Tài liệu Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình tòa nhà làm việc đại học đà nẵng tp đà nẵng

i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. Nha Trang, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn ii MUÏC LUÏC Trang DANH MỤC BẢNG ..........................................................................................................VI DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................ VIII DANH MUÏC CHÖÕ VIEÁT TAÉT .......................................................................................... X LỜI CẢM ƠN .....................................................................................................................XI LÔØI NOÙI ÑAÀU ...................................................................................................................... 1 CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN VAØ LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ CHO COÂNG TRÌNH ............................................................................................................. 2 1.1.VAI TROØ VAØ YÙ NGHÓA CUÛA ÑHKK TRONG ÑÔØI SOÁNG & SAÛN XUAÁT ....... 2 1.1.1 Vai troø cuûa ÑHKK ñoái vôùi con ngöôøi ....................................................................... 2 1.1.2 Vai troø cuûa ÑHKK ñoái vôùi saûn xuaát coâng nghieäp .................................................. 3 1.1.3 Vai troø cuûa ÑHKK ñoái vôùi lónh vöïc lòch söû, vaên hoùa, ngheä thuaät ...................... 5 1.2 MOÄT SOÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU HOØA KHOÂNG KHÍ ÑÖÔÏC SÖÛ DUÏNG PHOÅ BIEÁN HIEÄN NAY ........................................................................................................................... 6 1.2.1. Heä thoáng ñieàu hoøa cuïc boä ........................................................................................ 6 1.2.2. Heä thoáng ñieàu hoøa toå hôïp goïn ................................................................................. 8 1.3. GIÔÙI THIEÄU VEÀ COÂNG TRÌNH LAÉP ÑAËT HEÄ THOÁNG ÑIEÀU HOØA KHOÂNG KHÍ ......................................................................................................................................11 1.4 LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ ...................................................................16 1.4.1. Yeâu caàu thieát keá cuûa coâng trình .............................................................................17 1.4.2. Löïa choïn phöông aùn thieát keá .................................................................................17 CHÖÔNG 2: TÍNH CAÂN BAÈNG NHIEÄT AÅM VAØ THAØNH LAÄP SÔ ÑOÀ ÑIEÀU HOØA ..20 2.1. CHOÏN CAÙC THOÂNG SOÁ THIEÁT KEÁ ......................................................................20 iii 2.1.1. Choïn thoâng soá thieát keá ngoaøi nhaø ..........................................................................20 2.1.2. Choïn thoâng soá thieát keá trong nhaø ..........................................................................22 2.2. TÍNH TOAÙN NHIEÄT THÖØA .....................................................................................24 2.2.1. Muïc ñích cuûa vieäc tính toaùn nhieät thöøa cho coâng trình .......................................24 2.2.2. Nhieät xaâm nhaäp qua cöûa kính do böùc xaï maët trôøi, Q11 ........................................25 2.2.3. Nhieät hieän truyeàn qua maùi do böùc xaï vaø do cheânh leäch nhieät ñoä, Q21 ..............35 2.2.4. Nhieät hieän truyeàn qua vaùch, Q22 ............................................................................36 2.2.5. Nhieät hieän truyeàn qua neàn, Q23 ..............................................................................47 2.2.6. Nhieät toûa ra do ñeøn chieáu saùng, Q31 ......................................................................48 2.2.7. Nhieät hieän toûa ra do maùy moùc, Q32 .......................................................................52 2.2.8. Nhieät hieän vaø aån do ngöôøi toûa ra, Q4 ....................................................................56 2.2.9. Nhieät hieän vaø aån do gioù töôi mang vaøo, QhN vaø QaâN ...........................................62 2.2.10. Nhieät hieän vaø aån do gioù loït mang vaøo, Q5h vaø Q5aâ ............................................67 2.2.11. Các nguồn nhiệt khác, Q6............................................................................................................................... 73 2.2.12. Xaùc ñònh phuï taûi laïnh...................................................................................... 