đồ án thiết kế điều hoà không khí VRV

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (360.95 KB, 59 trang )

Mục Lục:
Lời Cảm Ơn............................................................................................................8
Nhận Xét Của GVHD..........................................................................................9
Nhận Xét Của Giáo Viên Hội Đồng Bảo Vệ....................................................10
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ........................11
1.1

Vai trò của hệ thống điều hòa không khí…....................................11

1.1.1 Vai trò của điều hòa không khí tới đời sống con người:…............11
1.2 Phân loại hệ thống điều hoà không khí:….........................................18
CHƯƠNG 2: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN............................................23
2.1. Giới thiệu công trình..............................................................................23
2.1.2. Thông số tính toán khảo sát................................................................24
2.1.2.1. Thông số ngoài trời:…..................................................................24
2.1.2.2. Thông số bên trong phòng:….......................................................25
2.2.1 Xác định lượng nhiệt thừa QT:............................................................26
2.2.1.1 Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1:…................................26
2.2.1.2 Nhiệt tỏa ra rừ các nguồn sáng nhân tạo Q2:…...........................27
2.2.1.3. Nhiệt do người tỏa ra Q3:…..........................................................27
2.2.1.4. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4:….............................................28
2.2.1.5. Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5:…..................................29
2.2.1.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6:…..................................29
Bảng kết quả tính toán tổn thất nhiệt cho các phòng…..........................37
2.2.2 Xác định lượng ẩm thừa WT:...............................................................37
2.2.2.1 Lượng ẩm do người tỏa ra W1:….................................................37
2.2.2.2 Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2:…..................................38
2.2.2.3 Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W3:…....................38
2.2.2.4. Tổng lượng ẩm thừa WT:….........................................................38
2.2.3 Kiểm tra đọng sương trên vách:..........................................................39
3.1.2 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí....................................................41

3.2. THIẾT LẬP VÀ TÍNH TOÁN ..............................................................42

3.2.1Giới thiệu sơ đồ......................................................................................42
2. Xác định các điểm nút trên đồ thị I – d:…...........................................43
3.3 Lựa chọn máy và thiết bị….................................................................46
3.3.1.2 Tính chọn miệng thổi miệng hút…...............................................47
3.3.2 Lựa chọn máy điều hòa và các thiết bị khác…...............................48
3.3.2 Tính chọn tháp giải nhiệt :…............................................................49
3.3.4 Bơm nước lạnh và bơm nước giải nhiệt :…....................................49
Chương 4:TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT MÁY VÀ HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI..............51
4.1 Thiết kế lắp đặt máy…........................................................................51
4.1.1 Thiết kế, bố trí thiết bị…..................................................................51
4.1.2. Tính toán đường ống nước…..........................................................51
4.2 Thiết kế hệ cấp gió tươi…..................................................................57
4.2.1 Thiết kế đường ống gió cho phòng Hội trường…..........................57
4.2.2 Thiết kế đường ống gió cho phòng làm việc…...............................60
2. Đường ống cấp gió tươi….....................................................................61

Lời Cảm Ơn

Đầu tiên, em cũng xin được gửi lời cám ơn đến quý Thầy – Cô đang
giảng dạy và công tác tại khoa Điện – Điện Tử của trường đại học Tôn
Đức Thắng _những người đã cung cấp và trang bị những kiến thức cần
thiết để em có thể hoàn thành phần đồ án này.
Qua đây, em xin chân thành cảm ơn Thầy Đinh Hoàng Bách _người đã
tận tình hướng dẫn,giải đáp thắc mắc và giúp đỡ em rất nhiều để em có
thể hoàn thành môn học này.
Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy – Cô và gia đình thật nhiều sức

khỏe – bình an – thành công và hạnh phúc.

Sinh viên :

Nguyễn Văn Tuấn

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

Nhận Xét Của GVHD
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………..
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………
GIÁO VIÊN HỘI ĐỒNG

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 10

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

1.1

Vai trò của hệ thống điều hòa không khí

1.1.1 Vai trò của điều hòa không khí tới đời sống con người:
Môi trường không khí có ảnh hưởng rất lớn đến con người và các hoạt động
của chúng ta. Môi trường không khí tác động lên con người và các quá trình sản xuất
thông qua nhiều nhân tố, trong đó các nhân tố sau là ảnh hưởng nhiều nhất:
- Nhiệt độ không khí t, 0C;
- Độ ẩm tương đối , %;
- Tốc độ lưu chuyển của không khí ,m/s;
- Nồng độ bụi trong không khí Nbụi ,%;
- Nồng độ của các chất độc hại Nz , %;
- Nồng độ ôxy và khí co2 trong không khí; N02 , NCO2 , %;

