường là một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ. Máy hoạt động
hoàn toàn tự động, lắp đặt, vận hành, bảo trì, sữa chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin
cậy lớn, giá thành rẻ… Nhược điểm cơ bản của hệ thống cục bộ là rất khó áp dụng cho
các phòng lớn, hội trường, phân xưởng, nhà hang, khách sạn…
Hiện nay trên thị trường có hai loại chính : điều hòa cửa số và điều hòa tách.
Máy điều hòa cửa sổ thường được lắp đặt trên tường giống như các cửa sổ nên
được gọi là máy điều hòa không khí dạng cửa sổ. Đây là loại máy điều hòa nhỏ gọn cả về

5


năng suất lạnh, kích thước cũng như khối lượng. Tất cả các thiết bị chính như: máy nén,
dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển… được lắp
trong một vỏ gọn nhẹ.
Bảng 2.1 Bảng so sánh ưu nhược điểm máy điều hòa cửa sổ.
Ưu điểm

Nhược điểm

 Chỉ cần cắm phích là máy chạy,

 Nhiệt độ phòng được điều chỉnh

không cần công nhân lắp đặt có tay

bằng thermorstat có độ dao động

nghề.

khá lớn, độ ẩm tự biến đổi nên

 Có chiều sưởi ấm về mùa đông bằng

không thể khống chế độ ẩm.
 Khả năng làm sạch không khí kém.

bơm nhiệt.
 Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy

 Độ ồn tương đối cao.
 Khó bố trí máy trong phòng.

gió tươi.
 Dễ dàng lắp đặt.

 Phải đục một khoảng tường rộng

 Vốn đầu tư thấp vì giá rẻ do được

bằng máy để lắp đặt nên không đẹp

sản xuất hàng loạt.

về mặt thẩm mỹ.

Máy điều hòa tách gồm 2 cụm giàn nóng và giàn lạnh được bố trí rời nhau, liên kết
bằng ống dẫn gas và dây điều khiển. Máy nén thường được đặt bên trong cụm dàn nóng,
điều khiển sự hoạt động của máy từ dàn lạnh thông qua bộ điều khiển.
2.2.2 Hệ thống điều hòa trung tâm (TL 1)
2.2.2.1 Hệ thống điều hòa không khí kiểu Water Chiller (TL1)
Đây là hệ thống sử dụng nước làm chất tải lạnh. Cụm máy lạnh không trực tiếp xử
lý không khí mà làm lạnh nước xuống khoảng 70C, sau đó nước được dẫn theo đường ống
có bọc cách nhiệt đến các dàn trao đổi nhiệt gọi là AHU và FCU để xử lý nhiệt ẩm của
không khí. Hệ thống điều hòa kiểu Water Chiller bao gồm:
 Máy làm lạnh nước.
 Hệ thống đường ống dẫn nước lạnh.
6

 Hệ thống giải nhiệt (giải nhiệt gió và giải nhiệt nước ).
 Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh về mùa hè và sưởi ấm về mùa đông.
 Hệ thống gió tươi, gió hồi vận chuyển và phân phối khí.
 Hệ thống tiêu âm và giảm âm.
 Hệ thống thanh trùng và lọc bụi.
 Bộ rửa khí.
 Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, điều chỉnh gió tươi, gió hồi và phân
phối khí, điều chỉnh năng suất lạnh cũng như báo hiệu và bảo vệ toàn hệ thống.
Máy làm lạnh nước có 2 loại: Chiller giải nhiệt gió và Chiller giải nhiệt nước.
Thông thường Chiller giải nhiệt nước có năng suất lạnh lớn hơn nhiều so với
Chiller giải nhiệt gió. Tuy nhiên, trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của nước ta, đặc biệt là
khu vực miền Bắc có độ ẩm không khí cao, sự bay hơi của nước kém dẫn đến quá trình
trao đổi nhiệt bị hạn chế.
Chiller giải nhiệt gió có ưu điểm là không cần nước làm mát nên giảm được toàn
bộ hệ thống nước làm mát như: bơm, đường ống và tháp giải nhiệt. Máy đặt trên mái cũng
đỡ tốn diện tích nhưng vì trao đổi nhiệt dàn ngưng kém nên nhiệt độ ngưng tụ cao dẫn
đến công nén cao và điện năng tiêu thụ cao hơn cho một đơn vị lạnh làm mát bằng nước.