73 2.3. THAØNH LAÄP SÔ ÑOÀ ÑIEÀU HOØA KHOÂNG KHÍ............................................... 80 2.3.1. Thaønh laäp sô ñoà ñieàu hoøa khoâng khí................................................................ 80 2.3.2. Sô ñoà tuaàn hoaøn khoâng khí 1 caáp ..........................................................................81 2.3.3. Tính toaùn sô ñoà ñieàu hoøa khoâng khí ......................................................................82 CHÖÔNG 3: TÍNH CHOÏN MAÙY MOÙC THIEÁT BÒ CUÛA HEÄ THOÁNG ÑIEÀU HOØA KHOÂNG KHÍ ........................................................................................................... 114 3.1. MUÏC ÑÍCH CUÛA VIEÄC TÍNH CHOÏN MAÙY MOÙC CHO COÂNG TRÌNH .......114 3.2. CHOÏN DAØN LAÏNH .................................................................................................115 3.3. CHOÏN DAØN NOÙNG .................................................................................................122 3.4. CHOÏN BOÄ CHIA GAS REFNET ...........................................................................125 iv 3.5. CHOÏN ÑÖÔØNG OÁNG DAÃN MOÂI CHAÁT .............................................................127 3.6. HEÄ THOÁNG ÑÖÔØNG NÖÔÙC NGÖNG ................................................................128 CHÖÔNG 4: TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG VAÄN CHUYEÅN VAØ PHAÂN PHOÁI GIOÙ ...130 4.1. MUÏC ÑÍCH CUÛA VIEÄC TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG VAÄN CHUYEÅN VAØ PHAÂN PHOÁI GIOÙ .........................................................................................................................130 4.2. HEÄ THOÁNG VAÄN CHUYEÅN VAØ PHAÂN PHOÁI GIOÙ ...........................................130 4.3. TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG CUNG CAÁP GIOÙ TÖÔI .............................................131 4.5. TÍNH THOÂNG GIOÙ CHO NHAØ VEÄ SINH ............................................................143 4.6. THÔNG GIÓ TẦNG HẦM....................................................................................... 149 4.7. CAÙC THIEÁT BÒ SÖÛ DUÏNG TRONG HEÄ THOÁNG VAÄN CHUYEÅN VAØ PHAÂN PHOÁI GIOÙ .........................................................................................................................153 CHÖÔNG 5: NGUYEÂN LYÙ ÑIEÄN ÑIEÀU KHIEÅN HEÄ THOÁNG ÑIEÀU HOØA KHOÂNG KHÍ ..156 5.1. HEÄ THOÁNG CUNG CAÁP ÑIEÄN .............................................................................156 5.2. HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN .....................................................................................156 5.2.1 Ñieàu khieån trung taâm .............................................................................................156 5.2.2. Ñieàu khieån cho moãi daøn laïnh ...............................................................................157 CHÖÔNG 6: THI COÂNG LAÉP ÑAËT VAØ VAÄN HAØNH BAÛO DÖÔÕNG ....................160 6.1. THI COÂNG LAÉP ÑAËT .............................................................................................160 6.1.1. Laép ñaët heä thoáng ñieän ñieàu hoøa khoâng khí .........................................................160 6.1.2. Laép ñaët daøn noùng, daøn laïnh ..................................................................................161 6.1.3. Laép ñaët heä thoáng ñöôøng oáng daãn khoâng khí .................................................. 162 6.1.4. Laép ñaët heä thoáng ñöôøng oáng thaûi nöôùc ngöng.....................................................164 6.2. KIEÅM TRA VAØ CHAÏY THÖÛ ..................................................................................164 6.2.1. Thöû kín, thöû beàn ....................................................................................................164 6.2.2. Huùt chaân khoâng, naïp gas ......................................................................................165 v 6.2.3. Chaïy thöû .................................................................................................................166 6.3. CÔNG TÁC BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA .........................................................166 KEÁT LUAÄN ......................................................................................................................168 PHUÏ LUÏC .........................................................................................................................169 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO ...............................................................................................177 vi DANH MUÏC BAÛNG Bảng 1.1: Thông số chi tiết các phòng cần trang bị hệ thống ĐHKK................................ 13 Bảng 2.1: Các thông số thiết kế ngoài nhà theo điều hòa cấp III ....................................... 