Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho khách sạn hải đăng – thành phố rạch giá, tỉnh kiên giang

-1-

LỜI NĨI ĐẦU
Trong cơng nghiệp và đời sống con người, mơi trường khơng khí với các yếu tố
vi khí hậu thích hợp là những nhu cầu cần thiết. Mơi trường khơng khí tự nhiên hầu
như khơng đáp ứng được các nhu cầu đó. Vì vậy phải sử dụng các biện pháp để tạo
ra và giữ ổn định môi trường không khí với các yếu tố vi khí hậu đáp ứng được các
yêu cầu tiện nghi và công nghệ. Biện pháp tối ưu nhất là sử dụng hệ thống điều hịa
khơng khí và thơng gió.
Trong nhiều năm qua nền kinh tế nước ta từng bước phát triển và đạt được nhiều
thành tựu to lớn. Kinh tế phát triển nên mức sống tăng lên và các cơng trình xây
dựng như nhà cửa, trường học, bệnh viện, khách sạn ... mọc lên nhanh chóng.
Khi mức sống tăng lên thì con người sẽ nghĩ tới việc chăm sóc sức khỏe. Một
trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới sức khỏe con người là mơi trường
khơng khí xung quanh. Mọi sự thay đổi của mơi trường khơng khí về nhiệt độ, độ
ẩm, nồng độ các chất độc hại ... đều ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người.
Do đó điều hịa tiện nghi khơng thể thiếu trong các tịa nhà, văn phịng, khách
sạn, nhà hàng ...
Là một sinh viên ngành Nhiệt – Lạnh, sau khi hồn thành các mơn học đại
cương, cơ sở và chuyên ngành em đủ điều kiện để thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Được sự phân công của Ban chủ nhiệm khoa Chế biến, Thầy trưởng bộ môn Kỹ
thuật lạnh và sự đồng ý thực tập của Ban giám đốc Công ty cổ phần điện Gree, em
thực hiện đồ án tốt nghiệp: Tính tốn thiết kế, chọn máy và thiết bị của hệ thống điều
hịa khơng khí và thơng gió cho khách sạn Hải Đăng – thành phố Rạch Giá, tỉnh
Kiên Giang.
Để thực hiện đề tài này, em đã vận dụng các kiến thức, kinh nghiệm thực tập và
các tài liệu liên quan để tính tốn, thiết kế mang lại tính chính xác cao nhất cho cơng
trình dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Nguyễn Thanh.
Mặc dù em đã cố gắng tìm tịi và học hỏi nhưng do kinh nghiệm, kiến thức cịn
hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót trong q trình làm đồ án. Em rất mong nhận

-2-

được sự giúp đỡ của các thầy cô và các bạn để em hồn thiện hơn về kiến thức
chun mơn.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Nha
Trang, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật lạnh đã dạy dỗ em trong thời
gian em học tập tại trường. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thanh đã tận
tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Em xin gửi lời cảm ơn đến các anh trong
Công ty cổ phần điện Gree đã giúp đỡ em trong thời gian em thực tập tại công ty.

Nha Trang, ngày 6 tháng 11 năm 2007
Sịnh viên thực hiện
Đỗ Văn Giáp


-3-

LỜI CAM ĐOAN
1. Tôi xin cam đoan đồ án này do tơi tự lập tính tốn thiết kế, chọn máy và
thiết bị và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Thanh.
2. Để hoàn thành đồ án này tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong mục tài
liệu tham khảo, ngồi ra tơi khơng sử dụng bất kì tài liệu khác nào mà khơng được
liệt kê.
Nếu sai tơi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo qui định.

Nha Trang, ngày 6 tháng 11 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Đỗ Văn Giáp

-4-

DANH MỤC VIẾT TẮT
Kí hiệu
TS
CU
FCU
FAL
EAL
FAF
EAF
FAG
EAG
[1]
Bảng 4.1[1]

Viết đầy đủ

Chú thích

Tiến sĩ
Condenser Unit
Fan Coil Unit
Fresh Air Louver
Exhaust Air Louver
Fresh Air Fan
Exhaust Air Fan
Fresh Air Griller
Exhaust Air Griller

Tài liệu thứ nhất
Bảng 4.1 ở tài liệu thứ nhất

Tiến sĩ
Dàn nóng
Dàn lạnh
Mặt nạ gió tươi
Mặt nạ gió thải
Quạt cấp khí tươi
Quạt hút khí thải
Miệng cấp khí tươi kiểu lưới
Miệng hút khí thải kiểu lưới
Xem số thứ tự ở mục Tài liệu tham khảo
Xem bảng 4.1 trong tài liệu thứ nhất

Chương 1
PHẦN MỞ ĐẦU
1.1. KHÁI NIỆM


-5-

Điều hịa khơng khí là q trình xử lí khơng khí, trong đó các thơng số về nhiệt
độ và độ ẩm tương đối, sự tuần hồn lưu thơng phân phối khơng khí, độ sạch bụi,
cũng như các tạp chất hóa học, tiếng ồn…được điều chỉnh trong phạm vi cho trước
theo u cầu của khơng gian cần điều hịa mà khơng phụ thuộc vào các điều kiện
thời tiết đang diễn ra ở bên ngồi khơng gian điều hịa.
1.2. VAI TRỊ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
Điều hịa khơng khí tạo ra và giữ ổn định các thông số trạng thái của khơng khí
trong khơng gian hoạt động của con người luôn nằm ở vùng cho phép, để cho con

