Đồ án Thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho một hội trường (Theo thiết kế hội trường trường Đại học Kinh tế - Dạng VRV

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

LỜI NÓI ĐẦU



Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành điều hòa

không khí cũng có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong

đời sống và sản xuất.

Ngày nay, điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng,

nhà hàng, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao mà còn cả trong các căn hộ, nhà ở,

các phương tiện đi lại như ô tô, tầu hỏa, tầu thủy,…

Điều hòa công nghệ trong những năm qua cũng đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành

kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ như

trong các ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, vi điện tử, bưu điện, viễn

thông, máy tính, quang học, cơ khí chính xác, hóa học,…

Với đề tài “thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho một hội trường (theo

thiÕt kÕ héi tr-êng tr-êng §H Kinh tÕ - dạng VRV - cấp gió tươi gián tiếp)”. sau

khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo chịu

trách nhiệm hướng dẫn về đề tài này đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và kinh

nghiệm cho công việc trong tương lai của mình.

Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nổ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận

tình của thầy: PGS.TS Võ Chí Chính và các thầy cô khác trong khoa, em hi vọng đồ án

môn học của mình sẽ hoàn thành tốt đẹp. Trong phần thuyết minh này em sẽ cố gắng trình

bày một cách trọn vẹn và mạch lạc từ đầu đến cuối, tuy nhiên trong khi làm đồ án không

tránh khỏi thiếu sót, nhầm lẫn. Vì vậy rất mong nhận được ý kiến đóng góp xây dựng của

bạn đọc, sự chỉ bảo quí báu của thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn..!

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 1

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

1.1. Vai trò của điều hòa không khí

Hệ thống điều hòa không khí được áp dụng lần đầu tiên vào khoảng năm 1920 mục đích

của nó nhằm tạo ra môi trường thuận lợi cho các hoạt động của con người và thiết lập các

điều kiện phù hợp với các công nghệ sản xuất, chế biến, bảo quản máy móc thiết bị,...

Trước đây thường có ý nghĩ sai lầm rằng hệ thống điều hòa không khí là hệ thống

dùng để làm mát không khí. Thật ra vấn đề không hoàn toàn đơn giản như vậy. Ngoài

nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong không gian cần điều hòa ở mức yêu cầu, hệ thống điều

hòa không khí phải giữ độ ẩm không khí trong không gian đó ổn định ở một mức quy

định nào đó. Bên cạnh đó, cần phải chú ý đến vấn đề bảo đảm độ trong sạch của không

khí, khống chế độ ồn và sự lưu thông hợp lý của dòng không khí.

Nói chung, có thể chia khái niệm điều hòa không khí thường được mọi người sử dụng

thành 3 loại với các nội dung rộng hẹp khác nhau:

- Điều tiết không khí: thường được dùng để thiết lập các môi trường thích hợp với việc

bảo quản máy móc, thiết bị, đáp ứng các yêu cầu của công nghệ sản xuất, chế biến cụ thể.

- Điều hòa không khí: nhằm tạo ra các môi trường tiện nghi cho các sinh hoạt của con

người.

- Điều hòa nhiệt độ: nhằm tạo ra môi trường có nhiệt độ thích hợp.

Như vậy phụ thuộc vào những điều kiện cụ thể khác nhau, việc điều chỉnh nhiệt độ

trong không gian cần điều hòa không phải lúc nào cũng theo chiều hướng giảm so với

nhiệt độ của môi trường xung quanh. Tương tự như vậy, độ ẩm của không khí cũng có thể

được điều chỉnh không chỉ giảm mà có khi còn được yêu cầu tăng lên so với độ ẩm ở bên

ngoài.

Một hệ thống điều hòa không khí đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái của

không khí trong không gian cần điều hòa ở trong vùng quy định nào đó, nó không thể bị

ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều kiện khí hậu bên ngoài hoặc sự biến đổi của phụ tải

bên trong. Từ những điều đã nói, rõ ràng có một mối liên hệ mật thiết giữa các điều kiện

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 2

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

thời tiết ở bên ngoài không gian cần điều hòa với chế độ hoạt động và các đặc điểm cấu

tạo của hệ thống điều hòa không khí.

Mặc dù hệ thống điều hòa không khí có những tính chất tổng quát đã nêu trên, tuy

nhiên trong thực tế người ta thường quan tâm đến chức năng cải thiện và tạo ra môi

trường tiện nghi nhằm phục vụ con người là chủ yếu. Với ý nghĩa đó, có thể nói rằng,

trong điều kiện khí hậu Việt Nam, nhất là ở các tỉnh phía nam, nhiệm vụ của hệ thống

điều hòa không khí thường chỉ là làm giảm nhiệt độ và độ ẩm của không khí ở bên trong

không gian cần điều hòa so với không khí ở bên ngoài và duy trì nó ở vùng đã quy định.

Điều hòa không khí không chỉ ứng dụng cho các không gian đứng yên như: nhà ở, hội

trường, nhà hát, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, văn phòng làm việc,… Mà còn ứng dụng

cho các không gian di động như ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay,…

1.1.1 Mối quan hệ giữa môi trường và cơ thể con người:

Tùy từng mục đích cụ thể mà hệ thống điều hòa không khí có chức năng khác nhau,

chủ yếu ta xem hệ thống điều hòa không khí là phương tiện nhằm tạo ra môi trường tiện

nghi, thoải mái cho các hoạt động của con người.

