Tài liệu Tính toán và thiết kế hệ thống điều hòa không khí vrv cho công trình nha trang palace hotel

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ -  - LÊ NGỌC MINH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VRV CHO CÔNG TRÌNH NHA TRANG PALACE HOTEL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (CHUYÊN NGÀNH: NHIỆT LẠNH) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS. TRẦN DANH GIANG Nha Trang, tháng 6 Năm 2014 i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án này là hoàn toàn do em tự lập tính toán và thiết kế dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Trần Danh Giang, sự giúp đỡ của các Thầy cô trong bộ môn Công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh và một số cán bộ kỹ thuật của Công ty Cổ Phần KT-XD-TM Việt Can, nơi em thực tập. Trong đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được liệt kê trong mục Tài liệu tham khảo, và bản vẽ thi công xây dựng của công trình ngoài ra không có tài liệu nào khác. Em xin cam đoan những điều trên là hoàn toàn chính xác, nếu sai em xin chịu trách nhiệm. Sinh viên thực hiện Lê Ngọc Minh ii LỜI CẢM ƠN Sau bốn năm học tại trường Đại học Nha Trang, đến nay em đang ở trong giai đoạn cuối của chương trình đào tạo tại nhà trường và hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học. Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng quý giá từ ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí đã tạo điều kiện hết sức thuận lợi, cùng sự chỉ bảo, sẵn sàng giúp đỡ của các Thầy Cô trong bộ môn Kỹ thuật Nhiệt-Lạnh. Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí cùng toàn thể các Thầy, Cô giáo đã tham gia giảng dạy em trong suốt bốn năm qua. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, lời biết ơn sâu sắc tới Thầy Trần Danh Giang đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Em xin gửi lời cảm ơn tới Cha, Mẹ, các Anh, Chị, và tất cả những người bạn đã giúp đỡ em trong suốt chặng đường học tập củng như suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp, đã cho em động lực để hoàn thành khoá học và đề tài tốt nghiệp của mình. Em xin chân thành cảm ơn ! iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .....................................................................................................i LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................ii MỤC LỤC ............................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... vi DANH MỤC BẢNG .............................................................................................vii DANH MỤC HÌNH ............................................................................................... ix MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................... 2 1.1. Khái quát về điều hòa không khí. .................................................................. 2 1.2. Sự hình thành và phát triển ............................................................................ 2 1.3. Lịch sử ra đời và phát triển điều hòa không khí tại Việt Nam. ....................... 3 1.4. Mục đích ý nghĩa của điều hoà không khí. .................................................... 3 CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ............................................................................................................... 4 2.1. Phân tích đặc điểm các hệ thống điều hòa không khí hiện nay....................... 4 2.1.1. Hệ thống điều hòa cục bộ ........................................................................ 4 2.1.2. Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn ................................................................. 6 2.1.3. Hệ thống điều hòa không khí trung tâm Chiller ....................................... 8 2.2. Phân tích đặc điểm công trình công trình. ................................................... 11 2.2.1. Phân tích đặc điểm công trình................................................................ 11 2.2.2. Lựa chọn phương án thiết kế ................................................................. 14 2.3. Chọn các thông số thiết kế cho hệ thống điều hòa không khí ...................... 17 2.3.1. Các thông số thiết kế trong nhà ............................................................. 