người ln cảm thấy dễ chịu nhất. Ngồi ra điều hịa khơng khí đáp ứng việc đảm
bảo các thơng số trạng thái của khơng khí theo điều kiện của cơng nghệ sản xuất.
1.2.1. Ảnh hưởng của điều hịa khơng khí đến sức khỏe con người
Có nhiều thơng số của trạng thái khơng khí ảnh hưởng đến sức khỏe con người,
trong đó các thơng số tác động trực tiếp và có ảnh hưởng thường xuyên là nhiệt độ
và độ ẩm.
Ta biết cơ thể con người luôn giữ ở nhiệt độ 37 0C. Để đảm bảo được nhiệt độ
này cơ thể luôn sản sinh ra một nhiệt lượng trong mọi trường hợp (nghỉ ngơi hay
hoạt động). Lượng nhiệt này được truyền vào môi trường khơng khí bằng các
phương thức là: đối lưu, bức xạ và bay hơi. Truyền nhiệt đối lưu và bức xạ phụ thuộc
vào hiệu số nhiệt độ nên gọi lượng nhiệt này là nhiệt hiện q h tỏa ra từ cơ thể người.
Truyền nhiệt bằng bay hơi là nhiệt tỏa ra khi có sự bay hơi nước từ cơ thể người.
Lượng nhiệt này gọi là nhiệt ẩn qa tỏa ra từ người.
Cơ thể con người ln có sự điều tiết trước sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm.
Khi nhiệt độ tăng thì cơ thể tăng cường bay hơi mồ hôi để giảm nhiệt độ. Nếu
khoảng nhiệt độ thay đổi nhiệt dao động lớn và nhanh thì cơ thể sẽ phản ứng không
kịp và bị nhiễm bệnh. Độ ẩm tác động đến sức khỏe con người ở việc khống chế cơ
chế bay hơi mồ hôi. Nếu ở nhiệt độ cao và độ ẩm cao thì cơ thể khơng tiết ra mồ hơi,
dẫn đến tình trạng bí nhiệt và cơ thể dễ bị sốt.
Các yếu tố về nồng độ chất độc hại, tốc độ khơng khí cũng ảnh hưởng đến sức
khỏe con người.Tơc độ khơng khí tùy thuộc vào dịng chuyển động của khơng khí


-6-

mà lượng ẩm thoát ra từ cơ thể con người là nhiều hay ít. Nếu tốc độ khơng khí lớn
sẽ làm tăng quá trình trao đổi nhiệt đối lưu, do đó khả năng bốc ẩm từ cơ thể tăng,
làm cơ thể mất nhiều nhiệt, cơ thể bị cảm lạnh. Mặt khác, khi trong khơng gian điều
hịa có nồng độ chất độc hại vượt quá mức cho phép sẽ gây ngộ độc cơ thể.
Như vậy điều hịa khơng khí phải đáp ứng được yêu cầu đảm bảo được nhiệt độ

và độ ẩm trong phạm vi thích hợp, đảm bảo được tốc độ ln chuyển khơng khí ổn
dịnh và nồng độ chất độc hại không được vượt quá mức cho phép. Điều này phụ
thuộc vào hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió của cơng trình.
Qua nghiên cứu của ngành y tế cho thấy con người cảm thấy thoải mái khi sống
trong mơi trường có nhiêt độ tkk = 22 ÷ 270C, độ ẩm khoảng từ 30 ÷ 70%.
Hơn nữa, qua thực tế cho thấy hiệu quả làm của con người sẽ tăng lên khi con
người làm việc trong môi trường mát mẻ, dễ chịu. Bên cạnh đó thái độ làm việc giữa
các nhân viên với nhau cũng được cải thiện đáng kể. Hiện nay trong các cuộc hội
họp trao đổi ngoại giao đều diễn ra trong khơng gian có điều hịa nhằm tạo mơi
trường dễ chịu cho đối tác trong q trình làm việc.
Như vậy, đối với cơng trình khách sạn, văn phịng cho th thì việc trang bị hệ
thống điều hịa khơng khí là rất cần thiết.
1.2.2. Ảnh hưởng của điều hịa khơng khí đến sản xuất
Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển nên một số ngành sản xuất hiện nay
khơng thể thiếu q trình điều hịa khơng khí.
Đối với các ngành cơng nghiệp như sản xt sợi, giấy ... điều hịa khơng khí hầu
như có mặt ở tất cả các khâu của quá trình sản xuất.
Đối với ngành sản xuất thuốc lá thì hệ thống điều hịa phải đảm bảo được nhiệt
độ, độ ẩm để sợi thuốc đạt chất lượng cao.
Trong các ngành về khoa học như: điện tử, cơ khí chính xác hay tin học ... u
cầu hệ thơng điều hịa khơng khí phải đảm bảo được độ sạch bụi, độ ẩm thích hợp và
độ ồn thấp. Vì trong các ngành này có những u cầu về độ chính xác rất cao. Trong
q trình làm việc thì người cơng nhân khơng được để mồ hơi trên tay bám vào chi


-7-

tiết máy khi lắp ráp hay chế tạo ... vì việc này ảnh hưởng đến độ chính xác cũng như
độ nhạy của các chi tiết.
Trong ngành hàng không, việc điều hịa khơng khí cho các máy bay là rất quan