Không thể có tiêu chuẩn hoặc yêu cầu về môi trường giống nhau cho tất cả mọi con

người. Nói chung, tùy theo tuổi tác và mức độ vận động của cơ thể mà việc phát nhiệt và

sự cảm nhận dễ chịu hay không dưới tác động của môi trường xung quanh hoàn toàn khác

nhau.

Như chúng ta đã biết, cơ thể con người có thể được xem tương tự như một cái máy

nhiệt. Đối với một con người bình thường, nhiệt độ phần bên trong của cơ thể khoảng

chừng 37⁰C. Do cơ thể luôn luôn sản sinh ra một lượng nhiệt nhiều hơn nó cần, cho nên

để duy trì ổn định nhiệt độ của phần bên trong cơ thể con người luôn luôn thải nhiệt ra

môi trường xung quanh. Thông thường người ta chia mức độ vận động đó ra thành các

loại: nhẹ, trung bình và nặng. Có thể đưa ra một số ví dụ sau: hoạt động của cơ thể con

người trong các lớp học, phòng làm việc,.. được xem là vận động nhẹ, các hoạt động

trong vũ trường xem là vận động nặng.

Tùy vào mức độ vận động của cơ thể mà lượng nhiệt thải ra sẽ ít hay nhiều.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 3

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

Như đã rõ, nhiệt phát ra từ cơ thể con người thông qua 2 hình thức: truyền nhiệt (dẫn

nhiệt, toả nhiệt đối lưu và bức xạ) và toả ẩm. Ở trường hợp đối lưu, lớp không khí tiếp

xúc với cơ thể sẽ dần dần nóng lên và có xu hướng đi lên, khi đó lớp không khí lạnh hơn

sẽ tiến đến thế chỗ và từ đó hình thành nên sự chuyển động tự nhiên của lớp không khí

bao quanh cơ thể, chính sự chuyển động này đã lấy đi một phần nhiệt lượng của cơ thể

thải ra môi trường. Bức xạ là hình thức thải nhiệt thứ hai, trong trường hợp này nhiệt từ

cơ thể sẽ bức xạ ra bất kỳ bề mặt xung quanh nào có nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ của của cơ

thể, hình thức trao đổi nhiệt này hoàn toàn độc lập với hiện tượng đối lưu đã nói ở trên và

không phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí xung quanh.

Cần phải chỉ rõ ra rằng, 3 thông số môi trường có ảnh hưởng lớn đến mức độ trao đổi

nhiệt giữa môi trường và cơ thể là: nhiệt độ, độ ẩm tương đối và đặc điểm chuyển động

của dòng không khí.

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: khi nhiệt độ không khí xung quanh giảm xuống, cường độ

trao đổi nhiệt đối lưu giữa cơ thể và môi trường sẽ tăng lên. Cường độ này càng tăng khi

độ chênh lệch nhiệt độ này khá lớn thì nhiệt lượng cơ thể mất đi càng lớn và đến một mức

nào đó sẽ bắt đầu có cảm giác khó chịu và ớn lạnh. Việc giảm nhiệt độ của các bề mặt

xung quanh sẽ làm gia tăng cường độ trao đổi nhiệt bằng bức xạ, ngược lại, nếu nhiệt độ

của các bề mặt xung quanh tiến gần đến nhiệt độ cơ thể thì thành phần trao đổi nhiệt bằng

bức xạ sẽ giảm đi rất nhanh.

- Ảnh hưởng của độ ẩm: chính độ ẩm tương đối của không khí xung quanh quyết định

mức độ bay hơi, bốc ẩm từ cơ thể ra ngoài môi trường. Nếu độ ẩm tương đối giảm xuống,

lượng ẩm bốc ra từ cơ thể sẽ càng nhiều, điều đó cũng có nghĩa là cơ thể sẽ thải nhiệt ra

môi trường nhiều hơn. Kinh nghiệm cho thấy, nếu nhiệt độ của không khí là 27⁰C thì độ

ẩm không khí để có cảm giác dễ chịu nên vào khoảng 50%.

- Ảnh hưởng của dòng không khí: Tùy thuộc vào mức độ chuyển động của dòng

không khí mà lượng ẩm thoát ra từ cơ thể sẽ nhiều hay ít. Khi chuyển động của dòng

không khí tăng lên thì lớp không khí bảo hòa xung quanh bề mặt cơ thể càng dễ bị kéo đi

để nhường chổ cho không khí khác ít bảo hòa hơn, do đó khả năng bốc ẩm từ cơ thể sẽ

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 4

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

nhiều hơn. Cũng cần phải thấy chuyển động của dòng không khí không chỉ ảnh hưởng

đến lượng ẩm bốc mà còn ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt bằng đối lưu. Rõ ràng,

quá trình đối lưu càng mạnh khi chuyển động của dòng không khí càng lớn.

1.2 Các hệ thống ĐHKK:

- Hệ thống điều hoà cục bộ: Máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà hai mảnh, kiểu ghép, kiểu

rời thổi tự do.

- Hệ thống điều hoà phân tán: Máy điều hoà VRV, máy điều hoà làm lạnh bằng nước

(water chiller).

- Hệ thống điều hoà trung tâm: Máy điều hoà dạng tủ cấp gió bằng hệ thống kênh gió.