17 2.3.2. Thông số thiết kế của môi trường bên ngoài........................................... 18 CHƯƠNG 3. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT VÀ TÍNH CHỌN MÁY MÓC THIẾT BỊ .............................................................................................................. 21 3.1. Phương pháp tính toán và thiết kế được lựa chọn ........................................ 21 iv 3.1.1. Tính nhiệt tải công trình theo phương pháp Carrier ............................... 21 3.1.2. Chọn máy và các thiết bị điều hòa không khí......................................... 22 3.1.3. Chọn phương pháp thiết kế hệ thống đường ống gió cấp, gió thải và thông gió ......................................................................................................... 23 3.2. Tính toán nhiệt thải cho công trình điều hòa không khí ............................... 24 3.2.1. Tính tổn thất do bức xạ qua kính Q11 ..................................................... 24 3.2.2. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q2 ...................................................... 31 3.2.3. Nhiệt tỏa ra do máy móc thiết bị Q3...................................................... 38 3.2.4. Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q4 ....................................................... 40 3.2.5. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN............................................. 41 3.2.6. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt mang vào Q5 ............................................... 42 3.2.7. Các nguồn nhiệt khác ............................................................................ 43 3.2.8. Tính toán phụ tải chọn thiết bị ............................................................... 43 3.3. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí ......................................... 43 3.3.1. Thành lập sơ đồ điều hòa không khí ...................................................... 43 3.3.2. Tính toán sơ đồ điều hòa không khí ....................................................... 46 3.4. Chọn máy và thiết bị lạnh........................................................................... 50 3.4.1. Chọn máy .............................................................................................. 50 3.4.2. Chọn thiết bị lạnh .................................................................................. 51 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GIÓ CẤP, GIÓ THẢI VÀ THÔNG GIÓ .................................................................................................. 57 4.1. Hệ thống đường ống thông gió .................................................................... 57 4.2. Tính toán đường ống gió cấp ....................................................................... 57 4.3. Tính toán đường ống gió tươi ...................................................................... 60 4.3.1. Tốc độ không khí đi trong ống............................................................... 60 4.3.2. Tính tiết diên đường ống ....................................................................... 61 4.3.3. Tính tổn thất áp suất trên đường ống ..................................................... 64 4.3.4. Chọn quạt .............................................................................................. 69 4.4. Tính toán đường ống gió thải nhà vệ sinh .................................................... 72 v 4.4.1. Tính tiết diên đường ống ....................................................................... 72 4.4.2. Tính tổn thất áp suất trên đường ống ..................................................... 75 4.4.3. Chọn quạt hút ........................................................................................ 77 4.5. Tính thông gió cho tầng hầm ....................................................................... 78 4.5.1. Tính tiết diên đường ống ....................................................................... 78 4.5.2. Tính tổn thất áp suất trên đường ống và chọn quạt................................. 80 4.6. Tính toán tăng áp cầu thang......................................................................... 83 4.6.1. Tính toán tăng áp cầu thang phía Nam tòa nhà ...................................... 