22 Bảng 2.2: Thông số thiết kế trong và ngoài nhà .................................................................. 22 Bảng 2.3: Gió tươi và hệ số thay đổi không khí .................................................................. 23 Bảng 2.4: Tính nhiệt bức xạ tức thời của phòng bộ môn 1................................................. 27 Bảng 2.5: Tính nhiệt bức xạ tức thời của phòng giáo viên ................................................. 29 Bảng 2.6: Tính nhiệt bức xạ tức thời của phòng hội đồng.................................................. 30 Bảng 2.7: Tính nhiệt bức xạ tức thời của phòng phục vụ ................................................... 31 Bảng 2.8: Tính nhiệt bức xạ tức thời của các phòng trong tòa nhà.................................... 32 Bảng 2.9: Tính nhiệt truyền qua tường các phòng trong tòa nhà ....................................... 38 Bảng 2.10: Tính nhiệt truyền qua kính các phòng trong tòa nhà........................................ 42 Bảng 2.11: Tính nhiệt truyền qua tường các phòng trong tòa nhà ..................................... 45 Bảng 2.12: Tính nhiệt do đèn chiếu sáng các phòng trong tòa nhà.................................... 49 Bảng 2.13: Tính nhiệt do máy móc thiết bị các phòng trong tòa nhà ................................ 53 Bảng 2.14: Tính nhiệt hiện và ẩn do người các phòng trong tòa nhà................................. 57 Bảng 2.15: Tính nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào các phòng trong tòa nhà............ 62 Bảng 2.16: Tính nhiệt hiện và ẩn do gió lọt mang vào các phòng trong tòa nhà .............. 68 Bảng 2.17: Tổng phụ tải lạnh tính toán cho các phòng....................................................... 74 Bảng 2.18: Hệ số nhiệt hiện phòng các phòng trong tòa nhà ............................................. 84 Bảng 2.19: Hệ số nhiệt hiện tổng các phòng trong tòa nhà ................................................ 89 Bảng 2.20: Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng các phòng trong tòa nhà ....................................... 94 Bảng 2.21: Nhiệt độ đọng sương các phòng trong tòa nhà............................................... 100 Bảng 2.22: Hiệu nhiệt độ các phòng trong tòa nhà ........................................................... 105 Bảng 2.23: Lưu lượng không khí qua dàn lạnh ................................................................. 109 Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật dàn lành âm trần cassette 4 hướng thổi FXFQ63PVE ...... 117 Bảng 3.2: Danh mục các dàn lạnh sử dụng cho các tầng.................................................. 117 Bảng 3.3: Tính nhiệt bức xạ tức của tầng 1 để chọn dàn nóng......................................... 122 vii Bảng 3.4: Năng suất lạnh dùng để chọn dàn nóng ............................................................ 123 Bảng 3.5. Thông số kỹ thuật của dàn nóng RXQ36PAY1 ............................................... 124 Bảng 3.6: Chi tiết chọn các cụm dàn nóng ........................................................................ 125 Bảng 3.7: Cách chọn bộ chia gas đầu tiên ......................................................................... 126 Bảng 3.8: Cách chọn bộ chia gas sau bộ chia gas đầu tiên ............................................... 126 Bảng 3.9: Cách chọn đường kính ống gas ở giữa các bộ chia gas ................................... 127 Bảng 4.1. Kích thước đường ống gió tươi tầng 3 .............................................................. 134 Bảng 4.2: Chiều dài tương đương ống gió......................................................................... 136 Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật quạt hướng trục ANA380FDW-0,37 ................................ 137 Bảng 4.4: Kích thước ống gió thải tầng 3 ......................................................................... 140 Bảng 4.5: Chiều dài tương đương đường ống gió thải tầng 3.......................................... 141 Bảng 4.6: Thông số kỹ thuật quạt hướng trục WINGTON.............................................. 142 Bảng 4.7: Kích thước ống gió nhà vệ sinh tầng 3 ............................................................ 