trọng. Do các máy bay chuyển động với tốc độ cao nên có sự ma sát với khơng khí
rất lớn. Điều này làm cho nhiệt độ của máy bay tăng lên và đặc biệt ở buồng lái phải
chịu một sức nóng khá lớn. Mặt khác, để cân bằng áp suất trong máy bay với bên
ngồi thì phải có khơng khí từ bên ngồi nén vào bên trong máy bay. Lượng khí nén
này cũng góp phần làm tăng lượng nhiệt trên máy bay. Trên máy bay thường sử dụng
hệ thống lạnh nén khí với hệ thống nén khí và giãn nở tuabin. Khơng khí sau khi
giãn nở đi qua dàn trao đổi nhiệt bên trong máy bay để nhận nhiệt trong máy bay thải
ra ngồi.
Đối với các nước tiên tiến, điều hịa nhiệt độ cịn được sử dụng trong lĩnh vực
chăn ni. Các chng trại được trang bị hệ thống điều hịa để khống chế nhiệt độ,
độ ẩm thích hợp cho sự phát triển của đàn gia súc cũng như gia cầm của họ.
Điều hịa khơng khí cịn được ứng dụng trong lĩnh vực bơm nhiệt. Vào mùa
đơng khi nhiệt độ ngồi trời nhỏ hơn nhiệt độ bên trong nên bên trong cần được sưởi
ấm. Lúc này hệ thống lạnh sẽ có dàn lạnh bên ngồi và dàn nóng bên trong. Thực
chất bơm nhiệt là sự chuyển đổi từ dàn lạnh sang dàn nóng và từ dàn nóng sang dàn
lạnh trong hệ thống lạnh.

Chương 2
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH
VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ


-8-

2.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH
Khách sạn Hải Đăng là một tịa nhà có cấu trúc hiện đại, gồm:17 tầng lầu, một
tầng trệt và một tầng mái, cao khoảng 60 m. Mặt bằng xây dựng của tòa nhà rộng
khoảng 651,3 m2, với mặt tiền quay về hướng Bắc. Vị trí của khách sạn tọa lạc trên
đường Trung tâm, phường Vĩnh Bảo, thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang. Đây là
khách sạn mới xây dựng nhằm phục vụ cho khách trong nước và quốc tế.

Ngoài trang thiết bị cơ sở vật chất hiện đại đáp ứng được tiêu chuẩn khách sạn
bốn sao, cơng trình cịn có kiến trúc đẹp góp phần làm tôn thêm vẻ đẹp của thành
phố, phù hợp với sự phát triển chung của tồn tỉnh. Cơng trình với kiến trúc hiện đại
được phân thành nhiều phòng phù hợp với từng mục đích sử dụng khác nhau. Bên
cạnh đó khách sạn bố trí các cầu thang bộ, thang máy và cầu thang thoát hiểm.
- Tầng trệt của khách sạn gồm một sảnh đón, một sảnh tiếp tân, một khu để xe
nhân viên, một khu đậu xe 12 chỗ, một khu đậu xe 7 chỗ, một khu đậu xe 4 chỗ, một
hồ massege, 4 phịng xơng hơi, 6 phịng tắm, một phòng làm thức ăn, một phòng gửi
đồ, 16 phòng massege, 5 phòng Spa, một phòng thư giãn, khu vệ sinh, thang máy,
cầu thang bộ và cầu thang thoát hiểm.
- Lầu 1 gồm 2 phòng văn phòng lớn, một hồ bơi, phòng gửi đồ, khu vệ sinh và
hệ thống cầu thang.
- Lầu 2 ÷ 10 gồm một phịng nhân viên, 4 phòng ngủ loại 1, một phòng tài xế,
một kho và hệ thống cầu thang.
- Lầu 11 ÷ 14 và lầu 16 gồm một phòng tiếp khách, 4 phòng ngủ loại 2, một
phòng tài xế, một kho và hệ thống cầu thang.
- Lầu 15 gồm một phịng thư kí, một phòng khách, một phòng nghỉ nguyên thủ,
một phòng vệ sĩ, một phòng tài xế, một kho và hệ thống cầu thang.
- Lầu 17 gồm khu pha chế đồ uống, quầy bar, chỉnh nhạc và hệ thống cầu thang.
- Tầng mái của khách sạn được sử dụng để đặt các cụm dàn nóng của máy điều
hịa, các bồn cung cấp nước và một hồ bơi sâu 1,6 m.
Tòa nhà được xây dựng bằng vật liệu xây dựng thông dụng hiện nay. Khung
dầm chịu lực là bê tông cốt thép. Các tường ngăn gồm một lớp gạch ống, hai bên


-9-

được trát vữa và được phủ các lớp sơn chống thấm. Các cửa ra vào đều là gỗ. Tất cả
các tầng đều có trần giả bằng thạch cao.
Trang thiết bị được sử dụng chủ yếu ở đây là máy vi tính, ti vi, đèn chiếu sáng,

đèn ngủ, máy sấy tóc, bàn là, các thiết bị sinh hoạt trong phòng ở của khách sạn…
Do yêu cầu đảm bảo sức khỏe của khách hàng, cũng như trang thiết bị trong
khách sạn…nên cần thiết lắp đặt hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió cho
khách sạn.
Hệ thống điều hịa phục vụ từ tầng 1 đến tầng 17.
Hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió phải kết hợp được các u cầu như
sau:
- Điều hòa nhiệt độ cho các phòng của khách sạn.
- Hệ thống cấp gió tươi và thải khí thải.
- Khơng khí được lọc bụi, trong sạch.
Trần các tầng đều có trần giả để dàn lạnh máy lạnh, trần giả cao 0,7 m. Như vậy
chiều cao thực của các phòng bằng chiều cao của phòng trừ đi chiều cao của trần giả.
Diện tích tường bao là diện tích tường (khơng kể đến diện tích của kính và cửa
ra vào) tiếp xúc trực tiếp với khơng khí bên ngồi. Diện tích tường ngăn là diện tích
tường (khơng kể đến diện tích của kính và cửa ra vào) tiếp xúc gián tiếp với khơng
khí bên ngồi.