85 4.6.2. Tính chọn kích thước miện thổi ............................................................. 85 4.6.3. Chọn quạt hút ........................................................................................ 86 4.6.4. Tính kích thước đường ống ................................................................... 87 CHƯƠNG 5. CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ............. 88 5.1. Hệ thống điện động lực ............................................................................... 95 5.2. Hệ thống điện điều khiển ........................................................................... 95 KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 100 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam. ĐHKK: Điều Hòa Không Khí. VRV: Hệ thống thay đổi lưu lượng môi chất lạnh (Variable Refrigerant Volume). CAV: Hệ thống ống gió lưu lượng không đổi (Constant Air volume). VAV: Hệ thống ống gió lưu lượng thay đổi (Variable Air Volume). VCD: Bộ điều chỉnh lưu lượng (Volume control Damper). FCU: Fan Coil Unit. AHU: Air Handling Unit. VSD: Bộ biến tần thay đổi tốc độ theo tín hiệu chênh áp. SAG: Miệng gió 01 nang (Single Air Grille). DAG: Miệng gió 02 nang (Double Air Grille). EAG: Miệng gió sọt trứng (Egg Air Grille). CSL: Công suất lạnh. vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Tổ chức bên trong công trình. ............................................................... 12 Bảng 2.2. So sánh hai hệ thống điều hòa không khí VRV và Chiller...................... 14 Bảng 2.3. Thông số vi khí hậu thích ứng với các trạng thái lao động. ................... 17 Bảng 2.4. Gió tươi và hệ số thay đổi không khí..................................................... 18 Bảng 2.5. Độ ồn cho phép theo tiêu chuẩn Đức .................................................... 18 Bảng 2.6. Các thông số thiết kế ngoài nhà theo điều hòa cấp III .......................... 19 Bảng 2.7. Thông số thiết kế trong và ngoài nhà. ................................................... 20 Bảng 3.1. Nhiệt bức xạ qua kính lớn nhất của các hướng ..................................... 25 Bảng 3.2. Các thông số của kính........................................................................... 26 Bảng 3.3. Các thông số của màn che. ................................................................... 26 Bảng 3.4. Thông số diện tích kính tầng 10 ............................................................ 27 Bảng 3.5. Bức xạ mặt trời theo 2 hướng khác nhau vào phòng 10-01. .................. 29 Bảng 3.6. Thông số vật liệu xây tường .................................................................. 35 Bảng 3.7. Các loại dàn lạnh được sử dụng ........................................................... 50 Bảng 3.8. Chi tiết các dàn nóng được chọn .......................................................... 51 Bảng 3.9. REFNET cho đường ống rẽ nhánh đầu tiên. ......................................... 52 Bảng 3.10. REFNET cho đường ống nhánh .......................................................... 52 Bảng 3.11. Kích cỡ ống đồng kết nối giữa bộ chia gas dàn lạnh. .......................... 53 Bảng 3.12. Kích cỡ ống đồng giữa các bộ chia gas. ............................................. 53 Bảng 3.13. Kích cỡ ống đồng kết nối với dàn nóng ............................................... 54 Bảng 3.14. Kích cỡ ống nước ngưng theo phương nằm ngang ............................. 55 Bảng 3.15. Kích cỡ ống nước ngưng theo phương thẳng đứng.............................. 56 Bảng 4.1. Kích thước đường ống gió nhà hàng âu 200 chỗ.................................... 60 Bảng 4.2. Kích thước của đường ống cấp gió tươi tầng 12 .................................... 64 Bảng 4.3. Tổn thất cục bộ trên đường ống gió tươi tầng 12 ................................... 68 Bảng 4.4. Kích thước của đường ống gió thải tầng 12. .......................................... 75 Bảng 4.5. Kích thước ống gió thải tầng hầm .......................................................... 79 viii Bảng 4.6. Tổn thất áp suất qua co 90o trên đường ống gió thải tầng hầm .............. 81 Bảng 4.7. Tổn thất áp suất qua côn giảm trên đường ống gió thải tầng hầm ......... 82 ix DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Máy điều hòa cửa sổ ............................................................................... 