145 Bảng 4.8: Kích thước ống gió xuyên tầng ........................................................................ 147 Bảng 4.9: Chiều dài tương đương đường ống gió xuyên tầng......................................... 147 Bảng 4.10: Thông số kỹ thuật quạt li tâm KAT 18-13-SC .............................................. 149 Bảng 4.11: Kích thước ống gió thải tầng hầm.................................................................. 151 Bảng 4.12: Chiều dài tương đương đường ống gió thải tầng hầm .................................. 151 Bảng 4.13: Thông số kỹ thuật quạt li tâm Kruger ............................................................ 153 Bảng 6.1: Quá trình nạp khí thử xì ..................................................................................... 165 viii DANH MUÏC HÌNH Hình 2.1:Nhiệt độ được chọn theo các cấp điều hòa.......................................................... 21 Hình 2.2: Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo Carrier ................................. 25 Hình 2.3: Biểu đồ phân bố nhiệt bức xạ vào phòng bộ môn 1 theo thời gian .................. 28 Hình 2.4: Biểu đồ phân bố nhiệt bức xạ vào phòng giáo viên theo thời gian................... 29 Hình 2.5: Biểu đồ phân bố nhiệt bức xạ vào phòng hội đồng theo thời gian .................... 31 Hình 2.6: Biểu đồ phân bố nhiệt bức xạ vào phòng phục vụ theo thời gian..................... 32 Hình 2.7: Kết cấu xây dựng của mái .................................................................................... 36 Hình 2.8:Cấu trúc xây dựng của tường ................................................................................ 37 Hình 2.9: Sơ đồ điều hòa không khí 1 cấp........................................................................... 81 Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa không khí 1 cấp........................................ 82 Hình 2.11: Ẩm đồ điều hòa không khí ................................................................................. 83 Hình 2.12: Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp tại phòng hội đồng ........................................................ 98 Hình 3.1: Dàn lành âm trần cassette 4 hướng thổi ........................................................... 117 Hình 3.2: Biểu đồ phân bố nhiệt bức xạ của cụm tầng 1 theo thời gian ......................... 123 Hình 3.3: Dàn nóng RXQ36PAY1...................................................................................... 125 Hình 3.4: Ống dẫn nước ngưng .......................................................................................... 129 Hình 4.1: Sơ đồ bố trí đường ống gió tươi tầng 3 ............................................................ 132 Hình 4.2 Miệng thổi khuếch tán SAG 250x250 ............................................................... 138 Hình 4.3: Sơ đồ đường ống gió thải tầng ......................................................................... 143 Hình 4.4: Miệng hút gió thải EAG 250x250..................................................................... 143 Hình 4.5: Quạt hút gắn trần BPT của hãng Nedfon .......................................................... 144 Hình 4.6: Sơ đồ đường ống gió hút nhà vệ sinh tầng 3.................................................... 145 Hình 4.7: Sơ đồ nguyên lý đường ống gió xuyên tầng .................................................... 146 Hình 4.8: Sơ đồ bố trí đường ống gió tầng hầm ................................................................ 150 Hình 4.9 Miệng hút EAG 750x200 ................................................................................... 153 Hình 4.10: Chớp gió ............................................................................................................ 153 Hình 4.11: Phin lọc............................................................................................................. 154 ix Hình 4.12: Van gió điều khiển bằng tay ........................................................................... 154 Hình 4.13. Bộ điều chỉnh lưu lượng bằng tay................................................................... 154 Hình 4.14. Ống mềm .......................................................................................................... 