Bảng 2.1. Thơng số của các phịng cần trang bị điều hịa
Tầng

Phịng

Mục đích

Diện

Chiều

DT

DT

DT

sử dụng

tích

cao

kính

tường

tường

[m2]

[m]

[m2]

bao

ngăn


- 10 -

Trệt

1

2 ÷ 10

11 ÷ 14
& 16

01
02
03 ÷ 18
19 ÷ 23
24
01
02
01
02
03
04
05
06
01
02
03
04
05
06
01
02

15

03
04
05
Quầy
bar, Pha

17

chế &
Chỉnh

Sảnh đón
Sảnh tiếp tân
Massege
Spa
Thư giãn
Văn phịng
Văn phịng
P. nhân viên
P.ngủ loại1
P.ngủ loại1
P.ngủ loại1
P.ngủ loại1
P. tài xế
P.tiếp khách
P.ngủ loại 2
P.ngủ loại 2
P.ngủ loại 2

P.ngủ loại 2
P. tài xế
P. thư kí
P. tiếp khách
P. nghỉ
nguyên thủ
P. vệ sĩ
P. tài xế

Thư giãn, giải
trí & ca nhạc

321,86
59,89
6
11,6
56
107,61
101,53
14,63
30,74
28,67
31,46
24,58
14,11
14,63
35,29
28,67
31,46
24,58

14,11
14,63
22,53

2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8

15,68
15,96
0
0

0
8
6
0
3
3
3
3
4,5
4,5
3
3
3
3
4,5
0
4,5

[m2]
85,96
15,4
5,32
0
0
50, 1
53,92
21,56
28,96
7,92
10,44

7,92
17,06
21,56
33,72
7,92
10,44
7,92
17,06
21,56
27,47

[m2]
99
59,64
3,78
14
77
5,04
22
19,58
8,94
8,94
11,46
8,94
19,58
8,66
4,76
8,94
11,46
8,94

19,58
19,58
10,92

60,69

2,8

5,25

26,39

20,4

24,58
14,11

2,8
2,8

4,5
4,5

7,92
17,06

8,94
19,58

191,4

3

0

168,6

0

nhạc
2.2. CHỌN CẤP ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
Điều hịa khơng khí tiện nghi là q trình xử lí khơng khí trong phịng về nhiệt
độ (tăng, giảm), độ ẩm (tăng, giảm), về khí độc, độ ồn và tốc độ lưu thơng khơng khí
trong phịng cho tiện nghi sinh hoạt của con người.
Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hịa khơng khí được chia làm ba
cấp như sau:


- 11 -

- Hệ thống điều hịa khơng khí cấp 1: duy trì được các thơng số trong nhà ở mọi
phạm vi biến thiên nhiệt ẩm ngoài trời cả về mùa hè (cực đại) và mùa đông (cực
tiểu).
- Hệ thống điều hịa khơng khí cấp 2: duy trì được các thông số trong nhà ở một
phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 200 h một năm khi có biến thiên nhiệt
ẩm ngồi trời cực đại hoặc cực tiểu.
- Hệ thống điều hịa khơng khí cấp 3: duy trì được các thơng số trong nhà ở một
phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 400 h một năm.
Đối với cơng trình khách sạn Hải Đăng thì hệ thống điều hịa khơng khí được
thiết kế để đáp ứng nhu cầu về điều hòa tiện nghi nên ở đây chọn cấp điều hịa khơng

khí là cấp 3. Các thơng số trong nhà cần được duy trì như: nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ
gió, độ ồn ... Bên cạnh đó cần phải đảm bảo tỉ lệ hịa trộn khơng khí thích hợp để đáp
ứng được mức độ làm lạnh thích hợp.
2.3. CHỌN THƠNG SỐ THIẾT KẾ
2.3.1. Chọn thơng số thiết kế ngồi nhà
Thơng số ngồi nhà được chọn cho điều hòa cấp 3 theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 5687-1992 biểu diễn trên đồ thị t-d của khơng khí ẩm.
Cấp điều hịa
Cấp 3

Mùa hè
tN
ttbmax

ϕN
ϕ13-15

Trong đó:
- ttbmax : nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất.
- ϕ13-15: độ ẩm lúc 13 ÷ 15 h của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất ghi nhận
theo TCVN 4088-1985.
Điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088-85:
- Nhiệt độ khơng khí bên ngoài: tN = ttbmax = 33,50C
- Độ ẩm tương đối khơng khí bên ngồi: ϕN = ϕ13-15 = 60%


- 12 -

Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị t-d ta tra được các thơng số cịn lại (số liệu
trong bảng 2.2).

2.3.2. Chọn thông số thiết kế trong nhà
2.3.2.1. Nhiệt độ và độ ẩm khơng khí
Trạng thái khơng khí trong phịng bao gồm nhiệt độ và độ ẩm có ký hiệu là: t T
và ϕT.
Việc chọn giá trị tT và ϕT phụ thuộc vào mùa trong năm. Vì ở thành phố Rạch
Giá, tỉnh Kiên Giang mùa hè và mùa đơng có nhiệt độ cách biệt khơng lớn lắm nên
chọn thông số nhiệt độ và độ ẩm mùa hè để tính tốn nhiệt cho cả hai mùa. Các
thơng số này được chọn theo yêu cầu tiện nghi của con người. Yêu cầu tiện nghi
được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992.
Thông số nhiệt độ và độ ẩm cần duy trì trong phịng điều hịa là:
- Nhiệt độ khơng khí trong nhà: tT = 250C
- Độ ẩm tương đối khơng khí trong nhà: ϕT = 65%
Từ các thơng số trên, dựa trên đồ thị t-d ta tra được các thơng số cịn lại (số liệu
trong bảng 2.2).
2.3.2.2. Tốc độ khơng khí
Tốc độ khơng khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và
thốt mồ hơi giữa cơ thể với môi trường xung quanh. Khi tốc độ khơng khí lớn,
cường độ trao đổi nhiệt, ẩm tăng lên. Vì vậy khi đứng trước gió ta cảm thấy mát và
da thường khô hơn khi ta ở nơi yên tĩnh gió trong cùng điều kiện nhiệt độ và độ ẩm.
Khi nhiệt độ khơng khí thấp mà tốc độ gió q lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cho
ta cảm giác lạnh. Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ gió,
độ ẩm, cường độ lao động, trạng thái sức khỏe…Thơng thường tốc độ gió tiện nghi
được lấy trong khoảng 0,07 ÷ 0,21 m/s.
2.3.2.3. Gió tươi và hệ số thay đổi khơng khí
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992, lượng gió tươi cần cho một người
trong một giờ đối với phần lớn các cơng trình là 20 m3/h.người và lượng gió tươi cần