7


Bảng 2.2 Bảng so sánh ưu nhược điểm của máy điều hòa trung tâm nước Watter Chiller.
Ưu điểm








Nhược điểm

Có vòng tuần hoàn an toàn là nước



Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên

nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn

về mặt nhiệt động tổn thất exergy

do rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài.

lớn hơn…

Có thể khống chế được nhiệt ẩm



Cần định kì sửa chữa, báo dưỡng.

trong không gian cần điều hòa theo



Khi muốn sưởi ấm về mùa đông

từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy

cần phải dùng nồi hơi để cung cấp

trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất.

nước nóng.

Ống nước nhỏ hơn nhiều so với



Phải có phòng máy riêng, cần có

ống gió nên tiết kiệm được nguyên

người chuyên trách phục vụ vận

vật liệu.

hành, bảo dưỡng…

Có khả năng xử lý độ sạch không
khí cao, năng suât lạnh không bị



Tiêu thụ điện năng cho một đơn vị
lạnh cao, đặc biệt khi tải non.

hạn chế.

2.2.2.2 Hệ thống điều hòa không khí kiểu VRV (Theo catalogue Daikin )
VRV (Variable Refrigerant Volume ) là loại máy điều chỉnh năng suất lạnh bằng
cách thay đổi lưu lượng môi chất.
Tổ ngưng tụ gồm 1-3 máy nén trong đó có một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh
theo kiểu ON-OFF còn một máy điều chỉnh năng suất bằng biến tần nên số bậc điều chỉnh
từ 0 - 100 %, đảm bảo năng lượng tiết kiệm rất hiệu quả.

8


Bảng 2.3 Bảng so sánh ưu nhược điểm máy điều hòa VRV
Ưu điểm

Nhược điểm

 Dễ dàng điều chỉnh tải lạnh theo yêu

 Đường ống gas dài nên hiệu suất

cầu người sử dụng.

giảm.

 Có khả năng kết nối với hệ thống

 Vốn đầu tư lớn nhất trong các hệ

báo cháy của tòa nhà, khi xảy ra sự

thống điều hòa không khí.
 Dàn nóng giải nhiệt bằng gió nên

cố sẽ tự động ngắt nguồn điện.
 Sự cố kỹ thuật dễ phát hiện nhờ hệ

hiệu suất chưa cao, phụ thuộc nhiều

thống điều khiển trung tâm.

vào yếu tố thời tiết.

 Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm

 Số lượng giàn lạnh bị hạn chế nên

trong cùng một hệ thống kiểu bơm

chỉ thích hợp cho các hệ thống có

nhiệt hoặc thu hồi nhiệt với hiệu

công suất vừa.
 Thời gian sử dụng không cao

suất cao.
 Lắp đặt, vận hành dễ dàng.

2.3

(khoảng 8 – 10 năm).

Chọn phương pháp điều hòa không khí
Việc lựa chọn điều hòa thích hợp cho công trình là hết sức quan trọng, nó đảm bảo

cho hệ thống đáp ứng được đầy đủ những yêu cầu của công trình. Nói chung một hệ
thống điều hòa không khí thích hợp khi thỏa mãn các yêu cầu do công trình đề ra cả về
mặt kỹ thuật, mỹ thuật, môi trường, sự vận dụng về vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, độ an
toàn, tuổi thọ và hiệu quả kinh tế cao

2.4

Giới thiệu và chọn thông số thiết kế trong và ngoài nhà
Để thiết kế hệ thống điều hòa không khí cần tiến hành chọn cấp điều hòa, các

thông số tính toán của không khí ngoài trời và các thông số tiện nghi trong nhà.
Việc chọn cấp điều hòa cho công trình phụ thuộc vào các yếu tố sau:
 Yêu cầu về sự quan trọng của điều hòa không khí đối với công trình.
 Yêu cầu của chủ đầu tư.
9


 Khả năng vốn đầu tư ban đầu.
Các thông số tính toán bao gồm:
 Nhiệt độ: t ( 0C ).
 Độ ẩm tương đối: φ ( % ).
 Tốc độ chuyển động của không khí trong phòng: ω ( m/s ).
 Lưu lượng không khí tươi cung cấp: LN ( m3/s ).
2.4.1 Chọn cấp điều hòa không khí (TL 3)

Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hòa không khí được chia làm 3 cấp
như sau:
 Điều hòa không khí cấp 1: Là điều hòa tiện nghi có độ chính xác cao nhất.
 Điều hòa không khí cấp 2: Là điều hòa tiện nghi có độ chính xác trung bình.
 Điều hòa không khí cấp 3: Là điều hòa tiện nghi có độ chính xác thấp.
Điều hòa không khí cấp 1 tuy có mức độ chính xác cao nhất nhưng chi phí đầu tư,
lắp đặt vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều hòa tiện nghi đặc biệt
quan trọng hoặc các công trình điều hòa công nghệ. Các công trình đòi hỏi chế độ nhiệt
ẩm nghiêm ngặt phải sử dụng hệ thống điều hòa không khí cấp 1 như Lăng Chủ tịch Hồ
Chí Minh, các phân xưởng sản xuất linh kiện điện tử, cơ khí chính xác…
Các công trình ít quan trọng hơn như khách sạn 4 – 5 sao, bệnh viện quốc tế… thì
nên chọn điều hòa không khí cấp 2.
Trên thực tế, đối với hầu hết các công trình điều hòa không khí khách sạn, văn
phòng, nhà ở, hội trường, thư viện… chỉ cần chọn điều hòa cấp 3. Điều hòa cấp 3 tuy độ
chính xác không cao nhưng vốn đầu tư ít hơn nên thường được sử dụng cho các công
trình trên.

10


2.4.2 Chọn các thông số thiết kế trong nhà
2.4.2.1 Nhiệt độ, độ ẩm
Đối với các cửa hàng và văn phòng làm việc thì các thông số thiết kế được chọn
theo yêu cầu tiện nghi của con người. Yêu cầu tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn Việt
Nam TCVN-5687-1992.
Theo bảng 1.1/[1], xác định được thông số tính toán trong nhà cho khu vực thành
phố Hồ Chí Minh như sau:
Mùa nóng:
Nhiệt độ không khí trong nhà: tT = 240C.
Độ ẩm tương đối trong nhà: φ = 60%.

Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị I-d của không khí ẩm, ta tìm được các thông
số còn lại:
Entanpi: IT = 53 kJ/kg
Độ chứa hơi: dT = 11,5 g/kg không khí khô.
Mùa lạnh:
Thành phố Hồ Chí Minh Không có mùa lạnh.

11


Bảng 2.4 Các thông số thiết kế trong nhà của công trình.
Thông số thiết kế
Không gian

Trong nhà

Mùa

Nhiệt độ

Độ ẩm

Entanpy

Độ chứa hơi

(0C)

(%)

(kJ/kg)

(g/kgkkk)

24

60

53

11,5

Hè
Đông

Không có mùa đông

2.4.2.2 Gió tươi và hệ số thay đổi không khí
Theo tiêu chuẩn Việt Nam 5687-1992, lượng gió tươi cho một người trong một giờ
đối với phần lớn các công trình là 20m3/h. Tuy nhiên lượng gió tươi không được thấp hơn
10% lượng gió tuần hoàn. Như vậy, việc chọn gió tươi phải đáp ứng được 2 yêu cầu sau:
 Đạt tối thiểu 20m3/giờ/người.
 Đạt tối thiểu 10% lưu lượng gió tuần hoàn.
Trong đó, lưu lượng gió tuần hoàn bằng thể tích phòng nhân hệ số thay đổi không
khí.
Hệ số thay đổi không khí. (TL 1)
Phòng làm việc, văn phòng: 3÷8 m3/h (m3/phòng).
Kho bảo quản tài liệu: 4÷8 m3/h (m3/phòng).
2.4.2.3 Độ ồn cho phép
Độ ồn được xem là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó cần

được khống chế, đặc biệt đối với công trình đặc biệt như phòng studio, phòng ghi âm…
độ ồn cho phép được Bộ xây dựng Việt Nam công bố trong tiêu chuẩn về tiếng ồn TCVN
175-90.
2.4.2.4 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 nhiệt độ không khí thấp, thì cơ thể
mất nhiệt gây cảm giác lạnh. Tốc độ gió thích hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ
12


gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khỏe… Thông thường, tốc độ gió được lấy
trong khoảng 0,07÷0,21 m3/s.
2.4.3 Chọn các thông số tính toán ngoài nhà
Thông số ngoài nhà được chọn cho điều hòa cấp 3 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN
5687-1992.
Bảng 2.5 Thông số tính toán ngoài nhà theo ĐHKK cấp 3 theo TCVN 5687-1992
Mùa nóng
Cấp ĐHKK

Nhiệt độ
0

Cấp 3

Mùa lạnh

Độ ẩm

Nhiệt độ
0

C

%

ttbmax

φN =φ13-15

Độ ẩm

C

%

ttbmin

φN =φ13-15

Trong đó:
ttbmax: nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất, (ºC).
ttbmin: nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất, (ºC).
φ13-15: độ ẩm lúc 13h ÷ 15h của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất ghi nhận
theo TCVN 4088-1985, (%) .
Theo bảng 1.9/[1], xác định được thông số tính toán ngoài trời cho khu vực thành phố
Hồ Chí Minh như sau:
Mùa nóng:
 Nhiệt độ: t = 34,60C.
 Độ ẩm: φN = 55%.
Mùa lạnh: thành phố Hồ Chí Minh không có mùa lạnh.

Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị t-d ta xác định được các thông số còn lại và
được thống kế trong bảng sau:

13


Bảng 2.6 Các thông số thiết kế ngoài nhà của công trình.
Thông số
Mùa

Độ ẩm

Entanpy

Độ chứa hơi

C

%

kJ/kg

g/kgkkk

34,6

55

82,5

18,6

Nhiệt độ
0

Hè
Đông

Không có mùa đông

14


CHƯƠNG 3
PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN
3.1

Phương pháp
Quá trình tính toán thiết kế được bắt đầu từ việc khảo sát mặt bằng công trình An

Phú Plaza để thu thập số liệu về diện tích, đặc điểm kiến trúc để từ đó tính toán, thiết kế
hệ thống điều hòa phù hợp cho công trình.
 Dựa vào kết quả tính toán hệ thống ĐHKK của một số công trình tiêu biểu đã
thực hiện:
Tham khảo tính toán, thiết kế hệ thống Điều hòa không khí VRV của công trình
“TÒA SOẠN BÁO TUỔI TRẺ”
 Tính toán nhiệt thừa cho tòa nhà văn phòng:
Dựa theo phương pháp tính toán mới của Carrier.
Các yếu tố phát sinh lượng nhiệt thừa được chia thành 2 nhóm:
 Nhiệt xâm nhập từ bên ngoài vào kết cấu bao che của không gian điều hòa.

 Nhiệt xuất phát từ bên trong không gian điều hòa.
 Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí:
Dựa trên các thông số và đặc điểm kiến trúc thực tế của công trình An Phú để tính
toán tổng nhiệt thừa sau đó tiến hành chọn, thiết kế hệ thống ĐHKK phù hợp, bảo đảm
công suất lạnh, mỹ quan của tòa nhà.
 Tính toán hệ thống vận chuyển phân phối gió lạnh và lựa chọn phụ kiện cho
hệ thống ĐHKK:
Dựa vào hệ thống ĐHKK và đặc điểm cấu trúc, mà ta thiết kế hệ thống ống gió
lạnh phân phối khí đều cho từng tầng, bảo đảm mỹ quan cho tòa nhà.
Tính toán hệ thống vận chuyển gió tươi cho từng tầng của công trình:
Không khí sau một thời gian tuần hoàn sẽ không còn bảo đảm chất lượng như ban
đầu nên việc cung cấp gió tươi thường xuyên để đảm bảo sức khỏe con người là rất quan
15


trọng. Theo Nguyễn Đức Lợi (2003), ta sẽ tính được lưu lượng gió tươi cần thiết cho mỗi
tầng rồi từ đó chọn quạt cấp có lưu lượng cần thiết, và tính toán đường ống cấp.
 Chọn quạt thải để xử lý không khí trong khu vực nhà vệ sinh:
Khu vực nhà vệ sinh cũng cần xử lý thật tốt để tránh không khí bẩn lọt vào không
gian điều hòa. Cần lựa chọn quạt thải để xử lý không khí bẩn thật tốt.
 Thông gió cho tầng hầm:
Tầng hầm là khu vực chủ yếu để xe nên cần thông gió thật tốt đồng thời loại bỏ các
loại khí độc, nhiệt phát sinh trong hầm.
Tuy nhiên, thời gian thực hiện đề tài có giới hạn nên chúng em chỉ tính toán thiết
kế hệ thống điều hòa cho tầng 6 và thông gió cho 1 tầng hầm.

3.2

Phương tiện
1. Chương trình Microsoft Word dùng để soạn thảo văn bản thực hiện đề tài.

2. Công cụ Lips Nam và Autocad để trình bày bản vẽ.
4. Chương trình microsoft Excel hỗ trợ tính toán.
5. Phần mềm Ductchecker để tính chọn ống gió.
6. Phần mềm Twin City Fan để chọn quạt.
7. Catalogue Daikin để lựa chọn ống đồng, ống nước ngưng và lựa chọn thông số

thực hiện tính toán.
8. Phần mềm VRV III lựa chọn ống gas và chọn máy.

16