- Độ ồn Lp, dB.
1.1.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người. Cơ thể con người
có nhiệt độ xấp xỉ 370C. Trong quá trình vận động cơ thể con người luôn luôn thải ra
môi trường nhiệt lượng Q toả. Lượng nhiệt do cơ thể toả ra phụ thuộc vào cường độ
vận động. Vì vậy để duy trì thân nhiệt cơ thể thường xuyên trao đổi nhiệt với môi
trường xung quanh dưới hai hình thức:
- Truyền nhiệt: Là hình thức thải nhiệt ra môi trường do chênh lệch nhiệt độ
giữa cơ thể và môi trường. Quá trình truyền nhiệt cũng được thực hiện theo các
phương thức như dẫn nhiệt, toả nhiệt đối lưu và bức xạ. Nhiệt lượng trao đổi theo
dạng này gọi là nhiệt hiện, ký hiệu qh.
- Toả ẩm: Khi hình thức truyền nhiệt thông thường không đáp ứng đòi hỏi về
thải nhiệt, cơ thể bắt đầu thải mồ hôi. Các giọt mồ hôi thải ra môi trường mang theo
một nhiệt lượng khá lớn, không những thế khi thoát ra bề mặt da, các giọt nước tiếp
tục bay hơi và nhận nhiệt lượng trên bề mặt da, góp phần hạ thân nhiệt. Nhiệt lượng
trao đổi dưới hình thức toả ẩm gọi là nhiệt ẩn, ký hiệu qa.

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 11

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

Mối quan hệ giữa nhiệt lượng thải ra dưới hai hình thức truyền nhiệt và toả ẩm
được thể hiện bởi phương trình sau đây:
Qtoả = qh+qa
- Nhiệt hiện: Truyền nhiệt từ cơ thể con người vào môi trường xung quanh

dưới ba hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Nhiệt hiện q h phụ thuộc vào độ chênh
lệnh nhiệt độ giữa cơ thể và môi trương xung quanh môi trường t = tct-tmt, tốc độ
chuyển động của dòng không khí và nhiệt trở
- Nhiệt ẩn: Toả ẩm có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ và khi nhiệt độ
môi trường càng cao, cường độ vận động càng lớn thì toả ẩm càng nhiều.
Theo đồ thị tiện nghi, nhiệt độ hiệu quả thích hợp nằm trong khoảng 2029 0C,
độ ẩm tương đối khoảng 3070%.
1.1.1.2 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối:
Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng lớn đến khả năng thoát mồ hôi vào không khí.
Quá trình này chỉ có thể xảy ra khi <100%. Độ ẩm càng thấp thì khả năng thoát mồ
hôi càng lớn, cơ thể sẽ cảm thấy dễ chịu. Độ ẩm càng cao, hay quá thấp đều không tốt
đối với con người.
- Khi độ ẩm cao: thì khả năng thoát mồ hôi kém, cơ thể có cảm giác nặng
nề, mệt mỏi và dễ gây cảm cúm.
- Khi độ ẩm thấp: thì khả năng mồ hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô, gây nứt
nẻ da chân tay, môi… Ngoài ra độ ẩm còn thấp gây ra nhiều vấn đề phiền toái khác
trong cuộc sống như làm cho đồ vật khô cứng, thực phẩm bị mất nước và làm giảm
chất lượng…Như vậy độ ẩm quá thấp cũng không tốt cho cơ thể.
Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con người nằm trong khoảng tương đối rộng φ
= 6070%.
1.1.1.3 Ảnh hưởng của tốc độ không khí:
Tốc độ chuyển của không khí ảnh hưởng đến khả năng trao đổi nhiệt ẩm giữa
cơ thể con người với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn thì cường độ trao đổi
nhiệt ẩm tăng lên.
Trong kỹ thuật điều hoà không khí người ta chỉ quan tâm tốc độ gió trong vùng
làm việc, tức là vùng dưới 2 m kể từ sàn nhà.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 12

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

Tốc độ không khí lưu động được lựa chọn theo nhiệt độ không khí trong phòng.
Nhiệt độ không khí, 0C

Tốc độ k, m/s

16 20

<0,25

21 23

0,25 0,3

24 25

0,4 0,6

26 27

0,7 1,0

28 30

1,1 1,3

>30
1,3 1,5
Bảng 1.3.2.3 . Tốc độ tính toán của không khí trong phòng
Tốc độ không khí có ảnh hưởng đến cảm giác và sức khoẻ của con người trong
phòng, nhưng hướng gió cũng rất quan trọng. Hướng gió tốt là thổi đối diện với
người ngồi.
1.1.1.4 Ảnh hưởng của bụi:
Độ trong sạch của không khí là một trong những tiêu chuẩn quan trọng cần
được khống chế trong các không gian điều hoà và thông gió.
Kích thước bụi càng nhỏ thì càng có hại vì nó tồn tại trong không khí lâu và
khả năng thâm nhập vào cơ thể sâu hơn và rất khó xử lý. Hạt bụi lớn thì dẽ xử lý nên
ít ảnh hưởng đến con người.
Bụi ảnh hưởng đến:
- Hệ hô hấp, thị giác;
- Chất lượng cuộc sống, vệ sinh thực phẩm, cảm giác;
Nồng độ bụi cho phép của bụi trong không khí , phụ thuộc vào bản chất của
bụi. Bản chất của bụi có hai nguồn gốc:
- Hữu cơ: sợi bông, sợi thuốc lá…
- Vô cơ : xi măng, đất đá.
- Nồng độ bụi cho phép trong không khí phụ thuộc vào bản chất của bụi và thường
được đánh giá theo hàm lượng ôxít silic và được lấy theo bảng dưới đây :