154 Hình 4.15. Một số loại miệng thổi, miệng hút.................................................................. 155 Hình 5.1 Sơ đồ đấu điện.................................................................................................... 156 Hình 6.1. Treo dây điện....................................................................................................... 160 Hình 6.2. Chi tiết lắp đặt dàn nóng.................................................................................... 161 Hình 6.3. Chi tiết lắp đặt dàn lạnh..................................................................................... 162 Hình 6.4. Chi tiết cách nhiệt ống gió.................................................................................. 163 Hình 6.5. Chi tiết treo ống gió ............................................................................................ 163 Hình 6.6. Chi tiết lắp đặt quạt hướng trục......................................................................... 164 Hình 6.7. Chi tiết treo ống dẫn nước ngưng ..................................................................... 164 x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT - ĐHKK: Điều hoà không khí - QCVN: Quy chuẩn Việt Nam - TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam - BXD: Bộ xây dựng - VRV: Variable Refrigerant Volume - BMS: Buiding Management System (Hệ thống điều khiển trung tâm tòa nhà) - VCD: Volume Control Damper (Bộ điều chỉnh lưu lượng) - FD: Fire Damper (Van chặn lửa) - EAG: Exhaust Air Grille ( Miệng hút gió thải) - SAG: Supply Air Grille ( Miệng cấp gió tươi) xi Lời cảm ơn Sau 4 năm học tại trường Đại học Nha Trang, đến nay tôi đang ở trong giai đoạn kết thúc chương trình đào tạo tại nhà trường và hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học. Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, tôi đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các thầy cô trong bộ môn Kỹ Thuật Lạnh. Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, ban chủ nhiệm Khoa Chế Biến cùng toàn thể các thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy tôi trong suốt 4 năm qua. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, lời biết ơn sâu sắc tới thầy Th.S Nguyễn Trọng Bách đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, cung cấp tài liệu giáo trình, đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn. Nha Trang, tháng 06 năm 2011 Sinh viên Ngô Văn Huy 1 Lời nói đầu Điều hòa không khí có vai trò rất quan trọng trong đời sống và sản xuất, nhằm mục đích tạo ra môi trường không khí có các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch… phù hợp với điều kiện của con người. Điều hòa không khí cũng là công cụ hỗ trợ đắc lực cho nhiều quá trình công nghệ khác nhau. Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, ngành kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí nói riêng cũng đã và đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt trong những năm gần đây nó ngày càng trở lên đặc biệt quan trọng và thậm chí là không thể thiếu trong các ngành khoa học kỹ thuật công nghệ cao, trong sản xuất như: công nghệ chế biến thủy sản, y tế, điện tử, dệt may, công nghệ sinh học, cơ khí chính xác…Ngoài ra điều hòa không khí là không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng…nơi mà nhu cầu về điều kiện tiện nghi của con người ngày càng được nâng cao. Với đặc điểm khí hậu nóng ẩm như ở nước ta, điều hòa không khí có ý nghĩa quan trọng với đời sống và sản xuất. Do đó việc tạo ra một môi trường thích hợp theo nhu cầu của người sử dụng được đặt ra và đó cũng chính là nhiệm vụ của tôi trong đồ án này. Trong đồ án tốt nghiệp của mình, tôi được giao nhiệm vụ là: “Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình tòa nhà làm việc Đại học Đà Nẵng – TP Đà Nẵng” để tạo ra một môi trường không khí trong lành có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, tạo cảm giác thoải mái cho người làm việc. Được sự hướng dẫn giúp đỡ tận tình của thầy Th.S Nguyễn Trọng Bách và các bạn sinh viên trong lớp cùng với sự nỗ lực của bản thân tôi đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp này. Mặc dù tôi đã cố gắng hết sức nhưng trong đồ án vẫn còn nhiều khiếm khuyết. Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô cùng các bạn để đồ án tốt nghiệp của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn. NhaTrang, tháng 7 năm 2011 Sinh viên thực hiện Ngô Văn Huy 2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHO CÔNG TRÌNH 1.1.VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐHKK TRONG ĐỜI SỐNG & SẢN XUẤT 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. 1.1.1 Vai trò của ĐHKK đối với con người Hệ thống điều hòa không khí là một tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ.Để tiến hành các quá trình xử lý không khí như sưởi ấm, làm lạnh khử ẩm, gia ẩm. Điều chỉnh khống chế và duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà như nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch, khí tươi, sự tuần hoàn phân phối không khí trong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu tiện nghi và công nghệ. Sức khoẻ con người là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất lao động. Một trong những mục đích là nâng cao sức khoẻ con người đó là tạo ra cho con người điều kiện vi khí hậu thích hợp. Bởi vì nhiệt độ bên trong cơ thể con người luôn giữ ở khoảng 370C (đối với người bình thường). Do đó để duy trì ổn định nhiệt độ của phần bên trong cơ thể, con người luôn thải ra một lượng nhiệt ra môi trường xung quanh. 3 Quá trình thải nhiệt này thông qua 3 hình thức cơ bản: đối lưu, bức xạ và bay hơi. Để quá trình thải nhiệt đó diễn ra thì phải tạo ra một không gian có nhiệt độ và độ ẩm phù hợp với cơ thể con người. Hệ thống điều hoà không khí để tạo ra môi trường tiện nghi, đảm bảo chất lượng cuộc sống cao hơn. Nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, nhiệt độ trung bình năm và độ ẩm tương đối cao. Với nhiệt độ và độ ẩm cao cộng vào đó là bức xạ mặt trời qua cửa kính, nhất là những toà nhà có kiến trúc hiện đại có diện tích kính lớn, thiết bị chiếu sáng, thiết bị điện - điện tử.... làm cho nhiệt độ không khí trong phòng tăng cao, vượt xa giới hạn tiện nghi nhiệt đối với con người. Để đảm bảo cho con người có một môi trường sống thoải mái thì chỉ có điều hoà không khí mới giải quyết được vấn đề nêu trên. Kinh tế nước ta hiện nay đã có bước phát triển đáng kể, đời sống của nhân dân ngày càng được cải thiện, cho nên điều hoà không khí dân dụng đang phát triển mạnh mẽ. Do đó mà điều hoà không khí không còn xa lạ với người dân thành thị. Hiện nay hầu hết các nhà ở, công sở, nhà hàng, khách sạn, rạp chiếu phim, trường học … đều được trang bị hệ thống điều hòa không khí nhằm đảm bảo cho khí hậu bên trong phù hợp với điều kiện vệ sinh, đảm bảo sức khỏe cũng như phát huy hiệu quả sử dụng chúng. Trong ngành y tế, nhiều bệnh viện đã trang bị hệ thống điều hoà không khí trong các phòng điều trị bệnh nhân để tạo ra môi trường vi khí hậu tối ưu giúp người bệnh nhanh chóng phục hồi sức khoẻ. Điều hoà không khí tạo ra các phòng vi khí hậu nhân tạo với độ trong sạch tuyệt đối của không khí và nhiệt độ, độ ẩm được khống chế ở mức tối ưu để tiến hành các quá trình y học quan trọng . 1.1.2 Vai trò của ĐHKK đối với sản xuất công nghiệp Trong công nghiệp ngành điều hoà không khí đã có bước tiến nhanh chóng. Ngày nay người ta không thể tách rời kỹ thuật điều hoà không khí với các ngành khác như cơ khí chính xác, kỹ thuật điện tử và vi điện tử, kỹ thuật phim ảnh, máy tính điện tử, kỹ thuật quang học... Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm, để đảm bảo máy móc, thiết bị làm việc bình thường cần có những yêu cầu nghiêm ngặt về các điều kiện và thông số của không khí như thành phần độ ẩm, nhiệt độ, độ chứa bụi và các loại hoá chất độc hại 4 khác.... Ví dụ như trong ngành công nghiệp kỹ thuật điện thì để sản xuất được dụng cụ điện cần khống chế nhiệt độ trong khoảng từ 200C đến 22 0C, độ ẩm từ 50 đến 60%. Trong ngành cơ khí, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học, độ trong sạch và ổn định của nhiệt độ và độ ẩm là điều kiện 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 dãn khác nhau về kích thước của chi tiết 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 chóng hư hỏng, chất lượng giảm sút rõ rệt. Trong công nghiệp sợi và dệt, điều hoà không khí có ý nghĩa quan trọng. Khi độ ẩm không khí cao, độ dính kết, ma sát giữa các sợi bông sẽ lớn và quá 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. Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, nhiều quá trình công nghệ đòi hỏi có môi trường không khí thích hợp. Nếu độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sản phẩm khô hanh, giảm khối lượng và chất lượng sản phẩm. Ngược lại độ ẩm quá cao cộng với nhiệt độ cao thì đó là môi 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 ẩm toả ra bên trong phân xưởng tương đối lớn, thường xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu bao che hoặc bề mặt 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 đều có thể giải quyết bằng điều hoà không khí. Trong công nghiệp chế biến và sản xuất chè, quá trình vo chè, ủ lên men có tác dụng làm cho chất dinh dưỡng trong lá chè tiếp xúc với không khí và oxy hoá kết hợp