Tính toán kiểm tra hệ thống điều hóa không khí và thiết kế lại bằng phần mềm REVIT MEP 2019 dự án tòa nhà REMAX PLAZA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do –Hạnh phúc
_ _ _ _ ***_ _ _ _
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 7 năm 2019

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Trần Đức Nam

MSSV:15147146

Trần Thị Lan Anh

MSSV:15147069

Trần Ngọc Quý

MSSV: 15147120

Chuyên Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt
Hệ đào tạo: Chính quy
Khóa : 2015 – 2019
Lớp: 151470
1. Tên đề tài
“TÍNH TỐN−KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ VÀ
THIẾT KẾ LẠI BẰNG PHẦN MỀM REVIT MEP 2019
DỰ ÁN TÒA NHÀ REMAX PLAZA”
2. Nhiệm vụ đề tài:
Tính tốn kiểm tra hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió tại Remax Plaza
Thành phố Hồ Chí Minh khu trung tâm thương mại và căn hộ
( Tầng 1 – 2 – 3 – Kỹ thuật - 4)
Triển khai bản vẽ và bốc tách khối lượng bằng phần mềm Revit MEP 2019.

3. Sản phẩm của đề tài
Bảng tính tốn, sơ đồ ngun lý hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió cơ
khí. Bảng so sánh so với thiết kế ban đầu.
Trình bày bản vẽ 3D, bản thống kê khối lượng bằng Revit MEP 2019
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài:
5. Ngày hồn thành nhiệm vụ:
TRƯỞNG BỘ MƠN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

1


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do –Hạnh phúc
_ _ _ _ ***_ _ _ _
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 7 năm 2019

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giáo viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Trần Đức Nam

MSSV:15147146

Trần Thị Lan Anh

MSSV:15147069

Trần Ngọc Quý

MSSV: 15147120

Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật nhiệt.
Tên đề tài: “TÍNH TỐN−KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ VÀ
THIẾT KẾ LẠI BẰNG PHẦN MỀM REVIT MEP 2019 DỰ ÁN TÒA NHÀ
REMAX PLAZA”
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Viên
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1.
Nhận xét về tính thần, thái độ làm việc của sinh viên
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
2.
Nhận xét về kết quả thực hiện của đồ án tốt nghiệp
2.1. Kết cấu, cách thức trình bày
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
2.2. Nội dung đồ án
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên
cứu có thể tiếp tục phát triển)
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
2.3.

Những thiếu sót cịn tồn tại ( nếu có)

2


.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
3.

Đánh giá

STT
1

Mục đánh giá
Hình thước và kết cấu

Điểm
tối đa
30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung
các mục
Mục tiêu, nhiệm vụ tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học
và kỹ thuật, khoa học xã hội....
Khả năng thực hiện / phân tích/ tổng hợp / đánh
giá
Khả năng thiết kế một hệ thống hoặc quy trình đáp
ứng yêu cầu đưa ra với nhưng quy định đưa ra
Khả năng cải tiến và phát triển

10

10

3

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm
chuyên ngành,...
Đánh giá về khả năng ứng dụng đề tài

10

4

Sản phẩm cụ thể của đồ án tốt nghiệp

10

Tổng điểm

100

2

Điểm đạt
được

10

10
10
10

4. Kết luận của giáo viên

3


.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019
Giáo viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

4


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do –Hạnh phúc
_ _ _ _ ***_ _ _ _
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 7 năm 2019

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giáo viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: Trần Đức Nam

MSSV:15147146

Trần Thị Lan Anh

MSSV:15147069

Trần Ngọc Quý

MSSV: 15147120

Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật nhiệt.
Tên đề tài: “TÍNH TỐN−KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ VÀ
THIẾT KẾ LẠI BẰNG PHẦN MỀM REVIT MEP 2019 DỰ ÁN TÒA NHÀ
REMAX PLAZA”
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Viên
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1.
Nhận xét về tính thần, thái độ làm việc của sinh viên

.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
2.
Nhận xét về kết quả thực hiện của đồ án tốt nghiệp
2.1.
Kết cấu, cách thức trình bày
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
2.2.
Nội dung đồ án
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên
cứu có thể tiếp tục phát triển)
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
2.3.

Những thiếu sót cịn tồn tại ( nếu có)

5


.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................

3.

Đánh giá

STT
1

Mục đánh giá
Hình thước và kết cấu

Điểm
tối đa
30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung
các mục
Mục tiêu, nhiệm vụ tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học
và kỹ thuật, khoa học xã hội....