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 13

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

Hàm lượng

Nồng độ bụi cho phép của

Nồng độ bụi cho phép của

SO2, %

không khí trong khu làm việc

không khí tuần hoàn

Z > 10

Zb < 2 mg/m3

Zb< 0,6 mg/m3

2 10

2 4

< 1,2

<2

4 6

< 1,8

Bụi amiăng

<2
Bảng 1.3.2.4. Nồng độ cho phép của bụi trong không khí

1.1.1.5 Ảnh hưởng của chất độc hại:
Trong đời sống sản xuất và sinh hoạt trong không khí có lẫn các chất độc hại
như NH3, CL2…Đó là những chất rất có hại cho con người.
Có rất nhiều chất độc hại và mức độ ảnh hưởng của nó khác nhau. Nồng độ
cho phép theo TCVN 5687 : 1992.
1.1.1.6. Ảnh hưởng của khí CO2 và tính toán lượng gió tươi cung cấp:
Khí CO2 không phải là chất độc hại, mà khí CO 2 làm giảm khả năng hấp thụ O2
của cơ thể. Vì vậy khi nồng độ khí CO2 tăng lên làm tăng nhịp tim, kích thích hệ thần
kinh, ngây ngạt thở và các rối loạn khác.
Trong các công trình dân dụng, các chất độc hại trong không khí chủ yếu là khí
CO2 do con người thải ra trong quá trình sinh hoạt.

Nồng độ CO2
% thể tích
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Mức độ ảnh hưởng

Trang 14

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

0,07

0,10
0,15
0,20 0,50
0,50
4 5

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

- Chấp nhận được ngay cả khi có nhiều người trong phòng
- Nồng độ cho phép trong trường hợp thông thương
- Nồng độ cho phép khi dùng tính toán thông gió
- Tương đối nguy hiểm
- Nguy hiểm
- Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nhịp thở gia tăng.
Nếu hít thở trong môi trường này kéo dài thì có thể gây ra nguy
hiểm
- Nếu thở trong môi trường này kéo dài 10 phút thì mặt đỏ bừng

8
18 Hoặc lớn

và đau đầu
- Hết sức nguy hiểm có thể dẫn tới tử vong

hơn
Bảng 1.3.2.6.a. Các ảnh hưởng của nồng độ CO2 trong không khí đến sức khỏe con người

Căn cứ vào nồng độ cho phép có thể tính được lượng không khí cần cung cấp
cho 1 người trong 1 giờ như sau :
Vkk =

(1-2)

Trong đó:
VCO2 - lượng CO2 do 1 người thải ra trong 1 giờ, m3/h. Người;
- nồng độ CO2 cho phép, % thể tích. Thường chọn = 0,15%;
- nồng độ thể tích của khí CO2 có trong không khí bên ngoài môi trường, % thể
tích. Thường chọn α = 0,03%;
Vk - lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 giờ, m3/h. Người.
Lượng CO2 do 1 người thải ra phụ thuộc vào cường độ lao động, nên V k cũng
phụ thuộc vào cường độ lao động. Các đại lượng này có thể lấy theo : (TL 2 trang 37)
.

VCO2,

Vk, m3/h. Người
= 0,1

= 0,15

0,013

18,6

10,8

- Rất nhẹ

0,022

31,4

18,3

- Nhẹ

0,030

43,0

25,0

Cường độ vận động

M 3/h. Người

- Nghỉ ngơi

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 15

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

- Trung bình

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

0,046

65,7

38,3

- Nặng
0,074
106,0
61,7
Bảng 1.3.2.6.b. Lượng CO2 do một người phát ra và lượng không khí tươi cần cấp
cho 1 người (m3/h. người)
Mức độ hút thuốc,

Lượng không khí tươi cần

điếu/h. Người

cung cấp , m3/h. Người

0,8 ÷ 1,0

13 ÷ 17

1,2 ÷ 1,6

20 ÷ 26

2,5 ÷ 3

42 ÷ 51

3 ÷ 5,1
51 ÷ 85
Bảng 1.3.2.6.c. Lượng khí tươi cần cung cấp khi có hút thuốc
1.1.1.7 Ảnh hưởng của độ ồn:
Độ ồn ảnh hưởng đến con người thông qua các nhân tố sau:
- Ảnh hưởng đến sức khoẻ, làm mệt mỏi, ảnh hưởng đền hệ thần kinh
- Ảnh hưởng đến mức độ tập trung công việc
- Ảnh hưởng đến chất lượng công việc
- Độ ồn cho phép theo tính năng của phòng có 3 nhóm cơ bản:
+ Độ ồn thấp dưới 30 dB
+ Độ ồn vừa 35 ÷ 55 dB
+ Độ ồn cao lớn hơn 70 dB
1.1.2 Ảnh hưởng của môi trường đến sản xuất :
Con người là một yếu tố vô cùng quan trọng trong sản xuất .Các thông số khí hậu
có ảnh hưởng nhiều tới con người có nghĩa là ảnh hưởng năng suất , chất lượng sản
phẩm một cách gián tiếp.
Ngoài ra các yếu tố khí hậu cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm .
1.1.2.1 Nhiệt độ :
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến nhiều loại sản phẩm . Một số quá trình sản xuất đòi hỏi
nhiệt độ phải nằm trong một giới hạn nhất định.
Ví dụ:
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 16