4 Hình 2.2. Máy điều hòa 2 cụm ................................................................................ 5 Hình 2.3. Máy điều hòa nhiều cụm ......................................................................... 5 Hình 2.4. Máy làm lạnh nước Water Chiller ........................................................... 8 Hình 2.5. Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió của hãng HITACHI .......................... 10 Hình 2.6. Phối cảnh công trình Nha Trang Palace Hotel...................................... 11 Hình 2.7. Nhiệt độ được chọn theo các cấp điều hòa ........................................... 19 Hình 3.1. Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo Carrier ...................... 22 Hình 3.2. Kết cấu xây dựng của mái ..................................................................... 32 Hình 3.3. Hình vẽ kết cấu của tường ..................................................................... 35 Hình 3.4. Nguyên lý sơ đồ tuần hoàn 1 cấp........................................................... 44 Hình 3.5. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp biểu diễn trên ẩm đồ ...................... 45 Hình 3.6. Phần mềm chọn bộ chia ga và kích thước ống đồng. ............................. 54 Hình 4.1. Sơ đồ đường ống dẫn gió lạnh từ dàn lạnh tới các miệng thổi ............... 58 Hình 4.2. Sơ đồ cấp gió tươi cho các dàn lạnh tầng 12. ......................................... 61 Hình 4.3. Tê 900..................................................................................................... 66 Hình 4.4. Loại côn giảm. ....................................................................................... 67 Hình 4.5. Co 900 tiết diện hình chữ nhật ............................................................... 68 Hình 4.6. Đồ thị đặc tính của quạt. ........................................................................ 69 Hình 4.7. Sơ đồ ống gió thải tầng 12. ................................................................... 73 Hình 4.8. Hệ thống gió thải tầng hầm .................................................................... 78 Hình 5.1. Phân phối hệ thống điện động lực theo sơ đồ hình tia ............................ 89 Hình 5.2. Phân phối hệ thống điện động lực theo sơ đồ dạng trục chính ............... 90 Hình 5.3. Bộ điều khiển từ xa có dây ..................................................................... 95 Hình 5.4. Hệ thống quản lý thông minh Intelligent Manager III ............................ 96 Hình 5.5. Bộ DAM602B51 ..................................................................................... 97 1 LỜI NÓI ĐẦU Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, cũng như sự biến đổi khí hậu hiện nay, điều hòa không khí đã trở thành một trong những lĩnh vực đang được quan tâm, đầu tư và phát triển. Điều hòa không khí không thể thiếu trong các ngành như: công nghệ chế biến thủy sản, y tế, dệt may, công nghệ sinh học,…khách sạn, siêu thị, các dịch vụ du lịch, văn hóa, thể thao, nó đã trở nên quen thuộc trong đời sống của con người. Do đặc điểm khí hậu nóng ẩm như ở nước ta, thì việc áp dụng kỹ thuật điều hòa không khí vào phục vụ sản xuất và đời sống ở nước ta là hết sức quan trọng trong xu thế hội nhập hiện nay. Từ những lý do nêu trên, người kỹ sư nhiệt lạnh phải chú ý và quan tâm hàng đầu đến công việc tính toán và thiết kế một hệ thống điều hoà không khí để làm sao đáp ứng được những yêu cầu của người sử dụng, cũng như yêu cầu kỹ thuật, và phải có hiệu quả kinh tế cao trong quá trình vận hành hệ thống. Sau thời gian đi thực tế tại một số công trình điều hòa không khí ở thành phố Nha Trang kết hợp vận dụng những kiến thức đã được học trên trường từ Thầy Cô, bạn bè ... Em đã được giao nhiệm vụ là: “Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho công trình Nha Trang PALACE Hotel, số 09-Yersin-Tp. Nha Trang, Khánh Hòa.” Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên bản thân em còn thiếu kinh nghiệm, còn hạn chế về chuyên môn và kiến thức thực tế nên trong quá trình hoàn thành đồ án không thể tránh khỏi sự thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự góp ý của quý thầy cô và bạn bè, để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh, đặc biệt là thầy Trần Danh Giang đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian vừa qua. Sinh viên thực hiện Lê Ngọc Minh 2 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ. 