Khả năng thực hiện / phân tích/ tổng hợp / đánh
giá
Khả năng thiết kế một hệ thống hoặc quy trình đáp
ứng yêu cầu đưa ra với nhưng quy định đưa ra
Khả năng cải tiến và phát triển

10

10

3

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm
chuyên ngành,...
Đánh giá về khả năng ứng dụng đề tài

10

4

Sản phẩm cụ thể của đồ án tốt nghiệp

10

Tổng điểm

100

2

Điểm đạt
được

10

10
10
10

4. Kết luận của giáo viên

6


.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019
Giáo viên phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)

7


LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Xn Viên, người ln tận tình chỉ bảo,
giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất để cho chúng em trong suốt quá trình
làm đồ án tốt nghiệp, để chúng em có thể hồn thành cuốn đồ án : “TÍNH TỐN−KIỂM
TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ VÀ THIẾT KẾ LẠI BẰNG PHẦN MỀM

REVIT MEP 2019 DỰ ÁN TÒA NHÀ REMAX PLAZA”.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy (Cô) trong bộ mơn Cơng
nghệ Kỹ Thuật Nhiệt, Khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ chúng em có một nền kiến thức để tận dụng vào việc
làm đồ án. Không những thế, những kiến thức đấy là hành trang giúp em vững trãi trên
đường đời sắp tới.
Trong suốt quá trình làm đồ án, tuy sẽ có lúc gặp khó khăn, lúc gặp vướng mắc.
Nhưng nhờ sự đồng lòng, sự nổ lực của các thành viên trong nhóm và sự hướng dẫn của
TS. Nguyễn Xuân Viên, đồ án của chúng em đã hồn thành.
Cuối cùng, chúng em xin chúc q Thầy (Cơ) lời cảm ơn, lời chúc sức khỏe và thành
công.

8


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP................................................................................................1
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP..................................................................................2
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP..................................................................................5
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................................8
DANH MỤC HÌNH ẢNH.............................................................................................................11
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................................14
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU.............................................................................16
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ......................................................17
1.1. Giới thiệu về điều hịa khơng khí.......................................................................................17
1.2 Tầm quan trọng của điều hịa khơng khí...........................................................................17
1.3. Một số điều hịa khơng khí phổ biến.................................................................................23
1.4. Phạm vi đề tài....................................................................................................................31
CHƯƠNG 2 : THƠNG SỐ TÍNH TỐN VÀ KIỂM TRA...........................................................32
2.1. Qui mơ dự án Remax Plaza (Goldland Bình Tây Plaza)....................................................32

2.2. Chỉ tiêu lựa chọn thiết bị...................................................................................................33
2.4. Các thông số thiết kế.........................................................................................................34
CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN TẢI LẠNH.......................................................................................36
3.1. Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11..........................................................................................37
3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và ∆t: Q21..............................................................42
3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22............................................................................................43
3.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q23..............................................................................................46
3.5 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q31...................................................................................48
3.6 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32............................................................................................50
3.7 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q4.........................................................................................53
3.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN..........................................................................57
3.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5h và Q5a...........................................................................59
3.10 Nhiệt tổn thất do các nguồn khác Q6.................................................................................61
3.11 Tính tốn ẩm thừa..............................................................................................................62
CHƯƠNG 4 : THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ.................................................66
4.1 Chọn sơ đồ điều hịa khơng khí..........................................................................................66
4.2. Tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí...................................................................................71
4.3 Thành lập sơ đồ tuần hoàn 1 cấp.........................................................................................76
4.4. Kiểm tra điều kiện tiêu chuẩn vệ sinh................................................................................79
4.5. Lưu lượng khơng khí..........................................................................................................79

9


CHƯƠNG 5 : KIỂM TRA VÀ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ..............................................................83
5.1. Tính chọn Chiller................................................................................................................83
5.2 Tính chọn tháp giải nhiệt.....................................................................................................84
5.3 Tính chọn AHU....................................................................................................................86
5.4.Tính chọn FCU....................................................................................................................88
CHƯƠNG 6 : TÍNH TỐN THƠNG GIĨ HỆ THỐNG VỆ SINH..............................................92

6.1 Tính tốn lưu lượng.............................................................................................................92
6.2 Tính tổn thất áp suất............................................................................................................94
CHƯƠNG 7: TRIỂN KHAI BẢN VẼ BẰNG REVIT MEP 2019.............................................103
7.1 Giới thiệu quy trình BIM và phần mềm REVIT MEP 2019..............................................103
7.2 Sử dụng Revit MEP 2019 triển khai lại bản vẽ hệ thống điều hịa khơng khí tại Goldland
quận 6.......................................................................................................................................107
KẾT LUẬN..................................................................................................................................119
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................................121
PHỤ LỤC 1.................................................................................................................................122
PHỤ LỤC 2.................................................................................................................................138
PHỤ LỤC 3.................................................................................................................................139
PHỤ LỤC 4.................................................................................................................................141