1.2.1 Hệ thống điều hoà cục bộ:

Hệ thống điều hòa không khí kiểu cục bộ là hệ thống chỉ điều hòa không khí trong một

phạm vi hẹp, thường chỉ là một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ.

Trên thực tế loại máy điều hòa kiểu này gồm 4 loại phổ biến sau:

- Máy điều hòa dạng cửa sổ (window type).

- Máy điều hòa kiểu rời (split type).

- Máy điều hòa kiểu ghép (multi-split type).

- Máy điều hòa đặt nền thổi tự do (free blow floor standing split type).

1.2.1.1 Máy điều hòa không khí dạng cửa sổ (Window Type):

Máy điều hòa dạng cửa sổ thường được lắp đặt trên tường trông giống như các cửa sổ nên

được gọi là máy điều hòa không khí dạng cửa sổ.

Máy điều hòa dạng cửa sổ là máy điều hòa có công suất nhỏ nằm trong khoảng 7.000 

24.000 Btu/h với các model chủ yếu sau: 7.000, 9.000, 12.000, 18.000 và 24.000 Btu/h.

Tùy theo hãng máy mà số model có thể nhiều hay ít.

a) Cấu tạo:

Về cấu tạo, máy điều hòa dạng cửa sổ là một tổ máy lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh thành

một khối chữ nhật tại nhà máy sản xuất, trên đó có đầy đủ dàn nóng, dàn lạnh, máy nén

lạnh, hệ thống đường ống ga, hệ thống điện và ga đã nạp sẵn. Người lắp đặt chỉ việc đấu

nối điện là máy có thể hoạt động và sinh lạnh.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 5

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

9

1

8

7

2

6

5

3

4

Hình 1: cấu tạo máy điều hoà không khí dạng của sổ

Chú thích: 1 - Dàn nóng; 2 - Máy nén ; 3- Động cơ quạt; 4 - Quạt dàn lạnh

5 - Dàn lạnh; 6 - Lưới lọc; 7 - cửa hút gió lạnh; 8 - Cửa thổi gió; 9 - Tường nhà.

Hình trên trình bày cấu tạo bên trong của một máy điều hòa dạng cửa sổ. Bình thường

dàn lạnh đặt phía bên trong phòng, dàn nóng nằm phía ngoài. Quạt dàn nóng và dàn lạnh

đồng trục và chung động cơ. Quạt dàn lạnh thường là quạt dạng ly tâm kiểu lồng sóc cho

phép tạo lưu lượng và áp lực lớn để có thể thổi gió đi xa. Riêng quạt dàn nóng là kiểu

hướng trục. Ở giữa máy có vách ngăn cách khoang dàn lạnh và khoang dàn nóng.

Gió trong phòng được hút vào cửa hút nằm ở giữa phía trước máy và được đưa vào dàn

lạnh làm mát và thổi ra cửa gió đặt phía trên hoặc bên cạnh. Cửa thổi gió có các cánh

hướng gió có thể chuyển động qua lại nhằm điều chỉnh hướng gió tới các vị trí bất kỳ

trong phòng.

Không khí giải nhiệt dàn nóng được lấy ở hai bên hông của máy. Khi quạt hoạt động gió

tuần hoàn vào bên trong và được thổi qua dàn nóng và sau đó ra ngoài. Khi lắp đặt máy

điều hòa cửa sổ cần lưu ý đảm bảo các cửa lấy gió nhô ra khỏi tường một khoảng cách

nhất định không được che lấp các cửa sổ lấy gió.

b) Đặc điểm máy điều hòa cửa sổ:

❖ Ưu điểm:

- Dễ dàng lắp đặt và sử dụng.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 6

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

- Giá thành tính trung bình cho đơn một đơn vị công suất lạnh thấp.

- Đối với công sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hòa cửa sổ rất kinh tế, chi

phí đầu tư và vận hành đều thấp.

❖ Nhược điểm:

- Công suất thấp, tối đa là 24.000 Btu/h.

- Đối với các tòa nhà lớn, khi lắp đặt máy điều hòa dạng cửa sổ sẽ rất phải phá vỡ kiến

trúc và làm giảm mỹ quan của công trình.

- Dàn nóng xả khí nóng ra bên ngoài nên chỉ có thể lắp đặt trên tường ngoài. Đối với các

phòng nằm sâu trong công trình thì không thể sử dụng máy điều hòa dạng này, nếu sử

dụng cần có ống thoát gió nóng ra ngoài rất phức tạp. Tuyệt đối không nên xả gió nóng ra

hành lang vì nếu xả gió nóng ra hành lang sẽ tạo ra độ chênh nhiệt độ rất lớn giữa không

khí trong phòng và ngoài hành lang rất nguy hiểm cho người sử dụng.

- Kiểu loại không nhiều nên người sử dụng khó khăn lựa chọn. Hầu hết các máy có bề mặt trong

khá giống nhau nên mặt mỹ quan người sử dụng không có được lựa chọn rộng rãi.

1.2.1.2 Máy điều hòa không khí kiểu rời:

Để khắc phục nhược điểm của máy điều hòa cửa sổ là không thể lắp đặt cho các phòng

nằm sâu trong công trình và sự hạn chế về kiểu mẫu, người ta chế tạo ra máy điều hòa

kiểu rời, ở đó dàn lạnh và dàn nóng được tách thành hai khối. Vì vậy, máy điều hòa dạng

này còn có tên là máy điều hòa kiểu rời hay máy điều hòa hai mảnh.