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

- kẹo sôcola:7÷80C
- Kẹo Caosu:200C
- Bảo quản rau quả:100C
- Chế biến thịt ,thực phẩm: Nhiệt độ cao làm sản phẩm chóng bị ôi thiu
1.1.2.2 Độ ẩm tương đối :
Độ ẩm củng ảnh hưỡng đến một số sản phẩm.
-Khi độ ẩm cao có thể gây nấm mốc cho một số sản phẩm nông nghiệp và công
nghiệp nhẹ.
-Khi độ ẩm thấp sản phẩm sẽ khô, giòn không tốt hoặc bay hơi làm giảm chất lượng
sản phẩm hoặc hao hụt trọng lượng.
1.1.2.3 Vận tốc không khí :
Tốc độ không khí cũng có ảnh hưỡng đến sản xuất nhưng ở một khía cạnh khác.
-khi tốc độ lớn ,trong nhà máy dệt , sản xuất giấy...sản phẩm nhẹ sẽ bay khắp phòng
hoặc làm rối sợi.Trong một số trường hợp sản phẩm bay hơi nước nhanh làm giảm
chất lượng .
Vì vậy trong một số xí nghiệp sản xuất người ta cũng qui định tốc độ không khí
không vượt quá mức cho phép.
1.1.2.4 Độ trong sạch của không khí:
-Độ sạch của không khí được thể hiện qua nồng độ bụi
-Bụi có thể ảnh hưởng đến Thiết bị quang học, vi điện tử, chế biến thực phẩm
Vì vậy vai trò của điều hòa không khí đối với con người và đối với kỹ thuật công
nghệ là cực kỳ quan trọng.Đặc biệt hơn là trái đất chúng ta đang mỗi ngày một nóng
lên nên điều hòa không khí lại càng trở nên thiết yếu cho cuộc sống của con người
hơn.
1.2 Phân loại hệ thống điều hoà không khí:
Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hoà không khí dựa trên những cơ sở rất
khác nhau, cụ thể như sau:
Theo đặc điểm của thiết bị xử lý nhiệt ẩm:
- Hệ thống điều hoà cục bộ

- Hệ thống điều hoà kiểu phân tán
- Hệ thống điều hoà trung tâm
Theo đặc điểm môi chất giải nhiệt dàn ngưng:

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 17

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

- Hệ thống giải nhiệt bằng nước ( water cooled )
- Hệ thống điều hoà giải nhiệt bằng không khí ( air cooled )
Theo khả năng xử lý không khí;
- Máy điều hoà một chiều lạnh, là máy chỉ có khả năng làm lạnh
- Máy điều hoà hai chiều nóng lạnh, vừa có khả năng làm lạnh vừa có khả năng
gia nhiệt không khí khi cần.
1.2.1 Hệ thống kiểu cục bộ:
Hệ thống điều hoà không khí kiểu cục bộ là hệ thống chỉ điều hoà không khí
trong một phạm vi hẹp.
Trên thực tế loại máy kiểu này gồm bốn loại phổ biến sau:
- Máy điều hoà dạng cửa sổ ( window type );
- Máy điều hoà kiểu rời ( split type );
- Máy điều hoà kiểu ghép ( multi-split type );
- Máy điều hoà rời dạng tủ thổi trực tiếp.
Đặc điểm chung của các dạng này là công suất nhỏ và luôn có dàn nóng giải
nhiệt bằng gió.
Đặc điểm máy điều hoà cửa sổ:

Ưu điểm:
- Dễ dàng lắp đặt và sử dụng;
- Giá thành thấp;
- Đối với công sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hoà cửa sổ rất
kinh tế.
Nhược điểm:
- Công suất nhỏ, tối đa là 24.000 Btu/h;
- Đối với công trình lớn nằm sâu thì khi lắp đặt phá vỡ kết cấu xây dựng và
làm giảm mỹ quan của công trình.
- Chủng loại không phong phú;
- Chỉ có thể lắp đặt ở tường bao.
Đặc điểm của máy điều hoà rời:
Ưu điểm:
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 18

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

- So với máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà rời cho phép lắp đặt ở nhiều không
gian khác nhau;
- Có nhiều kiểu loại dàn lạnh;
- Lắp đặt tương đối dễ dàng;
- Giá thành rẻ;
- Rất tiện lợi cho không gian nhỏ hẹp và các hộ gia đình;
- Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa.
Nhược điểm:

- Công suất hạn chế, tối đa là 60.000 Btu/h;
- Độ dài đường ống và chênh lệch độ cao giữa các dàn bị hạn chế;
- Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao;
- Khi lắp đặt rất dễ gây phá vỡ kết cấu xây dựng.
Đặc điểm của máy điều hoà kiểu ghép
- Về cơ bản máy điều hoà kiểu ghép có đặc điểm của máy điều hoà hai mảnh.
Ngoài ra nó còn có những ưu điểm khác:
+ Tiết kiệm không gian lắp đặt dàn nóng
+ Chung điện nguồn, giảm chi phí lắp đặt.
1.2.2 Hệ thống kiểu phân tán:
Máy điều hoà kiểu phân tán là máy điều hoà ở đó khâu xử lý không khí phân
tán tại nhiều nơi, nghĩa là hệ thống có nhiều dàn lạnh.
Thực tế máy điều hoà kiểu phân tán có hai dạng phổ biến sau:
- Máy điều hoà kiểu VRV ( varable refrigerant volume );
- Máy điều hoà kiểu làm lạnh bằng nước ( water chiller );
Các hệ thống điều hoà nêu trên có rất nhiều dàn lạnh xử lý không khí, các dàn
lạnh bố trí tại các phòng, vì thế chúng là các hệ thống lạnh kiểu phân tán.
Đặc điểm máy điều hoà không khí VRV :
Ưu điểm:
- Một dàn nóng cho phép lắp đặt nhiều dàn lạnh với nhiều công suất kiểu dáng
khác nhau.