10


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Hệ thống máy lạnh Chiller giải nhiệt bằng nước..............................................11
Hình 1.2. Máy điều hịa khơng khí kiểu Multi..................................................................14
Hình 1.3. Tổng quan về hệ thống điều hịa VRV III.........................................................17
Hình 2.1. Cơng trình Remax Plaza................................................................................... 19
Hình 3.1. Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo Carrier...................... 23
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý và biểu diễn sự thay đồi trạng thái khơng khí trên đồ thị Id.55
Hình 4.2. Sơ đồ tuần hồn cấp 1...................................................................................... 56
Hình 4.3. Sơ đồ ngun lý hệ thống điều hồ khơng khí 2 cấp....................................... 57
Hình 4.4. Sơ đồ tuần hồn 2 cấp điều chỉnh độ ẩm......................................................... 58
Hình 4.5. Điểm gốc G ( t =24 °C,φ = 50%) và thang chia hệ số nhiệt hiện................... 60
Hình 4.6: Hệ số nhiệt hiện của phịng εhf và cách xác định q trình biến đổi V-T....... 61
Hình 4.7. Hệ số nhiệt hiển tổng GSHF (εht) và sự biến đổi khí trong dàn lạnh.............. 62
Hình 4.8. Sơ đồ tuần hồn khơng khí 1 cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng và

quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S........................................................................ 65
Hình 4.9. Xác định các điểm trạng thái trên ẩm đồ cho khu vực cửa hàng thương mại
tầng 1............................................................................................................................... 66
Hình 4.10. Tra thơng số tính tốn cho khu vực Phịng sinh hoạt tầng 1 trên đồ thị
Carrier.............................................................................................................................69
Hình 5.1. Cataloge dịng KCWF của KINGAIR............................................................ 72

11


Hình 5.2 Cataloge dịng LBC của hãng LIANGCHI...................................................... 74
Hình 5.3. Cataloge dịng 39G của hãng Carrier............................................................ 75
Hình 5.4. Cataloge chọn FCU dịng FWD-AT/AF của hãng DAIKIN......................... 77
Hình 5.5. Cataloge máy lạnh của hãng MITSUBISHI................................................ 78
Hình 6.1. Chiều dài ống tầng 2 và tầng 3.................................................................... 83
Hình 6.2. Đường ống hút khí thải nhà vệ sinh phịng tập gym..................................... 83
Hình 6.3. Đường ống hút khí thải nhà vệ sinh nhà trẻ và phịng thay đồ.................... 84
Hình 7.1. Quy trình BIM................................................................................................ 92
Hình 7.2. Ứng dụng BIM quản lý tịa nhà Land Mark................................................... 93
Hình 7.3. Tịa nhà Land Mark 81 khi hồn thành.......................................................... 93
Hình 7.4. Phịng Bơm cơng trình Goldland ứng dụng Revit.......................................... 95
Hình 7.5. Quy trình BIM................................................................................................ 95
Hình 7.6. Giao diện làm việc của Revit 2019................................................................ 96
Hình 7.7. Thanh Ribbon................................................................................................. 97
Hình 7.8. Thanh properties...........................................................................................97
Hình 7.9. Thanh project Browser................................................................................. 97
Hình 7.10. Thanh cơng cụ Quick Access...................................................................... 98
Hình 7.11. Thanh cơng cụ View control....................................................................... 98
Hình 7.12. Bản vẽ thơng gió tầng 2 Goldland khi vẽ xong qua Revit.......................... 99
Hình 7.13. Bản vẽ chiller tầng 2 Goldland khi vẽ xong qua Revit..............................100

Hình 7.14. View 3D Combine khi hồn chỉnh.......................................................... 101
Hình 7.15. Bảng interference Check...........................................................................102
12


Hình 7.16. Bảng New Schedule.................................................................................. 103
Hình 7.17. Bảng Schedule Properties.......................................................................... 104
Hình 7.18. Bảng thống kế khối lượng ống gió tầng 2 Goldland quận 6.................... 104
Hình 7.19. Bảng thống kế khối lượng quạt, bơm, FCU (phần khối trung tâm thương mại
Goldland quận 6)....................................................................................................... 105
Hình 7.20. Bảng thống kế khối lượng ống gió (phần khối trung tâm thương mại
Goldland quận 6)........................................................................................................ 105
Hình 7.21. Bảng thống kế khối lượng phụ kiện ống chiller (phần khối trung tâm thương
mại Goldland quận 6)............................................................................................. 106

13


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Mức độ ảnh hưởng của khí CO2 trong khơng khí............................................ 7
Bảng 2.1. Thống kê chi tiết các khu vực......................................................................... 21
Bảng 3.1. Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào phịng R (W/m2)..................................... 25
Bảng 3.2. Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phịng.................................................. 26
Bảng 3.3. Tính tốn nhiệt hiện bức xạ qua kính cho các khu vực.................................. 28
Bảng 3.4. Tính tốn nhiệt hiện bức xạ qua vách cho các khu vực................................. 32
Bảng 3.5. Tính toán nhiệt hiện bức xạ qua nền cho các khu vực................................. 34
Bảng 3.6. Tính tốn nhiệt hiện bức xạ đèn chiếu sáng cho các khu vực...................... 36
Bảng 3.7. Công suất các thiết bị thông dùng trong cửa hàng....................................... 37
Bảng 3.8. Tính tốn nhiệt hiện do máy móc tỏa ra cho các khu vực.......................... 38
Bảng 3.9. Số liệu mật độ m2/ người theo thiết kế......................................................... 40