Máy điều hòa rời gồm hai cụm dàn nóng và dàn lạnh được bố trí tách rời nhau. Nối liên

kết giữa hai cụm là các ống đồng dẫn gas và dây điện điều khiển. Máy nén thường đặt ở

bên trong cụm dàn nóng, điều khiển làm việc của máy từ dàn lạnh thông qua bộ điều

khiển có dây hoặc điều khiển từ xa.

Máy điều hòa kiểu rời có công suất nhỏ từ 9.000 Btu/h đến 69.000 Btu/h bao gồm chủ

yếu các model sau: 9.000, 12.000, 18.000, 24.000, 36.000, 48.000 và 60.000 Btu/h. Tùy

theo từng hãng chế tạo máy mà số model mỗi chủng loại có khác nhau.

Theo chế độ làm việc người ta phân ra thành hai loại: Máy một chiều và máy hai chiều.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 7

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

Theo đặc điểm của dàn lạnh có thể chia ra: Máy điều hòa gắn tường, đặt nền, áp trần,

dấu trần, cassette, máy điều hòa kiểu vệ tinh.

1) Sơ đồ nguyên lý:

APTOMAT

ỐNG DỊCH ĐI

DÀN NÓNG

ỐNG GA VỀ

DÀN LẠNH

TRANE

DÃY ĐÈN ĐIỀU

KHIỂN

DÂY ĐỘNG LỰC

ỐNG XẢ NƯỚC NGƯNG

DÃY ĐÈN ĐIỀU KHIỂN

ĐIỀU KHIỂN TỪ XA

Hình 2: Sơ đồ nguyên lý máy điều hoà kiểu rời

Trên hình là sơ đồ nguyên lý của máy điều hòa kiểu rời, theo sơ đồ này hệ thống có các

thiết bị chính sau:

a) Dàn lạnh (indoor unit): Được đặt bên trong phòng, là dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng

cánh nhôm. Dàn lạnh có trang bị quạt kiểu ly tâm (lồng sóc). Dàn lạnh có nhiều dạng

khác nhau cho phép người sử dụng có thể lựa chọn kiểu phù hợp với kết cấu tòa nhà và

không gian lắp đặt, cụ thể như sau:

- Loại đặt sàn (Floor Standing).

- Loại treo tường (Wall Mounted).

- Loại áp trần (Ceiling Suspended).

- Loại cassette.

- Loại giấu trần (Concealed Type).

- Loại vệ tinh (Ceiling Mounted Built-in).

b) Dàn nóng (outdoor unit): Cũng là dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhôm, có quạt

kiểu hướng trục. Dàn nóng có cấu tạo cho phép lắp đặt ngoài trời mà không cần che chắn

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 8

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

mưa nắng. Tuy nhiên, cần tránh nơi có nắng gắt và bức xạ trực tiếp mặt trời, vì như vậy sẽ

làm giảm hiệu quả làm việc của máy.

c) Ống dẫn gas: Liên kết dàn nóng và lạnh là một cặp ống dịch lỏng và gas. Kích cỡ ống

dẫn được ghi trong các tài liệu kỹ thuật của máy hoặc có thể căn Thương vào các đầu nối

của máy. Ống dịch nhỏ hơn ống gas. Các ống khi lắp đặt nên kẹp vào để tăng hiệu quả

làm việc của máy. Ngoài cùng bọc ống mút cách nhiệt.

d) Dây điện điều khiển: Ngoài hai ống dẫn gas, dẫn dịch giữa dàn nóng và dàn lạnh còn

có các dây điện điều khiển. Tùy theo hãng máy mà số lượng dây có khác nhau, từ 3 đến 6

sợi. Kích cỡ nằm trong khoảng từ 0,75 đến 2,5 mm².

e) Dây điện động lực: Dây điện động lực ( dây điện nguồn) thường được nối với dàn

nóng. Tùy theo công suất máy mà điện nguồn là 1 pha hay 3 pha. Thường công suất từ

36.000 Btu/h trở lên sử dụng điện 3 pha. Số dây điện động lực tùy thuộc vào máy 1 pha, 3

pha và hãng máy.

❖ Ưu điểm:

- So với máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa rời cho phép lắp đặt ở nhiều không gian khác

nhau.

- Có nhiều kiểu loại dàn lạnh cho phép người sử dụng có thể lựa chọn loại thích hợp nhất

cho công trình cũng như sở thích cá nhân.

- Do chỉ có hai cụm nên việc lắp đặt tương đối dễ dàng.

- Giá thành rẻ.

- Rất tiện lợi cho các không gian nhỏ hẹp và các hộ gia đình.

- Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa.

❖ Nhược điểm:

- Công suất hạn chế, tối đa là 60.000 Btu/h.

- Độ dài đường ống và chênh lệch độ cao giữa các dàn bị hạn chế.

- Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao, đặc biệt những ngày trời nóng.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 9

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

- Đối với công trình lớn, sử dụng máy điều hòa rời rất dễ phá vỡ kiến trúc công trình, làm

giảm mỹ quan của nó, do các dàn nóng bố trí bên ngoài gây ra. Trong một số trương hợp

rất khó bố trí dàn nóng.