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 19

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

- Thay đổi công suất lạnh của máy dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng môi chất
tuần hoàn trong hệ thống thông qua thay đổi tốc độ quay nhờ bộ biến tần.
- Chiều dài cho phép lớn 100m và độ cao chênh lệch giữa dàn nóng và dàn
lạnh 50m. Khoảng cách giữa các dàn lạnh 15m.
- Nó vẫn hoạt động khi 1 số dàn lạnh khác hỏng, hoặc đang sửa chữa.
Nhược điểm:
- Dàn nóng giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc chưa cao, phụ thuộc
nhiều thời tiết.
- Số lượng dàn lạnh bị hạn chế nên chỉ thích hợp cho các hệ thống công suất
vừa.
- Giá thành cao.
Đặc điểm máy điều hoà không khí làm lạnh bằng nước (water chiller) :
Ưu điểm:
- Mỗi cụm chiller có nhiều cấp giảm tải 3÷5 cấp.
- Khi sử dụng nhiều cụm thì số cấp tăng lên.
- Hệ thống ống nước gọn nhẹ, không hạn chế về chiều dài cũng như chênh lệch
độ cao, miễn là bơm nước đáp ứng được yêu cầu.
- Công suất của nó từ trung bình, lớn và rất lớn.
- Khả năng làm lạnh tương đối ổn định.
Nhược điểm:
- Hệ thống đòi hỏi phải có phòng máy riêng.
- Lắp đặt, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phức tạp.
- Do vận hành phức tạp, nên đòi hỏi phải có người chuyên trách vận hành hệ
thống.
- Chi phí vận hành lớn.
- Chi phí đầu tư cho một đơn vị công suất lạnh lớn.
 Đặc điểm hệ thống điều hoà trung tâm :

Ưu điểm:

Hệ thống này thường sử dụng cho nhiều đối tượng lớn, đông người như hội
trường, nhà hát…
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 20

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

- Lắp đặt vận hành tương đối dễ dàng.
- Khả năng xử lý độ ồn cao.
- Lưu lượng gió thường rất lớn.
Nhược điểm:
- Hệ thống đường ống gió lớn nên chiếm diện tích lắp đặt.
- Đối với đối tượng có nhiều phòng, nhiều khu vực có chế độ nhiệt khác nhau
thì hệ thống này không hợp lý.
-Hệ thống này hoạt động hoàn toàn độc lập với quạt, nên nếu muốn cho một
phòng nghĩ có thể đóng quạt được nhưng có thể quá tải cho quạt hoặc gây hư hỏng
khác.
- Giá thành trung bình trong một đơn vị công suất lạnh lớn.
1.3 Phân tích lựa chọn hệ thống điều hòa không khí.
+ Khu văn phòng có diện tích 480m 2, bao gồm 21 phòng và một Hội trường
như vậy đây là một công trình khá lớn nên đòi hỏi công suất lạnh lớn, chúng ta không
nên lựa chọn điều hòa máy điều hòa dạng cửa sổ, hai mảnh hoặc VRV vì có công suất
bé và vừa hơn nữa sẽ phá vỡ mỹ quan của công trình.
+ Do tính chất quan trọng của công trình nên hệ thống phải chạy ổn định.nếu ta
dùng điều hòa hai mảnh hoặc VRV do giải nhiệt bằng gió nên phụ thuộc nhiều vào
thời tiết.

+ Mặt khác dùng hệ thống điều hòa water chiller còn có ưu điểm là hệ thống
rất bền tuổi thọ cao và có nhiều cấp giảm tải rất phù hợp với công trình lớn như văn
phòng này. Vì vậy ta chọn hệ thống điều hòa water chiller.

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 21

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

CHƯƠNG 2: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

2.1. Giới thiệu công trình.
2.1.1 Giới thiệu công trình.
- Khu văn phòng là một công trình có quy mô vừa phải với diện tích 26x40m .

40
00

450
0

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

PH ÒNG

40

00

120
00

PHÒNG

40
00

20
00

20
00

40
00

S ẢNH

40
00

12
00
0

PH ÒNG

PH ÒNG

40
00

H ỘI TR ƯỜNG 216

PH ÒNG

600
0

200
0

600
0

600
0

600
0

600
0

200
0

600
0

- Khu văn phòng gồm có 1 hội trường và 21 phòng làm việc.