Bảng 3.10. Tính tốn nhiệt hiện từ người tỏa ra cho các khu vực................................ 41
Bảng 3.11. Tính tốn nhiệt ẩn từ người cho các khu vực.............................................. 43
Bảng 3.12. Tính tốn nhiệt hiện và ẩn do gió tươi cho các khu vực............................. 45
Bảng 3.13. Tính tốn nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào................................................... 47
Bảng 3.14. Ẩm thừa các khu vực................................................................................ 51
Bảng 4.1. Thông số trạng thái tại các diểm của khu vực cửa hàng thương mại tầng 1.. 67
Bảng 4.2. Thông số tra từ đồ thị Carrier cho khu vực phòng sinh hoạt....................... 69
14


Bảng 5.1. Chọn AHU cho các khu vực...................................................................... 76
Bảng 5.2. Chọn FCU cho các khu vực........................................................................ 77
Bảng 6.1. Lưu lượng thơng gió cho các khu vực........................................................ 81
Bảng 6.2. So sánh giữa lưu lượng tính tốn và lưu lượng thiết kế............................... 81
Bảng 6.3. Tổn thất áp suất ma sát cho các khu vực...................................................... 85
Bảng 6.4. Thống kê chi tiết của tổn thất áp cục bộ với đoạn ống dài nhất................... 86
Bảng 6.5. Thống kê vận tốc và lưu lượng đối với các khu vực vệ sinh........................ 88
Bảng 6.6. Tổn thất áp suất cục bộ đối với nhánh, rẽ,…............................................... 89
Bảng 6.7. Tổn thất áp suất của các khu vực................................................................. 90

15


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

1. AHU: Air Handing Unit
2. FCU: Fan Coil Unit
3. BIM: Building Information Modeling
4. TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
5. QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

6. AC/h: Air Change per hour
7. BF: Hệ số đi vòng (ƐBF)
8. ESHF: Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng (Ɛhef)
9. GSHF: Hệ số nhiệt hiện tổng (Ɛht)
10. RSHF: Hệ số nhiệt hiện phòng Ɛhf)
11. SHF : Hệ số nhiệt hiện (Ɛh)
12. ĐHKK: Điều hịa khơng khí

16


CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
1.1. Giới thiệu về điều hịa khơng khí
Mục đích của hệ thống điều hịa khơng khí (ĐHKK) và thơng gió là tạo ra sự tiện nghi
và mơi trường khơng khí trong lành cho người sử dụng cũng như giải nhiệt cho các thiết
bị cơ điện. Tạo ra mơi trường khơng khí trong lành theo các thông số về nhiệt độ, độ ẩm,
đối lưu khơng khí, lọc bụi và kiểm sốt các chất gây ô nhiễm là quan trọng hàng đầu.
Song song với các điều trên, việc lắp đặt hệ thống ĐHKK phải đảm bảo không tạo ra độ
ồn và rung động lớn bên trong tòa nhà. Đặc biệt chú ý đến việc kiểm soát độ ồn và rung
động của hệ thống ĐHKK và những khu vực yêu cầu độ ồn thấp. Hệ thống ĐHKK sẽ
được cung cấp đến các khu vực sau: văn phịng, cửa hàng, dịch vụ cơng cộng.... Hệ thống
thơng gió sẽ được cung cấp đến các khu vực sau: tầng hầm, nhà vệ sinh, bếp, phòng kỹ
thuật... Hệ thống ĐHKK tại khu vực văn phòng sử dụng máy lạnh trung tâm sẽ được
kiểm soát nhiệt độ bằng bộ cảm biến nhiệt độ đặt tại khu vực đó, trong khi hệ thống máy
lạnh dạng hai mảnh sẽ được sử dụng cho phòng riêng biệt như phòng bảo vệ, khu căn
hộ,.. tại đây nhiệt độ được điều khiển bằng remote từ xa hoặc có dây. Gồm những thiết bị
chính sau đây:
-

Thiết bị xử lý khơng khí : dàn nóng, dàn lạnh, lọc bụi, tiêu âm nhằm mục đích

thay đổi trạng thái thơng số của khơng khí.
-

Thiết bị vận chuyển và phân phối khơng khí: quạt gió lạnh, miệng thổi, miệng

hút, đường ống gió giữ nhiểm vụ đưa khơng khí đã được sử lý tới nơi yêu cầu.
-

Thiết bị năng lương : Máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị tiết lưu, quạt gió nóng

làm nhiệm vụ cấp lạnh, cấp nước.
-

Thiết bị đo lường và điều khiển tự động: làm nhiệm vụ hiển thị các thơng số trạng

thái của khơng khí và điều khiển một cách tự động việc duy trì các thơng số đó.
1.2 Tầm quan trọng của điều hịa khơng khí