- 13 -

cấp vào phòng phải lớn hơn hoặc bằng 10% lượng gió tuần hồn. Như vậy việc chọn
lưu lượng gió tươi phải đáp ứng được hai điều kiện:
- Đạt tối thiểu 20 m3/h.người
- Đạt tối thiểu lưu lượng gió tuần hồn.
Trong đó, lưu lượng gió tuần hồn bằng thể tích phịng nhân với hệ số thay đổi
khơng khí.
Hệ số thay đổi khơng khí: Đối với phịng làm việc và văn phịng thì hệ số thay
đổi khơng khí: 3 ÷ 8 m3/h.phòng
2.3.2.4. Độ ồn cho phép
Độ ồn được coi là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó cần
được khống chế, đặc biệt đối với điều hòa tiện nghi. Bất cứ một hệ thống điều hòa
nào cũng có các bộ phận gây ồn như các ống dẫn khí, các miệng thổi, miệng hồi
khơng khí…Độ ồn cho phép được Bộ Xây dựng Việt Nam đã ban bố tiều chuẩn về
tiếng ồn 20TCVN 175-90. Theo bảng 1.5[1] ta chọn độ ồn cho phép là 30 ÷ 35 dB
cho các phịng của khách sạn.

Bảng 2.2. Các thơng số tính tốn trong nhà và ngồi nhà

Trong nhà
Ngồi nhà

Nhiệt độ

Độ ẩm

t [0C]
250C
33,50C

ϕ[%]

65%
60%

Thông số
Entanpy
Độ chứa hơi
I [kJ/kg kkk]
58
84,5

d [g/kg kkk]
12,8
19,8

Nhiệt độ đọng
sương ts [0C]
17,8
24,6

2.4. CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO CƠNG TRÌNH
2.4.1. Phương án lựa chọn
Hệ thống điều hịa khơng khí cần đảm bảo được các thơng số sau:
- Đảm bảo được các thông số về nhiệt độ và độ ẩm, độ sạch của khơng khí theo
tiêu chuẩn Việt Nam, nhưng cần chú ý mở rộng khoảng điều chỉnh nhiệt độ ở các
phòng đặc biệt dành cho khách quốc tế.
- Lượng khí tươi cần đảm bảo mức tối thiểu 20 m3/h cho một người.


- 14 -

- Khơng khí tuần hồn trong nhà phải được thơng thống hợp lí và có quạt hút
khí thải. Tránh hiện tượng khí từ các khu vệ sinh lan truyền vào hành lang và vào
phịng, tránh hiện tượng khơng khí ẩm vào trong khơng gian điều hịa gây hiện tượng
đọng sương trên bề mặt thiết bị.
- Thiết kế các vùng đệm để tránh gây sốc nhiệt do chênh lệch nhiệt độ q cao
giữa bên trong và bên ngồi khơng gian điều hịa.
- Hệ thống điều hịa phải có khả năng điều chỉnh năng suất theo tải nhiệt trong
phòng để tiết kiệm năng lượng, kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Hệ thống phải được
thiết kế tự động ngắt điện khi khách mang chìa khóa ra khỏi phịng.
- Bố trí hệ thống phụ như hệ thống lấy gió tươi, xả gió thải, thải nước ngưng từ
các FCU. Cần thiết kế các bẫy nước trên đường ống xả nước ngưng để tránh nước bị
chảy ngược về lại FCU.
- Các thiết bị của hệ thống phải đảm bảo độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, bảo
dưỡng thuận lợi và đảm bảo mỹ quan cho cơng trình.
Trong thực tế hiện nay, với các cơng trình lớn như khách sạn Hải Đăng, người ta
thường sử dụng một trong hai hệ thống điều hòa khơng khí đó là:
- Hệ thống điều hịa trung tâm nước giải nhiệt nước hoặc giải nhiệt gió.
- Hệ thống điều hịa khơng khí VRV.
Bên cạnh đó các khơng gian điều hịa có tải nhiệt ít thay đổi và mức độ sử dụng
khơng thường xun thì có thể chọn máy điều hịa hai mảng gắn ống gió.
Dựa vào các đặc điểm của các hệ thống điều hịa khơng khí và các u cầu riêng
của cơng trình cộng với q trình nghiên cứu, khảo sát thực tế ta có thể chọn trước
chủng loại thiết bị ĐHKK cho cơng trình.
Đối với cơng trình khách sạn Hải Đăng ta chọn hệ thống điều hịa khơng khí
loại một mẹ nhiều con VRV (Variable Refrigerant Volume) điều chỉnh năng suất lạnh
qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất là phù hợp với kiến trúc của cơng trình và
tiết kiệm năng lượng nhất.
Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều hãng sản xuất loại máy một mẹ nhiều con
thay đổi năng suất lạnh như: Gree, Daikin, Carrier, Trane…Việc lựa chọn nhà cung
cấp máy phải dựa trên các yêu cầu về: chất lượng, giá cả, khả năng cung cấp và thời