1.1. Khái niệm hệ thống điều hòa không khí. Điều hòa không khí là quá trình xử lý không khí trong đó các thông số về nhiệt độ, độ ẩm tương đối, sự tuần hoàn, lưu thông, phân phối không khí, độ sạch bụi cũng như các tạp chất hóa học, tiếng ồn…. được điều chỉnh trong phạm vi cho trước theo yêu cầu của không gian cần điều hòa mà không phụ thuộc vào các điều kiện thời tiết đang diễn ra ở bên ngoài không gian đó. 1.2. Sự hình thành và phát triển. Để cân bằng, điều chỉnh không khí trong môi trường sống, từ xa xưa con người đã biết sử dụng các biện pháp để tác động vào nó như: đốt lửa sưởi ấm mùa đông, dùng quạt gió để làm mát, hay tìm các hang động mát mẻ, ấm cúng để ở…Tuy nhiên vẫn chưa hề có khái niệm và hiểu biết về thông gió và điều hòa không khí. Mãi đến năm 1845, một Bác sĩ người Mỹ tên John Gorrie đã chế tạo ra máy nén khí đầu tiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông. Chính sự kiện này đã làm ông nổi tiếng và đi vào lịch sử của ngành kỹ thuật điều hòa không khí. Từ đó khái niệm về điều hòa không khí được hình thành và ngày càng nhiều công trình nghiên cứu, tìm hiểu về điều hòa không khí và ứng dụng của nó trong đời sống. Bởi vậy ngành kỹ thuật điều hòa không khí ngày càng được hoàn thiện và phát triển mạnh mẽ cho đến ngày nay nó đã trở thành một bộ phận không thể thiếu đối với cuộc sống con người. Sự có mặt của điều hòa không khí và chất lượng của nó đã trở thành một tiêu chí để đánh giá mức độ hiện đại và chất lượng của một công trình cũng như của cuộc sống ngày nay. 3 1.3. Lịch sử phát triển ở Việt Nam. Cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước trong khoảng trên 10 năm nay, ở các thành phố lớn phát triển lên hàng loạt các cao ốc, nhà hàng, khách sạn, các rạp chiếu phim, các biệt thự sang trọng, nhu cầu tiện nghi của con người ở thành phố tăng cao, đặc biệt ở các thành phố phía Nam, ngành điều hòa không khí đã bắt đầu có vị trí quan trọng và có nhiều hứa hẹn cho tương lai ở các thành phố phía Nam. Điều đáng lưu ý nhất là sự phát triển mạnh mẽ của ngành điều hòa không khí tại thành phố Hồ Chí Minh, hầu như khá nhiều máy điều hòa không khí độc lập được trang bị ở các khu dân cư có mức sống trung bình trở lên. Các hệ thống điều hòa không khí trung tâm hầu như đã chiếm lĩnh tất cả các cao ốc văn phòng, nhà hàng khách sạn, nhà hát... Sự chiếm lĩnh của ngành điều hòa không khí minh chứng một hiện tại rõ ràng vị trí quan trọng của ngành điều hòa không khí trong sinh hoạt và mọi hoạt động, cho thấy ngành lạnh ở Việt Nam đang ngày càng phát triển mạnh mẽ phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng. 1.4. Mục đích - ý nghĩa của điều hòa không khí. Điều hòa không khí là ngành kỹ thuật có khả năng tạo ra trong không gian điều hòa một môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với sự thích nghi của cơ thể con người trong từng điều kiện sinh hoạt làm việc cụ thể khác nhau, tạo ra cảm giác thỏa mái sảng khoái cho con người. Kỹ thuật điều hòa không khí không chỉ là một công cụ đắc lực phục vụ cho nhu cầu thiết yếu cuộc sống của con người mà nó còn có mặt trong mọi lĩnh vực kinh tế. Tuy nhiên, vốn đầu tư và chi phí vận hành một hệ thống điều hòa là không nhỏ. Và để đảm bảo tính kỹ thuật, tính kinh tế, thì nhiệm vụ đạt ra đối với người Kỹ sư thiết kế là phải tính toán chính xác tải nhiệt, chọn được phương án thiết kế hợp lý vừa đảm bảo đáp ứng được tuổi thọ, các thông số yêu cầu, vừa tiết kiệm được vốn đầu tư ban đầu mà lại vận hành đơn giản và tiết kiệm năng lượng. 4 Chương 2. KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH CẦN ĐIỀU HÒA, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. 