với các quá trình biến đổi sinh hoá khác tạo ra các axit amin, giữ màu sắc và hương vị thơm ngon của chè. Các quá trình này đòi hỏi phải được tiến hành ở điều kiện mát mẻ và độ ẩm thích hợp. Các thông số của môi trường không khí trong các nhà máy sản xuất phim, giấy ảnh cũng cần được duy trì ở mức nhất định và chặt chẽ bằng hệ thống điều hoà không khí. Bụi rất dễ bám vào bề mặt phim, giấy ảnh làm giảm chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ 5 cao trong phân xưởng làm nóng chảy lớp thuốc ảnh phủ trên bề mặt phim. Ngược lại độ ẩm cao làm cho sản phẩm dính bết vào nhau. Điều hoà không khí còn 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 hoà không khí để 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. Ngoài khoảng nhiệt độ và độ ẩm đó, quá trình phát triển và tăng trọng giảm xuống và nếu vượt qua giới hạn nhất định chúng có thể bị sút cân hoặc bệnh tật. Còn rất nhiều quá trình công nghệ khác cần đến hệ thống điều hoà không khí để đảm bảo duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm của không khí thích hợp đem lại hiệu quả sản xuất cao. 1.1.3 Vai trò của ĐHKK đối với lĩnh vực lịch sử, văn hóa, nghệ thuật Điều hòa không khí đóng một vai trò rất quan trọng trong việc gìn giữ và bảo vệ các giá trị nghệ thuật và các công trình có tính lịch sử như lăng chủ tịch Hồ Chí Minh. Độ tinh khiết của môi trường không khí ở những khu vực trọng yếu của lăng phải là tuyệt đối, còn nhiệt độ và độ ẩm của những khu vực này phải duy trì ở mức nhiệt độ 16 ± 0,5 và độ ẩm 75 ± 5 % quanh năm bất kể thời tiết bên ngoài thay đổi như thế nào. Điều hòa không khí có ý nghĩa thiết yếu trong các phòng thí nghiệm phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học. Cụ thể là các thành phần thông số nhiệt độ, độ ẩm của không khí phải được giữ ở mức không đổi để tạo nên các kết quả tương tự trong lĩnh vực sinh học, sinh hóa, sinh thái học… Điều hòa không khí cũng được sử dụng vào mục đích bảo quản các giá trị vĩ đại của văn hóa lịch sử như tranh, ảnh, tượng, sổ sách, hiện vật… trong các phòng trưng bày, viện bảo tàng, thư viện … lưu truyền cho thế hệ mai sau. Rõ ràng là môi trường không khí với các thông số thích hợp của nó có thể làm chậm lại một cách đáng kể hoặc ngừng 6 hẳn quá trình phá hủy. Điều này chỉ có thể thực hiện được bằng hệ thống điều hòa không khí. Tóm lại: Điều hòa không khí hiện nay đã trở nên rất phổ biến và trở thành một công cụ đắc lực cho con người trong rất nhiều lĩnh vực. Nó đã góp phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lượng cuộc sống của con người và có mặt trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ. 1.2 MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ĐƯỢC SỬ DỤNG PHỔ BIẾN HIỆN NAY Sau một thời gian hình thành và phát triển, đến nay kỹ thuật điều hòa không khí ngày càng được hoàn thiện có đầy đủ các chức năng hiện đại với nhiều mẫu mã chủng loại khác nhau. Hệ thống điều hòa không khí là một tập hợp máy móc, thiết bị, dụng cụ… để tiến hành các quá trình xử lý không khí như là để: làm lạnh, sưởi ấm, tăng ẩm, giảm ẩm, lọc bụi… Do tính chất phức tạp, đa dạng của không gian điều hòa và cũng để đáp ứng nhu cầu đòi hỏi của các chủ đầu tư hiện nay các nhà sản xuất đã đưa ra các hệ thống điều hòa không khí với nhiều mẫu mã chủng loại, tính năng ưu việt khác nhau. Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hòa không khí nhưng thường phổ biến hơn là phân loại theo tính tập trung và theo chất tải lạnh. Ta chọn cách phân loại theo tính tập trung. Theo cách này thì hệ thống điều hòa sẽ được chia làm 3 loại: + Hệ thống điều hòa cục bộ + Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn + Hệ thống điều hòa trung tâm. 1.2.1. Hệ thống điều hòa cục bộ Hệ thống điều hòa cục bộ là hệ thống điều hòa không khí trong phạm vi hẹp. Thường là một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ. 7  Ưu điểm: Máy hoạt động hoàn toàn tự động, lắp đặt vận hành, bảo trì bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy lớn, giá thành rẻ.  Nhược điểm: Chỉ áp dụng phù hợp cho những không gian nhỏ rất khó áp dụng cho các phòng lớn, hội trường, nhà hàng, khách sạn, ngoài ra tính thẩm mỹ của công trình không cao. Hiện nay trên thị trường sử dụng phổ biến 2 loại: Điều hòa cửa sổ và điều hòa tách 1.2.1.1. Máy điều hòa cửa sổ Máy điều hòa cửa sổ thường được gắn trên tường giống như cửa sổ. Đây là dạng máy điều hòa nhỏ gọn cả về năng suất lạnh về kích thước cũng như khối lượng. Tất cả các thiết bị chính của nó như: máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển khác… đều lắp trong một vỏ máy gọn nhẹ.  