- 15 -

gian cung cấp để có thể đảm bảo được tính mỹ quan của cơng trình và chế độ bảo
hành sau này. Sau khi khảo sát thực tế và cân nhắc các thơng tin có liên quan chúng
tơi chọn hệ thống điều hòa VRV một mẹ nhiều con thay đổi năng suất lạnh của hãng
Gree có tên thương mại là GMV (Gree Multi Variable).
2.4.2. Các ưu điểm vượt trội của hệ GMV
- Tổ ngưng tụ có hai máy nén, trong đó một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh
theo kiểu on-off, còn một máy điều chỉnh bậc theo máy biến tần, đảm bảo năng
lượng tiết kiệm rất hiệu quả.
- Các thơng số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu khơng gian
điều hịa, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm.
- Điều chỉnh nhiệt độ phịng chính xác hơn rất nhiều, thời gian xả lạnh nhanh
hơn nhiều.
- Các máy lạnh có các dãy cơng suất hợp lí lắp ghép với nhau thành các mạng
đáp ứng năng suất lạnh khác nhau từ nhỏ đến lớn cho các tòa nhà cao tầng với hàng
ngàn phòng đa chức năng.
- Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất
lượng cao.
- Khả năng bảo dưỡng và sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết
bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng cũng như sự kết nối để phát hiện hư hỏng tại
trung tâm qua internet.
- So với hệ trung tâm nước, hệ GMV rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trên
tầng thượng hoặc bên sườn tịa nhà, cịn đường ống dẫn mơi chất lạnh có kích thước
nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống gió.
- Dàn lạnh đa dạng và phong phú với nhiều kiểu khác nhau (giấu tường, giấu
trần cassette, giấu trần nối ống gió, giấu trần một, hai và nhiêu cửa thổi...) nên dễ
dàng thích hợp với các kiểu kiến trúc khác nhau, đáp ứng thẩm mĩ đa dạng của khách

hàng...


- 16 -

Chương 3
TÍNH TỐN NHIỆT TẢI
(theo phương pháp Carrier)

3.1. TỔNG QT
Nhiệt tải của hệ thống điều hịa khơng khí là phụ tải lạnh của hệ thống máy lạnh,
sao cho nó có khả năng khử được các lượng nhiệt thừa (nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn
thừa) phát sinh trong không gian cần điều hịa nhằm duy trì khơng khí trong khơng
gian đó ổn định ở mức nhiệt độ và độ ẩm yêu cầu (Cân bằng nhiệt ẩm).
Về các yếu tố phát sinh lượng nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa trong khơng gian
cần điều hịa khơng khí, dựa vào nguồn gốc xuất phát ta có thể phân chia thành hai
nhóm sau:
- Nhiệt thừa xuất phát từ bên trong không gian cần điều hịa (do con người, đèn
chiếu sáng, máy móc thiết bị…).


- 17 -

- Nhiệt thừa do sự xâm nhập của các nguồn nhiệt bên ngồi vào trong khơng
gian cần điều hòa (do bức xạ mặt trời, độ chênh lệch nhiệt độ khơng khí giữa bên
trong và bên ngồi khơng gian điều hịa, gió tươi mang vào, gió lọt…).
Do đặc điểm địa lí của thành phố Rạch Giá - tỉnh Kiên Giang nên chênh lệch
nhiệt độ giữa các mùa trong năm khơng nhiều. Do đó hệ thống điều hịa khơng khí ở
đây chỉ sử dụng với mục đích làm lạnh. Nên ta chỉ cần tính năng suất lạnh mùa hè
mà khơng cần tính năng suất sưởi mùa đơng. Do đó cơng trình khách sạn Hải Đăng

khơng dùng máy điều hịa hai chiều.
Có rất nhiều phương pháp để tính tốn cân bằng nhiệt ẩm. Ở đây trình bày
phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm theo phương pháp Carrier: tính tốn năng suất
lạnh Q0 bằng cách tính riêng tổng nhiệt hiện thừa Q ht và nhiệt ẩn thừa Qat của mọi
nguồn nhiệt tỏa ra và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa
Theo phương pháp Carrier: Q0 = Qt =

∑Q

ht

+ ∑ Qat


- 18 -

Q0 = Qt = ΣQht + ΣQat

Nhiệt hiện thừa Qht

Bức
xạ Q1

trần
(mái)
Q21

Qua
kính
Q11

qua
bao che
Q2

Nhiệt
tỏa Q3

Vách
Q22

Nhiệt ẩn thừa Qat

Người
Q4

Đèn
Q31

Nền
Q23

Gió
tươi
QN

Người
ẩn Q4a

Nguồn

khác
QK

Gió
lọt
hiện
QhL

Gió
tươi
hiện
QhN

Người
hiện
Q4h

Máy
Q32

Gió
lọt QL

Gió
tươi
ẩn
QaN

Hình 3.1. Sơ đồ tính tốn nhiệt theo phương pháp Carrier

Gió
lọt
ẩn
QaL


- 19 -

3.2. TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẨN THỪA
Do số lượng phịng nhiều nên khơng thể trình bày các bước tính tốn cân bằng
nhiệt ẩm cho từng phịng một nên ở đây chỉ trình bày phương pháp, cơng thức tính
tốn, đồng thời giải thích chi tiết từng thành phần, cách tra số liệu ở đâu, sách tham
khảo nào và tính tốn chi tiết cho một số phịng đặc trưng, cịn các phịng cịn lại tính
tốn tương tự bằng cách lập bảng trong chương trình Excel và kết quả tính tốn của
từng phịng được lập trong các bảng ở các phụ lục ghi kết quả tính tốn nhiệt ở cuối
mục này.
Ví dụ ta tính tốn cho phịng 203.
3.2.1. Nhiệt thừa do sự xâm nhập của các nguồn nhiệt bên ngồi vào trong
khơng gian cần điều hịa
Nhiệt thừa do sự xâm nhập của các nguồn nhiệt bên ngoài vào trong khơng gian
cần điều hịa bao gồm các thành phần nhiệt là:
- Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11
- Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t : Q21
- Nhiệt hiện truyền qua vách Q22
- Nhiệt hiện truyền qua nền Q23
- Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN
- Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt QL
3.2.1.1. Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11
Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 tính theo cơng thức:

Q11 = nt . Q’11
Trong đó:
- nt: hệ số tác dụng tức thời. Tra trong bảng 4.6[1]
- Q’11: lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phịng, được xác định theo
cơng thức:

Q’11 = F.RK. ε c. ε ds. ε mm. ε kh. ε m

, W


- 20 -

Với:
RK = [0,4 α k + τ k( α m + τ
RN =

RT max
0,88

m

+ ρ k ρ m + 0,4 α k α m )] RN

(Hệ thống điều hịa hoạt động 24/24 h)

F: diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, m2.
Phịng 203 có diện tích kính F = 28,67 m2
ε c: hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, tính theo công thức:
ε c = 1+

H
.0,023
1000

H: độ cao tương đối của vị trí lắp đặt kính trong tồn cơng trình cần tính tốn.
Hệ số này sẽ thay đổi khi ta tính ở những tầng khác nhau. Ở đây ta đang tính tốn
cho phịng 203 nên cao hơn mặt đất khoảng 6,6 m. Mặt khác thành phố Rạch Giá,
tỉnh Kiên Giang cao hơn mặt nước biển khoảng 10 m nên:
H = 6,6 + 10 = 16,6 m
ε c = 1+

16,6
.0,023 = 1,0004
1000

ε ds: hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của khơng

khí quan sát so với nhiệt độ đọng sương của khơng khí ở trên mặt nước biển là 20 0C,
xác định theo công thức:
ε ds = 1 −

(t s − 20)
(24,6 − 20)
.0,13 = 1 −
.0,13 = 0,94
10
10

ε mm: hệ số ảnh hưởng của mây mù. Khi xét bức xạ lớn nhất nghĩa là trời khơng

có mây ε mm = 1
ε kh: hệ số ảnh hưởng của khung, khung kim loại ε kh = 1,17
ε m: hệ số kính. Khách sạn sử dụng loại kính trong, phẳng, dày 6 mm. Tra bảng

4.3[1], ta có: ε m = 0,94
RTmax: nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất qua cửa kính vào phịng, W/m2. Giá trị RTmax
phụ thuộc vào vĩ độ, tháng, hướng của kính, giờ trong ngày.


- 21 -

α k, τ k, ρ k, α m, τ m, ρ m : hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của kính và màn

che. Khách sạn sử dụng kính trong, phẳng, dầy 6 mm và màn che Brella trắng kiểu
Hà Lan, tra bảng 4.3 và 4.4[1] ta có:
α k = 0,15 ; τ

k

= 0,77 ; ρ k = 0,88

α m = 0,09 ; τ

m

= 0,14 ; ρ m = 0,77

Xác định RTmax và nt:
- Thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang nằm ở vĩ độ 10 0 vĩ Bắc. Xác định RTmax,

tra trong bảng 4.2[1]
- Giả sử hệ thống điều hòa hoạt động 24/24 h, và gs = 700 kg/m2. Xác định nt tra
trong bảng 4.6[1]
Bảng 3.1. Bảng giá trị RTmax và nt
Hướng
Đơng
517
0,62

RTmax
nt

Tây
517
0,65

Nam
378
0,67

Bắc
126
0,88

Phịng 203 có một cửa sổ hướng Đơng với diện tích F = 3 m2
Xác định Q’11:
RN =

517
RT max

= 587,5 W/m2
=
0,88
0,88

RK = [0,4 α k + τ k( α m + τ

m

+ ρ k ρ m + 0,4 α k α m )] RN

= [0,4.0,15 + 0,77(0,09 + 0,14 + 0,88.0,77 + 0,4.0,15.0,09)].587,5
= 448,27 W/m2
Q’11 = F.RK. ε c. ε ds. ε mm. ε kh. ε m
= 3.448,27.1,0004.0,94.1.1,17.0,94
= 1390,84 W
Vậy : Q11 = nt . Q’11


- 22 -

= 0,62.1390,84
= 862,32 W
Các phịng khác tính tương tự, kết quả được tổng hợp trong bảng phụ lục1.
3.2.1.2. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t : Q21
Mái bằng của phịng điều hịa có ba dạng:
a) Phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong một tòa nhà điều hòa, nghĩa là bên
trên cũng là phòng điều hịa khi đó ∆t = 0 và Q21 = 0.
b) Phía trên phịng điều hịa đang tính tốn là phịng khơng điều hịa, khi đó ∆t =
0,5(tN – tT).

c) Trường hợp trần mái có bức xạ mặt trời, thì lượng nhiệt truyền vào phòng
gồm hai thành phần: do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ
giữa khơng khí trong nhà và ngồi trời, và được tính theo cơng thức:

Q21 = k. F.