17


Trong một xã hội hiện đai với những máy móc, cơng nghệ tiên tiến như ngày nay thì
điều hịa khơng khí càng khẳng định tầm quan trọng của nó đối với đời sống, sinh hoạt,
sản xuất của chúng ta.
1.2.1. Trong đời sống sinh hoạt.
Nhiệt độ toàn đang tăng lên mức báo động thế nên điều hịa khơng khí là thiết bị cần
thiết với cuộc sống, khiến cơ thể dễ chịu hơn trong những ngày hè oi bức. Điều hịa
khơng khí có thể hiểu đơn giản là thiết bị có thể thay đổi nhiệt độ của khơng khí tạo ra
một mơi trường thoải mái trong phòng, giúp cải thiện chất lượng khơng khí trong nhà. Và

được thể hiện qua các yếu tố như nhiệt độ t, độ ẩm tương đối φ, tốc độ lưu chuyển khơng
khí ω,nồng độ bụ, khí CO2 và độ ồn.
a, Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố đầu tiên phải nói đến vì nó gây ảnh hướng trực tiếp đến cảm giác
nóng lạnh đối với con người. Cơ thể chúng ta có nhiệt độ gần 37oC. Trong quá trình vận
động cơ thể thì ln tỏa ra nhiệt. Lượng nhiệt do cơ thể toả ra phụ thuộc vào cường độ
vận động: vận động càng nhiều thì nhiệt lượng toả ra càng lớn. Sẽ có một vài một lý do
khiến cơ thể bị mất cân bằng nhiệt dễ dẫn đến cơ thể bị bệnh. Khi nhiệt độ môi trường
nhỏ hơn thân nhiệt, cơ thể truyền nhiệt cho môi trường, khi nhiệt độ mơi trường lớn hơn
thân nhiệt thì cơ thể nhận nhiệt từ mơi trường. Vì vậy chúng ta có thể dễ dàng hiểu rằng
khi nhiệt độ môi trường khá thấp, cơ thể mất nhiều nhiệt nên có cảm giác lạnh và ngược
lại khi nhiệt độ môi trường lớn khả năng thải nhiệt ra mơi trường giảm nên có cảm giác
nóng. Ngay cả khi nhiệt độ mơi trường lớn hơn thân nhiệt (37°C), cơ thể con người vẫn
truyền được nhiệt ra mơi trường thơng qua hình thức tỏa ẩm, đó là đổ mồ hơi.
b, Độ ẩm
Người ta đã tính được rằng cứ thốt 1g mồ hơi thì cơ thể thải được một lượng nhiệt
tương đương 2500J. Nhiệt độ càng cao, độ ẩm mơi trường càng thấp thì mức độ thốt mồ
hơi càng nhiều. Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng lớn đến khả năng thốt mồ hơi vào trong
mơi trường khơng khí xung quanh. Q trình này chỉ có thể xảy ra khi ϕ < 100%. Độ ẩm
quá cao, hay q thấp đều khơng có lợi đối với con người.
18


Khi độ ẩm cao: Khi độ ẩm tăng lên quá cao làm cho khả năng thốt mồ hơi kém, cơ
thể cảm thấy, mệt mỏi và dễ gây cảm cúm. Người ta nhận thấy ở một nhiệt độ và tốc độ
gió khơng đổi, khả năng thốt mồ hơi chậm hoặc khơng thể bay hơi được khi độ ẩm quá
cao làm cho bề mặt da có lớp mồ hơi lắng đọng.
Khi độ ẩm thấp: Khi độ ẩm thấp mồ hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô, gây nứt nẻ
chân tay... Như vậy độ ẩm quá thấp cũng không tốt cho cơ thể.
Do đó độ ẩm thích hợp đối với cơ thể chúng ta nằm trong khoảng tương đối rộng

ϕ= 60÷ 80%.

c, Tốc độ khơng khí
Yếu tố tiếp theo là tốc độ khơng khí xung quanh, nó ảnh hưởng đến cường độ trao
đổi nhiệt và trao đổi chất (thốt mồ hơi) giữa cơ thể với mơi trường xung quanh. Khi
đứng trước gió ta luôn cảm thấy mát và da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về
độ ẩm và nhiệt độ là vì tốc độ lớn cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên.
Khi nhiệt độ khơng khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiều nhiệt gây cảm giác
lạnh. Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động,
độ ẩm, trạng thái sức khỏe của mỗi người...
Trong kỹ thuật thơng gió và điều hịa khơng khí chúng ta chỉ quan tâm đến tốc độ
gió trong vùng làm việc, tức là vùng dưới 2 mét kể từ sàn nhà. Đây là vùng mà một người
khi ngồi hay đứng trong phòng đều đã được giới hạn vào trong khu vực đó. Khi nhiệt độ
phịng thấp cần chọn tốc độ gió nhỏ, nếu tốc độ quá lớn cơ thể mất nhiều nhiệt, sẽ ảnh
hưởng sức khoẻ. Để có được tốc độ hợp lý cũng cần lựa chọn loại miệng gió thổi phù hợp
và bố trí hợp lý.
Như vậy, ở chế độ điều hồ khơng khí, tốc độ gió thích hợp lưu động trong nhà khá
nhỏ.Vì vậy người thiết kế phải hết sức chú ý đảm bảo tốc độ gió hợp lý.
d, Độ trong sạch của khơng khí
19