2.1. Phân tích đặc điểm các hệ thống điều hòa không khí hiện nay. 2.1.1. Hệ thống điều hòa cục bộ. 2.1.1.1. Máy điều hoà cửa sổ. Máy điều hoà cửa sổ là loại máy điều hoà không khí nhỏ nhất cả về năng suất lạnh và kích thước cũng như khối lượng. Toàn bộ các thiết bị chính như máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển, điều chỉnh tự động, phin lọc gió, khử mùi của gió tươi cũng như các thiết bị phụ khác được lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ. Năng suất lạnh dưới 24000 Btu/h và thường chia ra 5 loại 6, 9, 12, 18 và 24 ngàn Btu/h. Máy được lắp đặt ngay trên tường ngăn cách giữa không gian cần điều hòa và bên ngoài. Máy điều hòa cửa sổ thường được chế tạo có hình dạng như hình 2.1. Hình 2.1. Máy điều hòa cửa sổ 5 2.1.1.2. Máy điều hoà tách. a. Máy điều hoà hai cụm. Máy điều hoà hai cụm là loại máy có một dàn nóng và một dàn lạnh. Cụm dàn lạnh được đặt ở trong nhà bao gồm dàn lạnh, bảng mạch điều khiển và quạt. Cụm dàn nóng được đặt ở ngoài trời bao gồm máy nén, và quạt giải nhiệt. Hai cụm được nối với nhau bằng các đường ống gas đi và về. Máy điều hòa hai cụm được thể hiện trên hình 2.2. Hình 2.2. Máy điều hòa 2 cụm b. Máy điều hoà nhiều cụm. Máy điều hoà nhiều cụm là máy điều hoà có một dàn nóng với nhiều dàn lạnh bố trí cho các phòng khác nhau. Các loại dàn lạnh cho máy điều hoà nhiều cụm rất đa dạng, từ loại treo tường truyền thống đến loại treo trần, treo trên sàn, giấu trần có hoặc không có ống gió, năng suất lạnh của các dàn lạnh thông thường từ 2,5 đến 6 thậm chí 7 kW. Hệ thống điều hòa nhiều cụm được thể hiện trên hình 2.3. Hình 2.3. Máy điều hòa nhiều cụm 6 2.1.2. Hệ thống điều hoà (tổ hợp) gọn. 2.1.2.1. Máy điều hoà hai cụm không ống gió. Máy điều hoà hai cụm không ống gió là máy điều hoà không khí không được phép lắp thêm ống gió vì quạt dàn bay hơi có cột áp nhỏ. Có thể nói, nhiều máy điều hoà hai cụm của hệ thống điều hoà gọn và của hệ thống điều hoà cục bộ chỉ khác nhau về cỡ máy hay năng suất lạnh, do đó kết cấu của cụm dàn nóng và dàn lạnh đôi khi cũng có nhiều kiểu dáng hơn. Máy điều hoà kiểu tủ thường sử dụng cho các hội trường, nhà khách, nhà hàng, văn phòng tương đối rộng. Dàn bay hơi với quạt gió thổi tự do, không có ống gió, năng suất lạnh đến 14 kW hay 48000 Btu/h. 2.1.2.2. Máy điều hoà hai cụm có ống gió. Máy điều hoà hai cụm có ống gió thường được gọi là máy điều hoà hai cụm thương nghiệp, năng suất lạnh từ 36000 đến 240000 Btu/h. Dàn lạnh được bố trí quạt ly tâm cột áp cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong phòng rộng hoặc đưa gió đi xa phân phối cho nhiều phòng khác nhau. 2.1.2.3. Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa. Đại bộ phận các máy điều hoà tách có máy nén bố trí chung với cụm dàn nóng. Nhưng trong một số trường hợp, máy nén lại nằm trong cụm dàn lạnh. Trường hợp này người ta gọi là máy điều hoà có dàn ngưng đặt xa. Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa cũng có chung các ưu nhược điểm của máy điều hoà tách. Tuy nhiên do đặc điểm máy nén bố trí ở cụm dàn lạnh nên độ ồn trong nhà cao. Chính vì lý do đó, máy điều hoà dàn ngưng đặt xa không thích hợp cho điều hoà tiện nghi. Chỉ nên sử dụng loại máy này cho điều hoà công nghệ hoặc thương nghiệp trong các phân xưởng hoặc cửa hàng, những nơi chấp nhận được tiếng ồn của nó. 2.1.2.4. Máy điều hoà lắp mái. Máy điều hoà lắp mái là máy điều hoà nguyên cụm có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng trong thương nghiệp và công nghiệp. Cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn liền với nhau thành một khối duy nhất. 7 Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao, máy được bố trí ống phân phối gió lạnh và ống gió hồi có thể dẫn gió đi xa. Ngoài khả năng lắp đặt máy trên mái bằng của phòng điều hoà còn có khả năng lắp máy ở ban công hoặc mái hiên hoặc giá chìa sau đó bố trí đường ống gió cấp và gió hồi hợp lý và đúng kỹ thuật, mỹ thuật là được. Các máy điều hoà lắp mái có giá thành thấp, vận hành đơn giản, độ bền cao, nhưng chạy hơi ồn. Các đoạn ống gió lộ thiên cần được bọc kim loại chống mưa nắng để giảm tổn thất nhiệt và bảo đảm tuổi thọ của máy. 2.1.2.5. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước. Do bình ngưng giải nhiệt nước rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thể tích lắp đặt lớn như bình ngưng giải nhiệt gió nên thường được bố trí cùng với máy nén và dàn bay hơi thành một tổ hợp hoàn chỉnh dạng tủ. Phía trên dàn bay hơi là quạt ly tâm, do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường đi kèm tháp giải nhiệt và bơm nước. Một số ưu điểm: - Độ tin cậy cao, giá thành rẻ, gọn nhẹ, tuổi thọ và mức độ tự động cao. - Lắp đặt nhanh chóng, vận hành kinh tế trong điều kiện tải thay đổi. - Có cửa lấy gió tươi, bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất, các nhà hàng, siêu thị nơi chấp nhận độ ồn cao. 2.1.2.6. Máy điều hoà VRV. Máy điều hòa VRV là loại máy điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất nhờ vào việc sư dụng máy nén biến tần, làm cho hệ số lạnh không những được cải thiện mà còn vượt nhiều hệ máy thông dụng. Đây là loại máy thích hợp cho các tòa nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn. Một số đặc điểm nổi bật của hệ VRV được nêu ra dưới đây: - Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết nối trong mạng điều khiển. - Các máy VRV có dải công suất rộng và hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ 5HP đến 54HP 8 - Không cần thiết phải có máy dự trữ hệ vẫn tiếp tục vận hành trong trường hợp một trong các cụm máy hư hỏng do đó giảm chi phí đầu tư, hệ làm việc ở khoảng nhiệt độ rất rộng. - VRV đã giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén, điều đó được thể hiện là: Cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn dàn lạnh đến 90 m, chiều dài đường ống tương đương tối đa lên đến 190 m, tổng chiều dài đường ống tối đa là 1000 m. Chênh lệch chiều cao giữa các dàn lạnh tối đa là 15 m. 2.1.3. Hệ thống điều hoà trung tâm nước. Hình 2.4. Máy làm lạnh nước Water Chiller Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh từ máy lạnh trung tâm để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU Ưu điểm: - Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài vì nước hoàn toàn không độc hại. - Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất. 9 - Thích hợp cho các toà nhà như các khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiểu kiến trúc, không phá vỡ cảnh quan. - Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng. - Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất hoá chất và mùi, … - Ít phải bảo dưỡng, sửa chữa, … - Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế. - So với hệ thống điều hoà VRV, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát. Nhược điểm: - Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất exergy lớn. - Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU. - Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạp đặc biệt do đọng ẩm vì độ ẩm ở Việt Nam quá cao. - Lắp đặt khó khăn. - Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề. - Cần định kỳ sửa chữa bảo dưỡng máy lạnh và các dàn FCU - Bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điều hoà trung tâm nước là máy làm lạnh nước. 2.1.3.1. Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước (Water Cooled Water Chiller). Máy là một tổ hợp hoàn chỉnh nguyên cụm, căn cứ vào chu trình lạnh có thể phân ra máy làm lạnh nước dùng máy nén cơ, dùng máy nén ejectơ hoặc máy lạnh hấp thụ. Để tiết kiệm nước giải nhiệt người ta sử dụng nước tuần hoàn với bơm và tháp giải nhiệt. Việc lắp nhiều máy nén trong một cụm máy có ưu điểm: - Dễ dàng điều chỉnh năng suất lạnh theo nhiều bậc. - Trường hợp hỏng một máy vẫn có thể cho máy khác hoạt động trong khi tiến hành sửa chữa máy hỏng. 10 - Các máy có thể khởi động từng chiếc tránh dòng khởi động quá lớn. Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước cùng hệ thống bơm thường được bố trí phía dưới tầng hầm hoặc tầng trệt, tháp giải nhiệt đặt trên tầng thượng. 2.1.3.2. Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió (Air Cooled Water Chiller). Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió chỉ khác máy làm lạnh nước giải nhiệt nước ở dàn ngưng làm mát bằng không khí. Do khả năng trao đổi nhiệt của dàn ngưng giải nhiệt gió kém nên diện tích của dàn lớn, cồng kềnh làm cho năng suất lạnh của một tổ máy nhỏ hơn so với máy giải nhiệt nước. Máy nén thường là loại pittông, môi chất là R22, R134a, R407C. Kiểu giải nhiệt gió có ưu điểm là không cần nước làm mát nên giảm được toàn bộ hệ thống nước làm mát như bơm, đường ống và tháp giải nhiệt. Máy đặt trên mái cũng đỡ tốn diện tích sử dụng nhưng vì trao đổi nhiệt ở dàn ngưng kém nên nhiệt độ ngưng tụ cao hơn dẫn đến công nén cao hơn và điện năng tiêu thụ cao hơn cho một đơn vị lạnh so với máy làm mát bằng nước. Máy điều hòa Air Cooled Water Chiller được thể hiện trên hình 2.5. Hình 2.5. Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió của hãng HITACHI.