1.2.1.3 Máy điều hòa kiểu ghép (Multi-SPLIT):

Máy điều hòa kiểu ghép về thực chất là máy điều hòa gồm một dàn nóng và 2 đến 4

dàn lạnh. Mỗi cụm dàn lạnh được gọi là một hệ thống. Thường các hệ thống hoạt động

độc lập. Mỗi dàn lạnh hoạt động không phụ thuộc vào các dàn lạnh khác. Các máy điều

hòa ghép có thể có các dàn lạnh chủng loại khác nhau.

Máy điều hòa dạng ghép co những đặc điểm và cấu tạo tương tự máy điều hòa kiểu rời.

Tuy nhiên do dàn nóng chung nên tiết kiệm diện tích lắp đặt

DÀN LẠNH

ỐNG DỊCH ĐI

DÂY ĐỘNG LỰC

ỐNG GA

APTOMAT

DÃY ĐÈN ĐIỀU KHIỂN

DÀN NÓNG

NÓNG

BỘ DIỀU KHIỂN

DÀN

ỐNG NƯỚC NGƯNG

BỘ ĐIỀU KHIỂN

Hình 3: Sơ đồ nguyên lý máy điều hoà dạng ghép

Trên là sơ đồ nguyên lý lắp đặt của một máy điều hòa ghép. Sơ đồ này không khác

nhiều so với sơ đồ nguyên lý máy điều hòa rời.

Bố trí bên trong dàn nóng gồm 2 máy nén và sắp xếp như sau:

- Trường hợp có hai dàn lạnh: 2 máy nén hoạt động độc lập cho 2 dàn lạnh.

- Trường hợp có ba dàn lạnh: 1 máy nén cho 1 dàn lạnh, 1 máy nén cho 2 dàn lạnh.

Như vậy, về cơ bản máy điều hòa ghép có các đặc điểm của máy điều hòa hai mảnh.

Ngoài ra máy điều hòa ghép còn có các ưu điểm khác:

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 10

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

- Tiết kiệm không gian lắp đặt dàn nóng

- Chung điện nguồn, giảm chi phí lắp đặt.

1.2.1.4 Máy điều hòa kiểu hai mảnh thổi tự do:

Máy điều hòa rời thổi tự do là máy điều hòa có công suất trung bình. Đây là dạng máy

rất hay được lắp đặt ở các nhà hàng và sảnh của các cơ quan.Công suất của máy từ 36.000

 100.000 Btu/h.

Về nguyên lý lắp đặt cũng giống như máy điều hòa rời gồm dàn nóng, dàn lạnh và hệ

thống ống đồng, dây điện nối giữa chúng.

Ưu điểm của máy là gió lạnh được tuần hoàn và thổi trực tiếp vào không gian điều hòa

nên tổn thất nhiệt thấp, chi phí lắp đặt không cao. Mặt khác độ ồn của máy nhỏ nên mặc

dù có công suất trung bình nhưng vẫn có thể lắp đặt ngay trong phòng mà không bị

ảnh hưởng.

Dàn nóng: Là dàn trao đổi nhiệt ống đồng cánh nhôm. Quạt dàn nóng là quạt hướng

trục có thể thổi ngang hoặc thổi đứng.

Dàn lạnh: Có dạng khối hộp (dạng tủ). Cửa thổi đặt phía trên cao, thổi ngang. Trên

miệmg thổi có các cánh hướng dòng, các cánh này có thể cho chuyển động qua lại hoặc

đứng yên tùy thích. Cửa hút đặt phía dưới cùng một mặt với cửa thổi, trước cửa hút có

phin lọc bụi, định kỳ người sử dụng cần vệ sinh phin lọc cẩn thận.

Bộ điều khiển dàn lạnh đặt phía mặt trước của dàn lạnh, ở đó có đầy đủ các chức năng

điều khiển cho phép đặt nhiệt độ phòng, tốc độ chuyển động củ quạt. v.v.

1.2.3 Hệ thống kiểu phân tán:

1.2.3.1. Máy điều hoà VRV:

Máy điều hòa VRV ra đời từ những năm 1970 trước yêu cầu về tiết kiệm năng lượng

và những yêu cầu cấp thiết của các nhà cao tầng.

Tên gọi VRV xuất phát từ các chữ đầu tiếng Anh: Variable Refrigerant Volume, nghĩa

là hệ thống điều hòa có khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn và qua đó có

thể thay đổi công suất theo phụ tải bên ngoài.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 11

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

Máy điều hòa VRV ra đời nhằm khắc phục nhược điểm của máy điều hòa dạng rời độ

dài đường ống dẫn gas, chênh lệch độ cao giữa dàn nóng, dàn lạnh và công suất lạnh bị

hạn chế. Với máy điều hòa VRV cho phép có thể kéo dài khoảng cách giữa dàn nóng và

dàn lạnh lên đến 100 m và chện lệch độ cao đạt 50 m. Công suất máy điều gòa VRV cũng

đạt giá trị công suất trung bình.

a) Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo:

refnet

bs unit

outdoor unit

bs unit

indoor unit

refnet

indoor unit

refnet

bs unit

indoor unit

Hình 4: Sơ đồ nguyên lý máy điều hoà VRV

Trên là sơ đồ nguyên lý của một hệ thống điều hòa kiểu VRV. Hệ thống bao gồm các

thiết bị chính: Dàn nóng, dàn lạnh hệ thống đường ống dẫn và phụ kiện.