Độ trong sạch của khơng khí nằm trong những tiêu chuẩn quan trọng cần được
khống chế trong các không gian điều hồ và thơng gió. Ở Bệnh viện, cơ sở nghiên cứu,
phòng chế biến thực phẩm, các phân xưởng sản xuất đồ điện tử, thiết bị quang học....Bụi
là những phần tử vật chất có kích thước nhỏ bé khuếch tán trong mơi trường khơng
khí.Nên ngồi những tiêu chuẩn căn bản cần thiết thì các tiêu chuẩn này cũng được phân
loại để đáp ứng nhiều đối tượng khác.
Môi trường xung quanh ta luôn chứa một lượng lớn chất độc hại gây ra các bênh
cho cơ thể như nhiễm trùng hô hấp, hen phế quản, viêm da, dị ứng,ung thư…ngồi ra cịn

ảnh hưởng đến chất lượng làm việc cũng như cuộc sống. Đặc biệt đối với đường hô hấp,
hạt bụi càng nhỏ ảnh hưởng của chúng càng lớn, với cỡ hạt 0,5 ÷10μm chúng có thể thâm
nhập sâu vào đường hơ hấp nên cịn gọi là bụi hơ hấp. Mức độ tác hại của mỗi một chất
tùy thuộc vào bản chất của bụi, nồng độ của nó trong khơng khí, thời gian tiếp xúc của
con người, tình trạng sức khỏe, kích cỡ hạt bụi,... Kích thước bụi càng nhỏ thì càng có hại
do nó có thể tồn tại trong khơng khí lâu, khả năng thâm nhập cơ thể lại càng dễ dàng hơn
so với các hạt bụi lớn, ngoài ra để khử chúng cũng rất khó khăn hơn là các hạt bụi lớn.
e, Khí CO2
Khí CO2 là một khí khơng màu khi nồng độ của chúng lớn thì nồng độ O2 trong
khơng khí sẽ ít, gây nên cảm giác mệt mỏi. Khi nồng độ q lớn có thể dẫn đến ngạt thở,
kích thích thần kinh, tăng nhịp tim và các rối loạn khác. Con người là nhân tố trực sản
xuất ra CO2 có hại cho mơi trường từ những hoạt động sản xuất, sinh hoạt thường ngày.

Bảng 2.1. Mức độ ảnh hưởng của khí CO2 trong khơng khí
Nguồn : />fbclid=IwAR3ZsotebR8Ou7YBc2no2W3ESbFxRwdOHNqAqitbbQao5yEbED7tAc8Loq8
Nồng độ CO2

Mức độ ảnh hưởng

% thể tích
20


0,07
0,10
0,15
0,2-0,5
≥ 0,5
4÷5

Trong ngưỡng cho phép khi có cả nhiều người trong phịng
Trong ngưỡng cho phép trong những trường hợp thơng thường
Nồng độ cho phép khi tính tốn thơng gió
Mức tương đối nguy hiểm
Nguy hiểm
Gây ngạt thở, thiếu O2 . Nếu trong môi trường này lâu sẽ gây ra

8

nguy hiểm.
Nếu thở trong mơi trường này kéo dài 10p thì mặt đỏ bừng và đau

≥ 18

đầu.
Hết sức nguy hiểm có thể dân tới tử vong.

Bảng trên trình bày mức độ ảnh hưởng của CO2 trong khơng khí. Theo như đó ta
thấy nồng độ CO2 trong thể tích chiếm 0,2-0,5,% là mức độ tương đối gây nguy hiểm,
nhỏ hơn hoặc bằng 0,15% theo thể tích là những mức cho phép.
Độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế một hệ thống điều
hịa khơng khí. Độ ồn ảnh hưởng đến con người thông qua các nhân tố sau:
- Ảnh hưởng đến sức khoẻ: theo một số nghiên cứu chỉ ra rằng độ ồn lớn tác động
khá nhiều đến hệ thần kinh và sức khoẻ của con người. Khi con người làm việc trong
khu vực có độ ồn cao lâu ngày có thể gây một số bệnh như: stress, bứt rứt, gây các rối
loạn nhịp tim,...
- Ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào công việc hoặc đơn giản hơn là gây sự khó
chịu cho con người. Độ ồn trong các phòng ngủ, văn phòng làm việc, trường học phải
nhỏ không gây ảnh hưởng đến đến đời sống sinh hoạt của con người, nhất là những
người lớn tuổi hoặc trẻ nhỏ,...