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 22

300
0

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

Bảng thông số công trình:
Thông số công trình
Kích thước(dài x rộng x
cao)
Số lượng người
Diện tích tường theo các
hướng:

Đơn vị

Kích thướt

Kết quả

m3
Người

40 x 26 x 7,5

4050
30

Đông

26 x 4,5 + 12x3

153

Tây
Nam
Bắc

26 x 4,5 + 12x3
40x4,5
40x4,5

153
180
180

Loại kính
Có màn che
Độ cao nơi lắp đặt công

trình
Diện tích mái

m2

Đồng nâu
(m2)
Màn metalon

30 % tường

m
m2

3,5
6,7x40x4

3,5
1072

2.1.2. Thông số tính toán khảo sát.
Khi thiết kế hệ thống điều hoà không khí, việc đầu tiên là phải lựa chọn cấp
điều hoà cho hệ thống điều hoà không khí cần tính. Cấp điều hoà không khí thể hiện
độ chính xác trạng thái không khí cần điều hoà của công trình. Có ba cấp như sau:
- Hệ thống điều hoà không khí cấp I có độ chính xác nhất.
- Hệ thống điều hoà không khí cấp II có độ chính xác trung bình.
- Hệ thống điều hoà không khí cấp III có độ chính xác vừa phải.
Tuỳ vào từng trường hợp mà ta chọn cấp độ chính xác cao hay thấp. Khi ta
chọn cấp độ chính xác cao thì kéo theo giá thành trang thiết bị cao, ngược lại khi ta
chọn cấp độ chính xác vừa phải thì giá thành trang thiết bị cũng vừa phải. Do đó ta sẽ

chọn hệ thống điều hòa cấp III cho khu văn phòng này.
2.1.2.1. Thông số ngoài trời:
Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí bên ngoài ký hiệu t N, N. Trạng thái
của không khí ngoài trời được biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm. Việc
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 23

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

chọn thông số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào mùa nóng, mùa lạnh và cấp điều
hoà. Và lấy theo bảng 1.6 trong sách “Thiết kế điều hòa không khí – thầy Nguyễn
Đức Lợi” trang 21:
Mùa hè
Hệ thống

Nhiệt độ tN, 0C

Hệ thống cấp I

Mùa đông
Độ ẩm N,
%

Nhiệt độ tN, 0C

tmax

tmin

t

t

Độ ẩm N,
%

Hệ thống cấp II
Hệ thống cấp III
Trong đó :

tmax, tmin - nhiệt độ tmax lớn nhất và nhỏ nhất tuyện đối trong năm đo lúc 13 giờ .
t, t- nhiệt độ của tháng nóng nhất và lạnh nhất trong năm.
, - độ ẩm lúc 13 giờ của tháng nóng nhất và lạnh nhất trong năm.
Hệ thống điều hoà không khí tại văn phòng ta chọn hệ thống cấp III, vậy các
thông số tính toán ta chọn đối với hệ thống cấp III ở Tp.Hồ Chí Minh là:
Mùa

Nhiệt độ tN,0C

Mùa mưa

t = 23.7
t = 30.5

Mùa khô

Độ ẩm N ,%

max

= 80

min

= 74.5

2.1.2.2. Thông số bên trong phòng:
Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng ký hiệu t T, , ứng với
trạng thái của không khí trong phòng được biểu diễn bằng điểm T trên đồ thị của
không khí ẩm. Việc chọn giá trị t N, phụ thuộc vào mùa trong năm. Khi không gian
điều hoà tiếp xúc với không khí ngoài trời chỉ qua vách ngăn mà không qua một
không gian đệm có điều hoà sẽ tăng sự chênh lệch nhiệt độ trong phòng và ngoài trời,
việc chọn thông số trong không gian điều hoà như sau:

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 24

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

Độ ẩm tương đối: = 60%
Nhiệt độ: tt = 24 0C
2.2 Tính phụ tải nhiệt.

Mục đích: Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sương .
2.2.1 Xác định lượng nhiệt thừa QT:
2.2.1.1 Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1:
2.2.1.1.1 Nhiệt toả ra từ thiết bị dẫn động bằng động cơ điện:
Khu văn phòng làm việc không có thiết bị dẫn động bằng động cơ điện nên có q11 = 0.
2.2.1.1.2 Nhiệt toả ra từ thiết bị điệnQ12:
q12 = ∑Ni.Ktt.kđt
Ni Công suất của thiết bị thứ i. kW
Ktt - hệ số tính toán ,là tỷ số giữa công suất làm việc thực với công suất định mức.
Chọn Ktt =0,95
Kđt - Hệ số đồng thời, tính đến mức độ hoạt động đồng thời. Chọn Kđt=0,9
Bảng 3.1: Công suất nhiệt của các thiết bị
Tên
thiết
bị
Công
suất
nhiệt,
[kW]

Máy vi tính

Photocop
y

Máy
Fax

Máy
in

Máy
chiếu

0,25

1

0,1

0,1

0,24

tính toán cho phòng cụ thể:
+Phòng làm việc: Công suất được tính toán cho phòng có số lượng máy tính
tối đa 4 máy tính, 4 máy in,1 máy photocopy và 1 máy fax.
Q12 = (4x0,25+4x0,1+1x1+1x0,1) 0,95x0,9= 2.138 [kW]
+Hội trường: Hội trường có 1 máy tính và 1 máy chiếu.
Q12 =(0,25+0,24) 0,95x0,9=0,42 [kW]
Bảng3. 2: Công suất nhiệt của các phòng
STT

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Tên phòng

Q12
[kW]