- Dàn nóng: Dàn nóng là dàn trao đổi nhiệt lớn ống đồng, cánh nhôm trong có bố trí

một quạt hướng trục. Động cơ máy nén và các thiết bị phụ của hệ thống làm lạnh đặt ở

dàn nóng. Máy nén lạnh thường là loại máy ly tâm dạng xoắn.

- Dàn lạnh: Dàn lạnh có nhiều chủng loại nhe các dàn lạnh của các máy điều hòa rời.

Một dàn nóng được lắp không cố định với một số dàn lạnh vào đó, miễn là tổng công suất

của các dàn lạnh dao động trong khoảng từ 50 đến 130% công suất dàn nóng. Nói chung

các hệ VRV có số dàn lạnh trong khoảng từ 4 đến 16 dàn. Hiện nay có một số hãng giới

thiệu các chủng loại máy có số dàn nhiều hơn. Trong một hệ thống có thể có nhiều dàn

lạnh kiểu dạng và công suất khác nhau. Các dàn lạnh hoạt động hoàn toàn độc lập thông

qua bộ điều khiển. Khi số lượng dàn lạnh trong hệ thống hoạt động giảm thì hệ thống tự

động điều chỉnh công suất một cách tương ứng.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 12

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

- Các dàn lạnh có thể được điều khiển bằng các Remote hoặc các bộ điều khiển theo

nhóm.

- Nối dàn nóng và dàn lạnh là một hệ thống ống đồng và dây điện điều khiển.Ống đồng

trong hệ thống này có kích cỡ lớn hơn máy điều hòa rời.Hệ thống ống đồng được nối với

nhau bằng các chi tiết ghép nối chuyên dụng gọi là các REFNET rất tiện lợi.

- Hệ thống có trang bị bộ điều khiển tỷ tích vi (PID) để điều khiển nhiệt độ phòng.

- Hệ có hai nhóm đảo từ và điều tần (Inverter) và hồi nhiệt (Heat recovery). Máy điều hòa

VRV kiểu hồi nhiệt có thể làm việc ở hai chế độ sưởi nóng và làm lạnh.

b) Đặc điểm chung:

❖ Ưu điểm:

- Một dàn nóng cho phép lắp đặt với nhiều dàn lạnh với nhiều công suất, kiểu dáng khác

nhau. Tổng năng suất lạnh của các IU(In door Unit) cho phép thay đổi trong khoảng lớn

50 đến 130% công suất lạnh của OU(Out door Unit).

- Thay đổi công suất lạnh của máy dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng môi chất tuần hoàn

trong hệ thống thông qua thay đổi tốc độ quay nhờ bộ biến tần.(hình vẽ)

- Hệ vẫn có thể vận hành khi có một số dàn lạnh hỏng hóc hay đang sửa chữa.

- Phạm vi nhiệt độ làm việc nằm trong giới hạn rộng.

- Chiều dài cho phép lớn (100 m) và độ cao chênh lệch giữa OU và IU: 50 M; giữa các IU

là 15 m.

- Nhờ hệ thống ống nối REFNET nên dễ dàng lắp đặt đường ống và tăng độ tin cậy cho

hệ thống.

- Hệ thống đường ống nhỏ nên rất thích hợp cho các tòa nhà cao tầng khi không gian lắp

đặt bé.

Nhược điểm:

- Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc chưa cao.

- Số lượng dàn lạnh bị hạn chế nên chỉ thích hợp cho các hệ thống công suất vừa. Đối với

hệ thống lớn thường người ta sử dụng hệ thống Water Chiller hoặc điều hòa trung tâm.

- Giá thành cao nhất trong các hệ thống điều hòa không khí.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 13

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

1.2.3.2.Máy điều hòa không khí làm lạnh bằng nước (Water Chiller):

Hệ thống điều hòa không khí kiểu làm lạnh bằng nước là hệ thống trong đó cụm

máy lạnh không trực tiếp xử lý không khí mà làm lạnh nước đến khoảng 7⁰C. 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.

a) Sơ đồ nguyên lý:

Hình 5: Sơ đồ nguyên lý máy điều hòa làm lạnh bằng nước

Trên là sơ đồ nguyên lý gồm các thiết bị chính sau:

- Cụm máy lạnh Chiller.

- 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 hoàn.

- Bình giản nở và cấp nước bổ sung.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 14

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

- Hệ thống xử lý nước.

- Các dàn lạnh FCU và AHU.

b)Đặc điểm của các thiết bị chính:

+ Cụm Chiller: cụm máy lạnh Chiller là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống điều hòa

kiểu làm lạnh bằng nước. Nó được sử dụng để làm lạnh chất lỏng, trong điều hòa không

khí sử dụng để làm lạnh nước tới khoảng 7⁰C. Ở đây nước đóng vai trò là chất tải lạnh.

Cụm Chiller là một hệ thống lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh tại nơi 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

pittông nửa kín.

+ Thiết bị ngưng tụ: Tùy 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 có hiệu quả cao và ổn định hơn.