- Ảnh hưởng đến chất lượng công việc: Chẳng hạn trong các phòng Studio của các
đài phát thanh và truyền hình, địi hỏi độ ồn rất thấp, dưới 30 dB. Nếu độ ồn cao sẽ ảnh
hưởng đến chất lượng âm thanh.
Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế một hệ
thống điều hịa khơng khí. Đặc biệt các hệ thống điều hồ cho các đài phát thanh, truyền
hình, các phịng studio, thu âm, thu lời thì yêu cầu về độ ồn là quan trọng nhất.
1.2.2. Vai trị của điều hịa khơng khí với sản xuất.
21


Điều hịa khơng khí đã có những bước tiến vượt bậc trong nghành công nghiệp và
trở thành một thiết bị không thể tách rời với các ngành khác như cơ khí chính xác, kỹ
thuật điện từ và vi điện từ, kỹ thuật phim ảnh, máy tính điện từ, kỹ thuật quang học,... Để
đảm bảo chất lượng của sản phẩm, máy móc, thiết bị làm việc bình thường cần có
những u cầu nghiêm ngặt về các điều kiện và thông số của khơng khí như thành phần
độ ẩm, nhiệt độ, độ chứa bụi và các loại hoá chất độc hại khác.... Ví dụ như trong ngành
cơng nghiệp kỹ thuật điện thì để sản xuất được dụng cụ điện ần khống chế nhiệt độ tương
khoảng từ 20°C đến 22°C, độ ẩm từ 50 đến 60%.
Trong ngành cơ khi, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học, độ trong sạch và
ổn định của nhiệt độ và độ ẩm là điều kiên quyết định cho chất lượng, độ chính xác của
sản phẩm. Nếu các linh kiện, chi tiết của máy đo, kính quang học được chế tạo trong điều
kiện nhiệt độ và độ ẩm không ổn định làm cho độ co dăn khác nhau về kích thước của chi
tíết sẽ làm giảm độ chính xác của máy móc. Bụi thâm nhập vào bên trong máy sẽ làm
tăng độ mài mòn giữa các chi tiết dụng cụ gây hư hỏng, chất lượng giảm sút rõ rệt.
Trong cơng nghiệp sợi và dột, điều hồ khơng khi có ý nghĩa quan trọng. Khi độ ẩm
khơng khí cao, độ dính kết, ma sát giữa các sợi bơng sẽ lớn và q trình kéo sợi sẽ khó
khăn, ngược lại độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sợi dễ bị đứt năng suất kéo sợi sẽ bị giảm.
Đặc biệt trong công nghiệp chế biến thực phấm,đa số các q trình chế biến, bảo
quản địi hỏi có mơi trường khơng khí thích hợp để đảm bảo chất lượng tốt. Nếu độ ẩm
quá thấp sẽ làm cho sản phẩm khô hanh, giảm khối lượng và chất lượng sản phẩm.

Ngược lại độ ẩm quả cao cơng với nhiệt độ cao thì đó là mơi trường tốt cho vi sinh vật
phát triển làm giảm chất lượng sản phẩm hoặc phân huỷ sản phẩm. Bên cạnh đó lượng
nhiệt và hơi ấm tỏa ra bên trong phân xưởng tương đối lớn, thường xảy ra hiện tượng
đọng sương trên bề mặt kết cấu bao che hoặc bề mật thiết bị, máy móc gây mất vệ sinh
tạo điều kiện cho vi khuẩn, vi sinh vật phát triển. Tất cả các vấn đề bất lợi đó đến có thể
giải quyết bằng điều hồ khơng khí.
Trong cơng nghiệp chế biến và sản xuất chè, quá trình vo chè, ủ lên men thì điều
hịa khơng khí có tác dụng làm cho chất dinh dưỡng trong lá chè tiếp xúc với khơng khí
và oxy hố kết hợp với các q trình biến đổi sinh hố khác tạo ra các axit amin, giữ màu
22


sắc và hương vị thơm ngon của chè. Các quá trình này địi hỏi phải được tiến hành ở điều
kiện mát mẻ và độ ẩm thích hợp.
Các thơng số của môi trường không khi trong các nhà máy sản xuất phim, giấy ảnh
cũng cần được duy trì ở mức nhất đình và chặt chẽ bằng hệ thống điều hồ khơng khi.
Bụi rất dễ bám vào bề mặt phím, giấy ảnh làm giảm chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ cao
mong phân xưởng làm nóng chảy lớp thuốc ảnh phủ trên bề mặt phím. Ngược laị độ ẩm
cao làm cho sản phẩm dính bết vào nhau.
Ngồi ra điều hồ khơng khi cịn tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của
bơm nhiệt, một loại máy lạnh dùng để sưởi ấm vào mùa đông. Bơm nhiệt thực ra là một
máy lạnh với khác biệt là ở mục đích sử dụng. Gọi là máy lạnh khi người ta sử dụng hiệu
ứng lạnh Ở thiết bị bay hơi còn gọi là bơm nhiệt khi sử dụng nguồn nhiệt lấy từ thiết bị
ngưng tụ. Ở các nước tiên tiến, các chuồng trại chăn nuôi của công nghiệp sản xuất thịt
sữa được điều hồ khơng khí đề có thể đạt được tốc độ tăng trọng cao nhất, vì gia súc và
gia cầm cần có khoảng nhiệt độ, độ ẩm thích hợp để tăng trọng và phát triển. Ngồi
khoảng nhiệt độ và độ ẩm đó, q trình phát triển và tăng trong giảm xuống và nếu vượt
qua giới bạn nhất đình chúng có thể bị sút cân hoặc bệnh tật.
Với thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng thì điều hịa mang một tầm quan trọng
trong cả đời sống và sản xuất. Chúng đi song song và phát triển một cách thích hợp nhất