Ghi chú

Trang 25

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

1

Phòng làm việc

2.138

2
Tổng công suất Q1

Hội trường

0.420
4.490

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

Công suất 1 phòng (có 21
phòng)

2.2.1.2 Nhiệt tỏa ra rừ các nguồn sáng nhân tạo Q2:
Nguồn sáng nhân tạo ở đây đề cập là nguồn sáng từ các đèn điện. Có thể chia
đèn điện ra làm 2 loại : Đèn dây tóc và đèn huỳnh quang.
Q21 = NS , kW

NS - Tổng công suất các đèn dây tóc, kW
Vì ở đây văn phòng không dùng đèn dây tóc nên Q21 = 0
Q22 = 1,25.Nhq , kW
Nhq : Tổng công suất đèn huỳnh quang , kW
ở đây ta dùng đèn huỳnh quang compact 1.2m của phillip có công suất 36 W.
1 phòng dùng 6 bóng : Q22 = 1,25 x 36 x 6 = 0.27 (kW)
Q2 = 0,8x(Q21 + Q22) = 0,8xQ22 = 0.8 x 0.27 = 0.216 (kW)
Bảng 3.3: Công suất đèn của từng phòng
(Dựa theo bảng Thông số kinh nghiệm cho các khu vực điều hòa TL1 trang 54)
STT
1

Tên Phòng
Hội Trường

Q2(kW)
2.736

2

Phòng làm việc

0,216

Tổng

Ghi chú
Công suất 1 phòng(21
phòng)

7.272

2.2.1.3. Nhiệt do người tỏa ra Q3:
Tổn thất do người tỏa được xác định theo công thức :
- Nhiệt hiện:

Q3h = n.qh.10-3, kW

- Nhiệt ẩn:

Q3w = n.qa.10-3, kW

- Nhiệt toàn phần: Q3 = n.q.10-3 , kW
- q=qh+qa
n - Tổng số người trong phòng

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 26

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

qh, qa, q - Nhiệt ẩn, nhiệt hiện và nhiệt toàn phần do một người tỏa ra trong một đơn
vị thời gian và được xác định theo bảng 4.18 sách “Thiết kế điều hòa không khí –
thầy Nguyễn Đức Lợi” trang 175:
Loại không
gian

Mức độ hoạt động
Hoạt động văn
phòng

Nhiệt thừa
từ đàn
ông
trung niên

Nhiệt
thừa
trung
bình

140

130

Văn phòng

Nhiệt độ
phòng
24 0C
qh
Qw
70

60

Khi tính nhiệt thừa do người toả ra người thiết kế thường gặp khó khăn khi xác
định số lượng người trong một phòng.
* Hệ số tác dụng không đồng thời:
Theo sách “Thiết kế điều hòa không khí – thầy Nguyễn Đức Lợi” .Đối với khu vực
công sở ta chọn Kđt = 0,8.
Bảng 3.4: Bảng kết quả tính toán
STT

Tên phòng

n

Q3h
[kW]

Q3w
[kW]

Q3
[kW]

1

Hội trường

30

2,1

1,8

3,12

2

Phòng làm việc

5

0,35

0,3

0,52

Ghi chú

Công suất 1 Phòng(21 phòng)

2.2.1.4. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4:
Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các xí nghiệp, nhà máy, ở đó, trong không
gian điều hoà thường xuyên và liên tục có đưa vào và đưa ra các sản phẩm có nhiệt
độ cao hơn nhiệt độ trong phòng.
Nhiệt toàn phần do sản phẩm mang vào phòng được xác định theo công thức:
Q4 = G4.Cp (t1 - t2) + W4.r [kW]
Trong đó :
- Nhiệt hiện : Q4h = G4.Cp (t1 - t2), kW
- Nhiệt ẩn

: Q4w = W4.ro , kW

G4 - Lưu lượng sản phẩm vào ra, kg/s
Cp - Nhiệt dung riêng khối lượng của sản phẩm, kJ/kg.0C
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 27

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

W4 - Lượng ẩm tỏa ra (nếu có) trong một đơn vị thời gian, kg/s
ro - Nhiệt ẩn hóa hơi của nước ro = 2500 kJ/kg
Vì đây là văn phòng nên tổn thất nhiệt do sản phẩm mang vào được xem như
bằng không. Do đó Q4 = 0.
2.2.1.5. Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5:
Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như lò
sưởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi . . . thì có thêm tổn thất do tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào
phòng. Tuy nhiên trên thực tế ít xãy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường phải
ngừng hoạt động. Nhiệt tỏa ra từ bề mặt trao đổi nhiệt thường được tính theo công
thức truyền nhiệt và đó chỉ là nhiệt hiện. Tùy thuộc vào giá trị đo đạc được mà người
ta tính theo công thức truyền nhiệt hay tỏa nhiệt:
- Khi biết nhiệt độ bề mặt thiết bị nhiệt tw:
Q5 = αW .Fw. (tW - tT)
Trong đó:
αW - hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào không khí trong phòng và được tính
theo công thức: αW = 2,5∆t1/4 + 58.ε .[(tW/100)4 - (tT/100)4 ] / ∆t
Khi tính gần đúng có thể coi αW = 10 W/m2. 0C
tW, tT - là nhiệt độ vách và nhiệt độ không khí trong phòng.