+ Bình bay hơi: Bình bay hơi thường hay sử dụng là bình bay hơi ống đồng có cánh. Môi

chất lạnh sôi ngoài ống, nước chuyển động trong ống. Bình bay hơi được bọc cách nhiệt

và duy trì nhiệt độ không được quá dưới 7⁰C nhằm ngăn ngừa nước đóng băng gây nổ

bình. Công dụng bình bay hơi là làm lạnh nước.

+ Dàn lạnh FCU: FCU (Fan Coil Unit): là dàn trao đổi nhiệt ống đồng cánh nhôm và

quạt gió. Nước chuyển động trong ống, không khí chuyển động ngang qua cụm ống trao

đổi nhiệt, ở đó không khí được trao đổi nhiệt ẩm, sau đó thổi trực tiếp hoặc qua một hệ

thống kênh gió vào phòng. Quạt FCU là quạt lồng sóc dẫn động trực tiếp .

+ Dàn lạnh AHU: AHU (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, không khí chuyển

động ngang bên ngoài, làm lạnh và được quạt thổi theo hệ thống kênh gió tới các phòng.

Quạt AHU thường là quạt ly tâm dẫn động bằng dây đai.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 15

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

AHU có hai loại: Đặt nằm ngang và đặt thẳng đứng. Tùy thuộc vào vị trí lắp đặt mà

ta có thể chọn loại thích hợp. Khi đặt nền, chọn loại đặt đứng, khi gắn lên trần, chọn loại

nằm ngang.

+ Bơm nước lạnh và bơm nước giải nhiệt:

Bơm nước lạnh và nước giải nhiệt được lựa chọn dựa vào công suất và cột áp:

- Lưu lượng bơm nước giải nhiệt:

Q_k

G_k=

, kg/s

t_gn.C_pn

Q_k- Công suất nhiệt của Chiller, tra theo bảng đặc tính kỹ thuật của Chiller, kW;

t_gn- Độ chênh nhiệt độ nước giải nhiệt đầu ra và đầu vào, t = 5⁰C;

C_pn- Nhiệt dung riêng của nước, C_pn= 4,186 kJ/kg.⁰C.

- Lưu lượng bơm nước lạnh:

Q₀

G_k=

, kg/s

t_nl.C_pn

Q_k- Công suất lạnh của Chiller, tra theo bảng đặc tính kỹ thuật của chiller, kW;

t_nl- Độ chênh nhiệt độ nước lạnh đầu ra và đầu vào, t = 5⁰C;

C_pn- Nhiệt dung riêng của nước, C_pn= 4,186 kJ/kg.⁰C.

Cột áp của bơm được chọn tùy thuộc và mạng đường ống cụ thể, trong đó cột áp

tĩnh của đường ống có vai trò quan trọng.

+ Các hệ thống thiết bị khác:

- Bình giãn nở và cấp nước bổ sung: Có công dụng bù giãn nở khi nhiệt độ nước thay đổi

và bổ sung thêm nước khi cần. Nước bổ sung phải được qua xử lý cơ khí cẩn thận.

- Hệ thống đường ống nước lạnh sử dụng để tải nước lạnh từ bình bay hơi tới các FCU và

AHU. Đường ống nước lạnh là ống thép có bọc cách nhiệt. Vật liệu cách nhiệt là mút,

styrofo hoặc polyuretan.

- Hệ thống đường ống giải nhiệt là thép tráng kẽm.

- Hệ thống xử lý nước.

+ Đặc điểm hệ thống điều hòa làm lạnh bằng nước:

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 16

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

❖ Ưu điểm:

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

- Công suất dao động lớn: Từ 5 ton lên đến hàng ngàn ton.

- Hệ thống ống nước lạnh gọn nhẹ, cho phép lắp đặt trong các tòa nhà cao tầng, công sở

nơi không gian lắp đặt ống nhỏ.

- Hệ thống hoạt động ổn định, bền và tuổi thọ cao.

- Hệ thống có nhiều cấp giảm tải, cho phép điều chỉnh công suất theo phụ tải bên ngoài và

do đó tiết kiệm điện năng khi non tải ( một máy thường có từ 3 đến 5 cấp giảm tải). Đối

với hệ thống lớn người ta sử dụng nhiều cụm máy nên tổng số cấp giảm tải lớn hơn nhiều.

- Thích hợp với các công trình lớn hoặc rất lớn.

❖ Nhược điểm:

- Phải có phòng máy riêng.

- Phải có người chuyên trách phục vụ.

- Vận hành, sữa chửa và bảo dưỡng tương đối phức tạp.

- Tiêu thụ điện năng cho một đơn vị công suất lạnh cao, đặc biệt khi tải non.

1.2.4 Hệ thống kiểu trung tâm:

Hệ thống điều hòa trung tâm là hệ thống mà ở đó xử lý nhiệt ẩm được tiến hành ở

trung tâm và được dẫn theo các kênh gió đến các hộ tiêu thụ.

Trên thực tế máy điều hòa dạng tủ là máy điều hòa kiểu trung tâm. Ở trong hệ thống

này không khí sẽ được xử lý nhiệt ẩm trong một máy lạnh lớn, sau đó được dẫn theo hệ

thống kênh dẫn đến các hộ tiêu thụ.

Có hai loại hệ thống kiểu trung tâm:

- Giải nhiệt bằng nước: Toàn bộ hệ thống lạnh được lắp đặt kín trong một tủ, nối ra ngoài

chỉ là các đường ống nước giải nhiệt.