với điều kiện sống hiện tại và tương lai.
1.3. Một số điều hịa khơng khí phổ biến
1.3.1. Hệ thống điều hịa khơng khí Water Chiller.
Hệ thống điều hịa khơng khí kiểu làm lạnh bằng nước là hệ thống trong đó cụm máy
lạnh khơng trực tiếp xử lý khơng khí mà làm lạnh nước đến khoảng 7°C. Sau đó nước
được dẫn theo đường ống có bọc cách nhiệt đến các dàn trao đổi nhiệt gọi là các FCU và
AHU để xử lý nhiệt ẩm không khí. Như vậy trong hệ thống này nước sử dụng làm chất
tải lạnh.Hệ thống gồm các thiết bị chính sau :
-

Cụm máy lạnh Chiller.

23


-

Tháp giải nhiệt (đối với máy chiller giải nhiệt bằng nước) hoặc dàn nóng (đối với

chiller giải nhiệt bằng gió).
-

Bơm nước giải nhiệt.

-

Bơm nước lạnh tuần hồn.

-

Bình giãn nở và cấp nước bổ sung.

-

Hệ thống xử lý nước.

-

Các dàn lạnh FCU và AHU

Hình 2.1. Hệ thống máy lạnh Chiller giải nhiệt bằng nước
Nguồn: Hình ảnh được chụp thực tế từ thực tập

a, Cụm Chiller:
Cụm máy lạnh Chiller là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống điều hoà kiểu làm
lạnh bằng nước. Nó được sử dụng để làm lạnh chất lỏng, trong điều hồ khơng khí sử
24


dụng để làm lạnh nước tới khoảng 7°C.Ở đây nước đóng vai trị là chất tải lạnh. Cụm
Chiller là một hệ thống lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh tại nhà máy nhà chế tạo, với các
thiết bị sau :
- Máy nén : Có rất nhiều dạng, nhưng phổ biến là loại trục vít, máy nén kín, máy
nén pittơng nửa kín.
- Thiết bị ngưng tụ : Tuỳ thuộc vào hình thức giải nhiệt mà thiết bị ngưng tụ là bình
ngưng hay dàn ngưng. Khi giải nhiệt bằng nước thì sử dụng bình ngưng, khi giải nhiệt
bằng gió sử dụng dàn ngưng. Nếu giải nhiệt bằng nước thì hệ thống có thêm tháp giải
nhiệt và bơm nước giải nhiệt. Trên thực tế nước ta, thường hay sử dụng máy giải nhiệt
bằng nước vì hiệu quả cao và ổn định hơn.
- Bình bay hơi : Bình bay hơi thường sử dụng là bình bay hơi ống đồng có cánh.

Mơi chất lạnh sơi ngồi ống, nước chuyển động trong ống. Bình bay hơi được bọc các
nhiệt và duy trì nhiệt độ khơng được q dưới 7°C nhằm ngăn ngừa nước đóng băng gây
nổ vỡ bình. Cơng dụng bình bay hơi là làm lạnh nước.
- Tủ điện điều khiển.
b, Dàn lạnh FCU
FCU ( Fan coil Unit) là dàn trao đổi nhiệt ống đồng cánh nhôm và quạt gió. Nước
chuyển động trong ống, khơng khí chuyển động ngang qua cụm ống trao đổi nhiệt, ở đó
khơng khí được trao đổi nhiệt ẩm, sau đó thổi trực tiếp hoặc qua một hệ thống kênh gió
vào phịng. Quạt FCU là quạt lồng sóc dẫn động trực tiếp.
c, Dàn lạnh AHU
AHU được viết tắt từ chữ tiếng Anh Air Handling Unit. Tương tự FCU, AHU thực
chất là dàn trao đổi nhiệt. Nước lạnh chuyển động bên trong cụm ống trao đổi nhiệt,
khơng khí chuyển động ngang qua bên ngồi, làm lạnh và được quạt thổi theo hệ thống
kênh gió tới các phòng. Quạt AHU thường là quạt ly tâm dẫn động bằng đai. AHU có 2
dạng : Loại đặt nằm ngang và đặt thẳng đứng. Tuỳ thuộc vào vị trí lắp đặt mà ta có thể
chọn loại thích hợp. Khi đặt nền, chọn loại đặt đứng, khi gá lắp lên trần, chọn loại nằm
ngang.
25