Ưu điểm: - Chỉ cần cấp nguồn điện là chạy, không cần công nhân lắp đặt có tay nghề cao, không cần công nhân vận hành máy - Có chế độ sưởi ẩm vào mùa đông bằng bơm nhiệt - Có khả năng lấy gió tươi - Có thể điều chỉnh nhiệt độ phòng bằng thermorstat với dải điều chỉnh lớn - Giá thành rẻ, vốn đầu tư thấp.  Nhược điểm: - Khả năng làm sạch không khí kém - Máy hoạt động có độ ồn cao - Khó bố trí trong phòng, thường phải đục một khoảng tường có kích thước bằng kích thước của máy để đặt máy. 1.2.1.2. Máy điều hòa tách Máy điều hòa tách gồm hai cụm: dàn nóng và dàn lạnh, được bố trí tách rời nhau và được kết nối với nhau bằng ống đồng dẫn gas và dây điện điều khiển. Máy nén thường được đặt bên trong cụm dàn nóng. Ưu điểm: - Có thể lắp đặt ở nhiều không gian, vị trí khác nhau 8 - Có nhiều kiểu dàn lạnh cho phép người sử dụng có thể lựa chọn được dạng phù hợp nhất cho công trình - Sử dụng tiện lợi cho không gian nhỏ hẹp, đặc biệt đối với các hộ gia đình - Sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa, lắp đặt đơn giản dễ dàng, giá thành rẻ.  Nhược điểm: - Chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh bị hạn chế - Công suất của loại máy này bị hạn chế - Tính thẩm mỹ của công trình không cao dễ phá vỡ cảnh quan kiến trúc. 1.2.2. Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn Hệ thống điều hòa không khí tổ hợp gọn là hệ thống điều hòa có kích thước trung bình bố trí gọn thành các tổ hợp thiết bị có năng suất lạnh tương đối lớn 1.2.2.1. Máy điều hòa lắp mái: - Máy điều hòa lắp mái là loại máy điều hòa nguyên cụm có năng suất lạnh trung bình và lớn, nó chủ yếu được dùng trong công nghiệp và thương nghiệp - Đặc điểm của loại máy này là: cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn với nhau thành một khối duy nhất. Quạt dàn lạnh là loại quạt li tâm có cột áp cao.Trong máy được bố trí ống phân phối gió tươi và gió hồi.Máy có thể lắp đặt ở mái bằng của phòng điều hòa, ở ban công hoặc mái hiên rồi tiến hành bố trí đường ống gió cấp và gió hồi hợp lý là được. 1.2.2.2. Máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước: - Máy này có bình ngưng giải nhiệt nước nên rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và không gian lắp đặt. Tất cả các thiết bị được bố trí thành một tổ hợp gọn hoàn chỉnh.  Ưu điểm: - Được sản suất hàng loạt, lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổi thọ, tự động hóa cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống nước làm mát và hệ thống ống gió nếu cần là có thể hoạt động được. - Vận hành trong điều kiện tải thay đổi - Có thể bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất, cửa hàng, siêu thị và các không gian có thể chấp nhận độ ồn cao. 9  Nhược điểm: - Hoạt động có độ ồn cao - Công suất bị hạn chế - Yêu cầu phải cấp nguồn nước làm mát nên phức tạp hơn. 1.2.3. Hệ thống điều hòa trung tâm 1.2.3.1. Máy điều hòa VRV Do các hệ thống CAV (Constant Air Volume) và VAV (Variable Air Volume) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng quá cồng kềnh, tốn nhiều không gian và diện tích lắp đặt, tốn nhiều vật liệu để làm ống nên hãng Daikin của Nhật bản đưa ra giải pháp VRV. Hệ thống VRV điều chỉnh năng suất lạnh thông qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất. Thực chất là phát triển máy điều hòa tách về mặt năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh đặt trực tiếp trong phòng (8 đến 16 dàn), tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đường ống giữa dàn nóng và dàn lạnh để có thể ứng dụng trong các tòa nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn.  Ưu điểm: - Tổ ngưng tụ gồm 2 máy nén trong đó 1 máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu on – off, 1 máy điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0÷100% gồm 21 bậc điều chỉnh đảm bảo năng lượng tiết kiệm một cách hiệu quả. - Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với nhu cầu từng vùng, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm BMS. - Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ nhỏ (7kW) đến hàng ngàn kW cho các tòa nhà cao tầng hàng trăm mét với nhiều phòng đa chức năng. - VRV giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do có cụm dàn nóng có thể đặt cao hơn dàn lạnh tới 50 m các dàn lạnh có thể đặt cách nhau tới 15 m, đường ống dẫn môi chất từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa nhất có thể tới 150 m tạo điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng cho các tòa nhà cao tầng, nhà hàng, khách sạn, các công trình lớn.