- Giải nhiệt bằng không khí: Gồm hai mảnh IU và OU rời nhau.

a) Sơ đồ nguyên lý:

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 17

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

v®c

mt

v®c

mt

v®c

mt

v®c

mt

v®c

mt

1

mh

2

5

wp

3

4

Hình 6: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà dạng tủ

1- Hộp tiêu âm đường đẩy; 2- Hộp tiêu âm đường hút

3 - Cụm máy điều hoà; 4- Bơm nước giải nhiệt

5- Tháp giải nhiệt ; MT- Miệng thổi ; MH- Miệng hút; VĐC- Van điều chỉnh cấp gió

Trên hình bên là sơ đồ nguyên lý hệ thống máy điều hòa dạng tủ, giải nhiệt bằng nước.

Theo sơ đồ, hệ thống gồm có các thiết bị sau:

- Cụm máy lạnh: Toàn bộ cụm máy được lắp đặt trong một tủ kín giống như tủ áo quần.

+ Máy nén kiểu kín.

+ Dàn lạnh cùng kiểu ống đồng cánh nhôm có quạt ly tâm.

+ Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống nên rất gọn nhẹ.

- Hệ thống kênh đẩy gió, kênh hút, miệng thổi và miệng hút gió: kênh gió bằng tôn tráng

kẽm có bọc cách nhiệt bông thủy tinh. Miệng thổi cần đảm bảo phân phối không khí trong

gian máy đồng đều.

- Có trường hợp người ta lắp đặt cụm máy lạnh ngay trong phòng làm việc và thổi gió

trực tiếp vào phòng, không cần phải qua kênh gió và các miệng thổi. Thường người ta đặt

ở một góc phòng nào đó.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 18

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

- Tùy theo hệ thống giải nhiệt bằng gió hay bằng nước mà IU được nối với tháp giải nhiệt

hay dàn nóng. Việc giải nhiệt bằng nước thường hiệu quả và ổn định cao hơn. Đối với

máy giải nhiệt bằng nước, cụm máy có đầy đủ dàn nóng, dàn lạnh và máy nén, nối ra bên

ngoài chỉ là đường ống nước giải nhiệt.

❖ Ưu điểm:

- Lắp đặt và vận hành tương đối dễ dàng.

- Khử âm và khử bụi tốt, nên đối với khu vực đòi hỏi độ ồn thấp thường sử dụng kiểu

máy dạng tủ.

- Nhờ có lưu lượng gió lớn nên rất phù hợp với các khu vực tập trung đông người như:

rạp chiếu bóng, rạp hát, hội trường, phòng họp, ngà hàng, vũ trường, phòng ăn.

- Giá thành nói chung không cao.

❖ Nhược điểm:

- Hệ thống kênh gió quá lớn nên chỉ có thể sử dụng trong các tòa nhà có không gian lắp

đặt lớn.

- Đối với hệ thống điều hòa trung tâm, do xử lý nhiệt ẩm tại một nơi duy nhất nên chỉ

thích hợp cho các phòng lớn, đông người. Đối với các tòa nhà làm việc, khách sạn, công

sở… là các đối tượng có nhiều phòng nhỏ với các chế độ hoạt động khau, không gian lắp

đặt bé, tính đồng thời làm việc không cao thì hệ thống này không thích hợp.

- Hệ thống điều hòa trung tâm đòi hỏi thường xuyên hoạt động 100% tải. Trong trường

hợp nhiều phòng sẽ xảy ra trường hợp một số phòng đóng cửa làm việc vẫn được làm

lạnh.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 19

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ Án Môn Học

Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường

CHƯƠNG 2

TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT ẨM

2.1 Giới thiệu công trình:

2.1.1 Giới thiệu công trình:

M?T B?NG T?NG 1

B

N

TRU? NG Ð? I H? C KINH T?

H? I TRU? NG

Ð? I H? C ÐÀ N? NG

T

D

DUY? T

K.TRA

H? TH? NG ÐI? U HÒA KHÔNG KHÍ

B? N V? M? T C? T

T? L?

Hoàn Thành

B?n V?

T.K?

V?

ÐHKK - 01

Hình 7: mặt bằng hội trường

Công trình thiết kế là một hội trường đại học thuộc tỉnh Thanh Hóa , với tổng diện tích là

522m². Hội trường đại học thuộc tỉnh Thanh Hóa là một trong những hội trường đạt tiêu

chuẩn chất lượng cao, là nơi để tổ chức các cuộc hội họp, đại hội, hội thảo, giao lưu văn

nghệ,.. Hội trường có sức chứa trên 400 chổ ngồi, gồm 2 tầng với chiều rộng 15m, chiều

dài 34,8m, trong đó là một dãy các bậc cấp tăng dần từ tầng 1 đến tầng 2 và 1 nhà kho.

Hội trường nằm theo hướng tây, phía sau nằm theo hướng đông, hai bên sườn nằm theo

hướng bắc và hướng nam nên tránh được ánh nắng bức xạ chiếu trực tiếp vào hội trường,

thuận lợi cho việc thiết kế, lắp đặt hệ thống ĐHKK.

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

 20

SVTH: Lê Quang Hoàng

Đồ án Thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho một hội trường (Theo thiết kế hội trường trường Đại học Kinh tế - Dạng VRV - Cấp gió tươi gián tiếp)