Trên thực tế tại khu văn phòng không có các thiết bị này. Do đó Q5 = 0.
2.2.1.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6:
2.2.1.6.1. Nhiệt bức xạ mặt trời:
Có thể coi mặt trời là một quả cầu lửa khổng lồ với đường kính trung bình
1,39.106 km và cách xa quả đất 150.106 km.Nhiệt độ bề mặt của mặt trời khoảng
60000K trong khi ở tâm đạt đến khoảng 8÷40.106 0K.
Nhiệt bức xạ được chia ra làm 3 thành phần:
- Thành phần trực xạ: nhận nhiệt trực tiếp từ mặt trời.
- Thành phần tán xạ: Nhiệt bức xạ chiếu lên các đối tượng xung quanh làm
nóng chúng và các vật đó bức xạ gián tiếp lên kết cấu.
- Thành phần phản chiếu từ mặt đất.
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Trang 28

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

2.2.1.6.2. Xác định nhiệt bức xạ mặt trời:
Nhiệt bức xạ xâm nhập vào phòng phụ thuộc kết cấu bao che và được chia ra
làm 2 dạng :
- Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q61.
- Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tường và mái Q62.
Q6 = Q61 + Q62

[kW]

a.Nhiệt bức xạ qua kính

Theo yêu cầu thiết kế thì loại kính được dùng không phải là loại kính cơ bản( k
#1) và có rèm che (m #1).Chọn tính nhiệt bức xạ mặt trời vào thời điểm nóng
nhất trong ngày,từ 13h ÷ 15h.
Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính được tính theo công thức:
Q61=Fk.Rxn.c .ds .mm .kh .k,
[W]
(3-1)
Trong đó :
Fk-diện tích bề mặt kính, m2.Theo yêu cầu thiết kế ta biết tỷ lệ kính/tường các
hướng theo bảng 2-1.
Rxn- Nhiệt bức xạ mặt trời qua cữa kính cơ bản vào phòng.
Rxn = [].R
Trị số nhiệt bức xạ mặt trời qua kính Đồng nâu vào phòng R ;các giá trị k;k;
k ; k lần lượt là hệ số hấp thụ ; hệ số phản xạ ; hệ số xuyên qua; hệ số kính của
kính,ta có :
k = 0.74;k = 0.21 ; k = 0.05; k = 0.58
m;m; m; m ;lần lượt là hệ số hấp thụ ; hệ số phản xạ ; hệ số xuyên qua; hệ số kính
của rèm.
m = 0.29;m = 0.23 ; m = 0.48 ; m = 0.58
Vậy Rxn = .R
= 0.5R
R : lượng nhiệt xâm nhập lớn nhất qua cửa kính loại đồng nâu tại một thời
điểm theo các hướng. Với khu văn phòng này có hướng Nam, thành phố Hồ Chí
Minh nằm trong khoảng vĩ độ10o22'13" - 11o22'17" độ Bắc nên ta chọn vĩ độ
10o độ Bắc theo bảng 4.1 trong sách “Thiết kế điều hòa không khí – thầy Nguyễn
Đức Lợi” trang 147:
Vĩ độ : 100 Bắc
SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

R (W/m2)

Rxn (W/m2)
Trang 29

Đồ Án 3: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

Thời gian
tháng 5 và 7

GVHD: Ts. Đinh Hoàng Bách

Hướng
Đông
Tây
Nam
Bắc

44
44
44
95

22
22
22
47.5

Vậy Rxn = 0,5.R = 44.0,5 = 22 (W/m2)
+  c -hệ số tính đến độ cao H(m) nơi đặt cữa kính so với mực nước biển,

tp.HCM có độ cao trung bình là 6m so với mực nước biển .Lấy H = 10m . Với
H=10m nên ta có εc = 1,0003
+ εds - Hệ số xét tới ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương so với
20 0C:

= 0.935. Với ts = 25 0C là nhiệt độ đọng sương trung bình.
+ εmm - Hệ số xét tới ảnh hưởng của mây mù. Trời không mây lấy ε mm = 1, trời

có mây εmm = 0.85
+ εkh - Hệ số xét tới ảnh hưởng của khung kính. Kết cấu khung khác nhau thì
mức độ che khuất 1 phần kính dưới các tia bức xạ khác nhau. Với khung gỗ ε kh = 1
với khung kim loại εkh = 1.17, ở đây t dung khung kim loại nên chọn εkh = 1.17.
Ta có:

 c . ε .  mm .  kh . = 1.0003 x 0.935 x 0.85 x 1.17 x 0.58= 0,54
ds
k
Vậy công thức (3-1) viết lại:
Q61= 0,54.Fk.Rxn
Theo số liệu công trình thì diện tích kính các hướng khác nhau,hệ số nhiệt bức
xạ mặt trời theo các hướng vào giờ nóng nhất cũng khác nhau .

Ta có bảng kết quả:
Hướng
Đông
Tây
Nam
Bắc

Diện tích tường,m2

153
153
180
180

SVTH: Nguyễn Văn Tuấn

Diện tích kính,Fk, m2
46
46
54
54

/m2
22
22
22
47.5

RxnW

Q61 ,W
546.48
546.48
641.52
1385.10

Trang 30

đồ án thiết kế điều hoà không khí VRV

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về