∆t td

Trong đó:
- k: hệ số truyền nhiệt qua mái, phụ thuộc kết cấu và vật liệu làm mái, tra bảng
4.9[1]
- F: diện tích mái, m2
- ∆t td: hiệu nhiệt độ tương đương
∆t td = (tN – tT) +

ε s .R N
αN

Phòng 203 và các phòng khác của khách sạn nằm giữa các tầng trong tòa nhà
điều hòa nên Q21 = 0.
Riêng tầng 17 trên cùng khách sạn là có lượng nhiệt truyền qua trần vào phịng
do bức xạ và do ∆t .
Tính Q21 của tầng 17:

Q21 = k.F. ∆t
Trong đó:


- 23 -

- k : hệ số truyền nhiệt qua trần. Tra bảng 4.15[1] ta có: k = 2,18 W/m2K
- F: diện tích trần. Trần tầng 17 có diện tích F = 191,4 m2
- ∆t : hiệu nhiệt độ trong và ngồi phịng.
Nhiệt độ ngồi phịng tầng 17 là nhiệt độ của tầng mái khơng được điều hịa mà
ta lại không biết được nhiệt độ của tầng mái là bao nhiêu do đó theo [1] ta có:
∆t = 0,5(tN – tT) = 0,5[(33,5 + 273) – ( 25 + 273)] = 4,25 K

Vậy nhiệt hiện truyền qua mái vào tầng 17 do bức xạ và do ∆t là:
Q21 = 2,18.191,4.4,25 = 1773,69 W
Kết quả được tổng hợp trong bảng phụ lục 2.
3.2.1.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q22
Nhiệt truyền qua vách Q22 cũng gồm hai thành phần:
- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà ∆t = tN – tT
- Do bức xạ mặt trời vào tường… Tuy nhiên phần nhiệt này rất nhỏ nên được
coi bằng khơng khi tính tốn.
Vách là tồn bộ bao che xung quanh phòng, bao gồm: tường (tường bao và
tương ngăn), cửa ra vào và kính cửa sổ.
Nhiệt hiện truyền qua vách được tính theo cơng thức:

Q22 =

∑Q

2i

= ki.Fi. ∆t = Q22t + Q22c + Q22k , W

Trong đó:
- Q22t : Nhiệt truyền qua tường, W

gạch rỗng

vữa trát

- Q22c : Nhiệt truyền qua cửa ra vào, W
- Q22k : Nhiệt truyền qua kính, W
a) Nhiệt truyền qua tường Q22t
Tường có hai loại là tường bao và tường ngăn.
a1) Nhiệt truyền qua tường bao Q22tb:

Hình 3.2. Cấu trúc tường bao

Nhiệt truyền qua tường bao tính theo cơng thức:


- 24 -

Q22tb = ktb. Ftb. ∆t tb
Trong đó:
- Ftb : diện tích tường bao, Ftb = 7,92 m2
- ∆t tb : hiệu nhiệt độ giữa khơng khí trong và ngoài nhà
∆t tb = tN – tT = (33,5 + 273) – ( 25 + 273) = 8,5 K

- ktb : hệ số truyền nhiệt qua tường bao, được tính theo công thức:
1

ktb = 1 + 2 δ V + δ g + 1 , W/m2K
αN
λV λ g α T
α N : hệ số tỏa nhiệt phía ngồi tường bao, α N = 20 W/m2K

α T : hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, α T = 10 W/m2K
δ V: độ dầy của lớp vữa trên bề mặt tường, δ

V

= 0,01 m

λ V: hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trên bề mặt tường, λ V = 0,93 W/mK
δ g: độ dày của lớp gạch trên bề mặt tường, δ g = 0,1 m
λ g : hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch trên bề mặt tường, λ g = 0,58 W/mK

k tb =

1
= 2,91
1
0,01 0,1
1
W/m2K
+2
+
+
20
0,93 0,58 10

Vậy nhiệt truyền qua tường bao của phòng 203 là:
Q22tb = 2,91.7,92.8,5 = 195,9 W
Các phịng khác tính tương tự, kết quả được tổng hợp trong bảng phụ lục 3a1.
a2) Nhiệt truyền qua tường ngăn Q22tn:
Nhiệt truyền qua tường ngăn tính theo cơng thức:

Q22tn = ktn. Ftn. ∆t tn
Trong đó:
- Ftn : diện tích tường ngăn, Ftn = 8,94 m2


- 25 -

- ∆t tn : hiệu nhiệt độ giữa khơng khí trong nhà và ngồi hành lang
Do ngồi hành lang là khơng gian khơng được điều hịa mà ta khơng biết được
nhiệt độ ngồi hành lang là bao nhiêu nên theo [1] ta có:
∆t = 0,5(tN – tT) = 0,5[(33,5 + 273) – ( 25 + 273)] = 4,25 K

- ktn : hệ số truyền nhiệt qua tường ngăn, được tính theo cơng thức:
1

ktn = 1 + 2 δ V + δ g + 1 , W/m2K
αN
λV λ g α T
α N : hệ số tỏa nhiệt phía ngồi tường ngăn, α N = 10 W/m2K
α T : hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, α T = 10 W/m2K
δ V: độ dầy của lớp vữa trên bề mặt tường, δ

V

= 0,005 m

λ V: hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trên bề mặt tường, λ V = 0,93 W/mK
δ g: độ dày của lớp gạch trên bề mặt tường, δ g = 0,1 m
λ g : hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch trên bề mặt tường, λ g = 0,58 W/mK

k tn =

1
= 2,61
1
0,005 0,1
1
W/m2K
+2
+
+
10
0,93 0,58 10

Vậy nhiệt truyền qua tường ngăn của phòng 203 là:
Q22tn = 2,61.8,94.4,25 = 99,17 W
Các phịng khác tính tương tự, kết quả được tổng hợp trong bảng phụ lục 3a2.
b) Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c
Nhiệt truyền qua cửa ra vào tính theo cơng thức:

Q22c = kc.Fc. ∆t

Trong đó:
- Fc : diện tích cửa